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Solemos pensar que las estrellas están fijas en el cielo y que sus posiciones mutuas no cambian con el tiempo. Las civilizaciones antiguas construyeron sus sistemas religiosos y filosóficos en estaevidencia. Sin embargo, ahora sabemos que esto no es cierto; las estrellas tienen movimientos propios, lo que significa que su posición cambia con el tiempo. Las razones por las cuales las mediciones de los movimientos propios estaban rezagadas sondos: las estrellas se mueven en una escala de tiempo de decenas de miles de años, demasiado largo en comparación con la vida humana, y la medición del movimiento propio requiere instalaciones de observación espacial muy precisas.Esta actividad tiene la intención de mostrar prácticamente este movimiento en acción, utilizando software gratuito, datos satelitales y otras herramientas accesibles que evidencian cómo se forman las constelaciones.evolucionar con el tiempo.
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En esta actividad, los estudiantes:
Cuando miramos al cielo nocturno, podemos identificar algunas formas: se llaman constelaciones, y están formadas por estrellas que parecen estar cerca. Civilizaciones antiguas, y más recientemente,astrónomos - veían en estas configuraciones diferentes figuras, a menudo relacionadas con la mitología o la deidad. Les dieron un nombre, inventaron historias sobre ellas. Eran - y siguen siendo - muy útiles paraidentificar la posición de los planetas y objetos astronómicos en el cielo, y encontrar tu camino durante la noche, cuando no hay Sol para orientarse.
De hecho, las estrellas en una constelación no están realmente cerca unas de otras; solo parecen así porque en el cielo nocturno es muy difícil apreciar las distancias, y nos parece como una cúpula plana en movimiento según la rotación de la Tierra.
Hoy vemos las mismas constelaciones que vieron nuestros antepasados en la antigüedad, como si las estrellas estuvieran fijas en el cielo. Esto es simplemente una ilusión: las estrellas tienen movimientos propios y cambian su posición mutua enel tiempo. Estos movimientos ocurren en un tiempo muy largo, porque las estrellas están muy lejos de nosotros, y esta es la razón por la cual no podemos apreciarlas hasta que fuimos capaces de desarrollar instrumentos adecuados paramidiendo.
El primer científico en medir un movimiento propio fue Edmund Halley – el mismo que descubrió el cometa Halley, nombrado en su honor – en 1719. Observó que tres estrellas muy brillantes, a saber, Sirius,Arcturus y Aldebarán estaban lejos de las posiciones medidas tanto por Ptolomeo, un astrónomo romano (c. 100-170 d.C.), como por Tycho Brahe (siglo XVI).
Ahora tenemos muchos instrumentos que pueden medir los movimientos más mínimos de las estrellas. Uno de los más importantes fue Hipparcos, un satélite lanzado por la ESA (Agencia Espacial Europea) en 1989 y que operóhasta 1993. El satélite ha sido nombrado en honor al gran astrónomo griego Hiparco (190-120 a.C.), quizás el mejor astrónomo de la antigüedad. Hiparco midió con gran precisión elposición de las estrellas, y, comparándolas con las mediciones más antiguas, descubrió la precesión de los equinoccios, es decir, el cambio aparente en la posición de las estrellas debido al cambio de orientacióndel eje de rotación terrestre. El objetivo principal del satélite era medir con gran precisión la posición de la mayor cantidad de estrellas posible; midiendo estas posiciones múltiples veces en diferentes épocas, se logrócapaz de determinar también su movimiento propio. Hipparcos produjo un catálogo de 2.5 millones de estrellas.
En 2013, la ESA lanzó un segundo satélite, Gaia, con el fin de ampliar el catálogo de Hipparcos y realizar mediciones más precisas. Produjo un catálogo de 1.800 millones de estrellas, mejorando en el camino.La medición realizada por Hipparcos. El análisis de datos todavía está en curso, por lo que se espera que se publiquen más y catálogos más completos.
En esta actividad, estarás utilizando Stellarium (https://stellarium.org/), un software gratuito de planetario de código abierto que puede ser utilizado en tu computadora. Stellarium se puede utilizar parasimula un cielo realista tal como se ve desde cualquier lugar de la Tierra y en cualquier momento, al igual que lo que verías a simple vista, con binoculares o un telescopio. Stellarium se basa en los datos de Hipparcos, quees más que suficiente para evaluar el movimiento de las constelaciones de estrellas; de hecho, estas estrellas son muy brillantes, en general demasiado brillantes para Gaia, que ha sido diseñada para observar estrellas más tenues y menos estudiadas.
