Tarea 9: Diagrama HR y estrellas

Hola Jóvenes:

Profundizando cada vez más en una de las principales ramas de la astrofísica, las estrellas son uno de los principales componente luminosos del Universo, siendo vital en astronomía conocer su composición, formación, evolución y muerte de las estrellas, considerando esto exploraremos algunos conceptos como la potencia de un estrella, la clasificación de las estrellas en el diagrama HR y la evolución del Sol. Si tiene preguntas sobre el curso en general, sugerencias o quejas, pueden dejarlas como comentarios.


1) Calcular la potencia de una estrella como Betelguese, investiga los datos como el radio y la temperatura superficial, sugiero revisen la ley de Steffan Boltzman para realizar el calculo.
2) Hacer un diagrama HR detallado de la evolución del Sol, explicando los procesos físicos involucrados cada sección del diagrama, sean claros e intenten argumentar con sus propias palabras.
3) Investigar y explicar por qué es difícil obtener estrellas en la conocida rama asintotica de las gigantes rojas.
4) ¿Los elementos que constituyen la Tierra, pueden provenir del Sol ? explica y da tus razones.

Finalmente la tarea es para el día 21 de Marzo, por lo que es importante que pregunten sus dudas antes de entregar la tarea y les aviso que vayan preparando equipos para visitar el telescopio del Instituto de astronomía.

Tarea Extra II: Salir del Centro del Sol

Camino aleatorio de una partícula.

Hola Jóvenes:

Revisando un ejercicio para una tarea extra les dejaremos un pequeño calculo el cual involucra el concepto caminante aleatorio, el cual es usado en varias áreas de la física, biología matemática y finanzas, para nuestro caso es la distancia recorrida por un caminante que presenta la misma probabilidad de ir hacia adelante o ir hacia atrás, ver mas en: 

http://es.wikipedia.org/wiki/Camino_aleatorio

En resumidas cuentas la probabilidad de avance de un objeto es \(\sqrt{N}\), es decir después de N colisiones el objeto (fotón) avanzara la distancia \(D=\sqrt{N}\), donde N es el número de colisiones. Si eso lo multiplican por el camino libre medio obtendrán la distancia recorrida hacia afuera del Sol por una colisión. Pero eso solo es por una colisión así que primero tendrán que calcular el número de colisiones para que salga del Sol el fotón, una vez obtenido el número de colisiones solo les falta el tiempo de cada colisión para obtener el tiempo total,  el tiempo de colisión es el tiempo de re-emisión dado más abajo, de esta manera reportaran el tiempo que tarda un fotón en salir del Sol.   

(a)  Calcular el tiempo que demora un neutrino para salir desde el centro del Sol a su superficie. (El neutrino no interactúa con la materia, es decir no se absorbe, los neutrinos viajan a al velocidad de la luz).

(b)  Calcular el tiempo que demora un fotón para salir desde el centro del Sol a su superficie. Un fotón es absorbido y re-emitido muchas veces en direcciones arbitrarias. El tiempo para un proceso de re-emisión es  \(\sim 10^{-8} s\)  y el camino libre medio es \(\sim 0.5 cm\). El Radio del Sol es de \(\sim 700000 Km\).

Si tienen dudas o preguntas pueden pasar a ver a los ayudantes o dejarla en el Blog, estamos en contacto, la entrega de la tarea extra es el martes 19 de marzo. 

Tarea 8: El Sol.

Hola Jóvenes:

Esperando que se encuentren muy bien les dejo la tarea que se dejo el Jueves acerca del Sol, la estrella más cercana a nosotros y calibrador fundamental de las demás estrellas, por lo que su estudio determina todo lo demás que se ve en astrofísica.

1. Da un ejemplo de la vida cotidiana de las tres maneras de trasportar que existen en el Sol, realiza una breve descripción del proceso y acompáñalos con un diagrama.