En esta actividad, proponemos trabajar en la constelación de la Osa Mayor, una de las más famosas y visibles en el Hemisferio Norte. Aquí te proporcionamos información histórica y astronómica acerca de esto y una presentación en power point que puedas usar en el salón de clases para presentarlo.
Su nombre significa "oso grande" en latín, y este asterismo ha sido asociado con este animal en muchas culturas antiguas. Esto podría explicarse con una tradición antigua que correlaciona el asterismo con el oso que data, según algunos estudios, de hace 13000 años.
Imagen: La constelación de la Osa Mayor Créditos: Software Starry Night / A.Fazekas Enlace
Según la tradición greco-romana, se creía que Zeus, padre de todos los dioses, deseaba a una ninfa (una deidad griega menor relacionada con la naturaleza) llamada Calisto ("la más hermosa" en(Helénico). Su esposa Hera, celosa, decidió transformar a la ninfa en un oso. Un día, Callisto y el hijo de Zeus, Arcas, se encontraron con su madre en el bosque y, al no reconocerla, intentaron matarla. Zeus evitó la tragedia llevándolos a ambos al cielo, Arcas en forma de constelación de Boötes, y Callisto como Ursa Mayor.
Las personas judías también identificaron la constelación con un oso, y la mencionaron en la Biblia junto con algunas otras; esto también es cierto para los nativos americanos, entre ellos los Lakota yWampanoang. Para los iroqueses, el asterismo representa una escena de caza, mientras que para los Wasco-Wishram muestra cinco lobos y dos osos dejados en el cielo por Coyote, un animal mitológico.
Otras civilizaciones veían en el asterismo un carro o un cucharón; el primero es el caso de la tradición nórdica, en la que la Osa Mayor es conocida como el carro de Woden, uno de los nombres de Odin, el últimode China y Japón, en los cuales la constelación es conocida como la Osa Mayor o Norte. En las tradiciones Sami, una parte de la constelación representa un arco.
Imagen: Estrellas en la constelación de la Osa Mayor. Créditos: IAU y revista Sky & Telescope (Roger Sinnott & Rick Fienberg) - Enlace
Desde un punto de vista astronómico, Ursa Major es una de las constelaciones más grandes, y en latitudes medias y del norte, aparece circumpolar, lo que significa que nunca se pone detrás del horizonte. DosEstrellas, Dubhe (formada por la palabra árabe "dubb", que significa "oso") y Merak (de la palabra árabe al-maraqq, que significa "los lomos" del oso) podrían usarse para identificar a Polaris, la estrella que ahora marcael polo norte simplemente conectando los dos con una línea, y multiplicando su distancia por cinco. Otra estrella, Mizar, es una estrella doble, porque parece estar muy cerca de otra, Alcor;probable que no estén ligados gravitacionalmente, pero el primero es un sistema cuádruple (lo que significa que cuenta con cuatro estrellas que orbitan entre sí) y el segundo es un sistema binario (lo que significa que esJuego de 2 estrellas).formado por dos estrellas unidas gravitacionalmente); de todos modos, los dos sistemas se mueven juntos.
Imagen: Cómo encontrar la Estrella Polar usando la Osa Mayor. Créditos: Enlace
Imagen: Alcor e Mizar Créditos: sebastien lebrigand de crépy en valois, FRANCIA, CC BY-SA 2.0, Wikimedia Commons
Para cada constelación, la UAI (Unión Astronómica Internacional) define una región en el cielo; todos los objetos en esta área se consideran asociados a la constelación. En este sentido, hay muchos objetos interesantes en la región de la Osa Mayor:
Imagen: 47 Ursa Major Créditos: Enlace
Imagen: Ubicación de M81 y M82 Créditos: NASA, ESA, Z. Levay (STScI) y A. Fujii Enlace
Imagen: M81 y M82 Créditos: NASA Enlace
Imagen: M81 Créditos: Telescopio Subaru (NAOJ), Telescopio Espacial Hubble; Procesamiento y Derechos de Autor: Roberto Colombari y Robert Gendler Enlace
Imagen: M82 Créditos: NASA, ESA, STScI, AURA, Proyecto Hubble Heritage (STScI, AURA)Enlace
Puede comenzar explicándole a sus estudiantes qué es una constelación e ilustrando las características de la constelación de la Osa Mayor mostrando la presentación adjunta y discutiéndola.
Pregúntele a sus estudiantes si conocen alguna otra versión o mito.
NOTA: Si lo prefiere, también puede utilizar una constelación diferente, encontrar información astronómica y mitológica al respecto. Según su ubicación, esta es una lista de objetos viables:
Hemisferio norte: Ursa Minor, CassiopeiaHemisferio sur: Carina, Centaurus, Crux
Ahora necesitas Stellarium. Ábrelo y configura la hora en la noche; puedes hacerlo usando el menú emergente a la izquierda de la pantalla, haciendo clic en el ícono del reloj. Para facilitar las cosas, establece "fecha y""Tiempo" y no "fecha juliana".