2. ¿Cuál es la fuente de energía del Sol y como se sabe que no es combustión ni energía gravitacional? (Explicar claramente los dos casos que sabemos que no son, si  lo desean pueden hacer un calculo de la energía gravitacional del Sol o dar argumentos claros de este último punto).

3. Calcular el numero que vueltas que les ha dado el Sol al centro de la Galaxia (CG), considerando que el Sol se mueve en una órbita circular a velocidad constante, los datos necesarios para el problema son los siguientes:
---El Sol viaja a una velocidad  (v = 220 Km/s)
---La distancia del centro de la Galaxia al Sol  (radio:  r = 8500 parsecs = 27723.88424 años luz) 
---Vida del sol (4500 millones de años).

Recuerden el calculo consiste en conocer el perímetro de un círculo de radio r, dado que la velocidad es distancia entre tiempo, despejar tiempo y calcular el tiempo que le toma al Sol dar una vuelta al CG y después dividir la vida del Sol entre el tiempo de una vuelta y obtendrán el número de vueltas.

Finalmente no olviden las unidades dividir metros entre metros o kilómetros entre kilómetros, revisen su calculo entre todos los integrantes por que el jueves los pasaremos a desarrollarlo, la entrega es este jueves 14 de marzo.

Tarea 7: Radio astronomía

Gran Telescopio Milimétrico (GTM), Puebla, México.

Hola Jóvenes:

Finalmente hemos concluido con los principales instrumentos utilizados en la astronomía, por una parte el uso de la interferometria en el radio nos ha permitido desentrañar las partes internas de algunos objetos astronómicos y es la segunda gran ventana atmosférica que tenemos en la Tierra, como pregunta a responder en los comentarios ¿Conviene colocar un radio telescopio en la Luna? sea cual sea la respuesta justifiquenla e iniciemos la discusión.

La tarea correspondiente se entrega el próximo Martes 12 de Marzo, no olviden entregarla a tiempo.

1) Por qué es tan importante la radio interferometría para la astronomía.
2) Haz un diagrama y explica como se producen los jets en las radio galaxias.
3) Explica los tres mecanismos para emisión de radio en el Universo y da un ejemplo de cada uno.
4) Investiga los aportes de Luis Felipe Rodríguez en la astronomía relacionados con la radio astronomía, desarrollando  un resumen de una cuartilla.

Les deseo mucho éxito en su tarea y cualquier duda estamos en el blog o por correo electrónico  que pasen una excelente semana.

Tarea 6 Espectro electromagnético

Hola Jóvenes:

Esperamos que se encuentren muy bien, ya hemos empezado a estudiar lo que es la luz y su gran importancia en la astronomía. Por lo que veremos algunos ejemplos de la aplicación del espectro electromagnético en estrellas y también del cuerpo negro.

1)Realizar un breve ensayo de media cuartilla, explicando las razones por las que los seres vivos ven en el rango del espectro visible, es decir, ¿Existirá una relación -hablando en términos biológicos (evolutivos)- entre la sensibilidad de nuestros ojos al rango de luz visible con respecto a la ventana atmosférica en dicho rango y al pico de emisión del Sol?. 
2) La estrella Betelguese tiene una temperatura superficial de T=3600 K y Rigel de T=13000 K, si los tratamos como cuerpos negros y utilizamos la Ley de desplazamiento de Wien, ¿En que longitud de onda se emite la mayor cantidad de energía (dada en nanometros =10⁻⁹ m la longitud de onda)?
¿En que región del espectro electromagnético se encuentra este máximo?
3) Investigar que otros fenómenos astronómicos, aparte de las estrellas los podemos considerar como un cuerpo negro y ¿Porqué?. 

Recuerden si tienen dudas no olviden colocar sus preguntas en el blog como comentarios abajo de esta entrada. Deseándoles mucho éxito en su tarea y sus materias, esperamos sus preguntas, la tarea se entrega el día 7 de Marzo.

P.D. Revisen los comentarios del Blog, en la entrada anterior, esta una breve explicación de como pueden mejorar sus calificaciones de las tareas.