Imágenes: configurando la hora en Stellarium.
Luego, desde el mismo menú, selecciona el ícono de la lupa e ingresa el nombre "Ursa Major". El software te lo mostrará. Desde el menú emergente en la parte inferior de la pantalla, selecciona el primer ícono.correspondiente a las líneas de la constelación. De esta manera, el software te mostrará la forma de la constelación.
Imágenes: buscando la Osa Mayor en Stellarium
Imágenes: cómo ver las líneas de las constelaciones en Stellarium
Imágenes: Ursa Major hoy tal como se ve en Stellarium
Ahora es el momento de evolucionar esta constelación en el tiempo. En la misma ventana que usaste para establecer la hora, establece una fecha. Te sugerimos cuatro fechas diferentes que tienes que colocar en el espacio del año dentro del year_space ventana: 20 000, 40 000, 60 000, 80 000. En algunos casos, deberás ajustar los tiempos en consecuencia.
Explícales a tus estudiantes que esto significa mirar hacia el futuro, específicamente 20 000, 40 000, 60 000 y 80 000 años desde ahora. Ahora, toma una captura de pantalla para cada momento, incluyendo el presente (en la imagen que)¡Puedes ver la Osa Mayor 40,000 años a partir de ahora.
Imagen: Ursa Major hace 40000 años a partir de ahora
Para obtener una animación que muestre la modificación en el tiempo de la forma de la constelación, utiliza un software que pueda producir diapositivas de presentación. A continuación, te explicaremos cómo proceder utilizando PowerPoint.
Necesitas superponer las cinco imágenes que has tomado en el paso anterior; esto se puede hacer fácilmente en una diapositiva de PowerPoint. Pon la primera imagen en ella, y luego agrega la segunda, estableciendo sutransparencia a la quinta opción disponible en el menú. Para superponer la segunda imagen sobre la primera, proceda de la siguiente manera:
Imágenes: Cómo superponer imágenes en la presentación de PowerPoint
Puedes proceder de esta manera con todas las imágenes restantes. Establece eventualmente una animación para todas las imágenes que has apilado juntas. De esta manera obtendrás una animación que muestra cómo elLa constelación se modifica durante un lapso de casi 80 000 años. Consulta el material adjunto, la presentación de Power Point que obtendrás.
Mostrar a tu estudiante cómo cada estrella tiene una velocidad diferente, como se muestra por las diferentes distancias entre cada estrella en la imagen resultante, y cómo cada estrella se mueve en una dirección diferente, una prueba que las estrellas en una constelación no están físicamente cerca.
Muestra a tu estudiante el siguiente video (https://www.youtube.com/watch?v=pTtbaq5MgwA) realizado utilizando datos de Gaia, mostrando exactamente lo que obtuvieron con su animación.
Luego, muéstrales este video (https://www.cosmos.esa.int/web/gaia/edr3-startrails), con el movimiento adecuado de algunas estrellas de nuestra galaxia medido por Gaia. Nuevamente, enfatiza que cada estrella tiene una velocidad diferente.
También puedes organizar una noche de observación para mirar e identificar las constelaciones en el cielo.
Una herramienta sencilla para ayudarte a encontrar estas constelaciones es SkyPortal de Celestron, una aplicación para teléfonos móviles; simplemente ábrela y reconocerá automáticamente tu ubicación. Necesitas hacer clic en "brújula" enla parte inferior de la pantalla; de esta manera, simplemente moviendo tu teléfono hacia el cielo, la aplicación te mostrará lo que estás mirando, incluyendo estrellas y constelaciones. La pantalla está en rojo porque, de esta manera, la luz del teléfono no te cegará y podrás ver todas las estrellas visibles en tu ubicación.
Los estudiantes pueden ser solicitados a responder el cuestionario a continuación para verificar lo que han aprendido:
Los estudiantes de secundaria también pueden producir una diapositiva de presentación explicando todo lo que han aprendido durante la experiencia, ilustrando el trabajo realizado juntos o tratando de aplicar el método aprendido a un'autor situación.diferentes constelaciones que pueden elegir.
La actividad es adecuada para la escuela secundaria tanto superior como inferior. Podría presentarse en el contexto del plan de estudios de ciencias.
https://www.iau.org/public/themes/constellations/
https://www.space.com/ursa-major-constellation-great-bear
https://www.asi.it/en/planets-stars-universe/cosmology/gaia/
https://www.esa.int/Science_Exploration/Space_Science/Hipparcos_overview
