60 edición de los cursos de verano de la Universidad de Cádiz

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1 60 edición de los cursos de verano de la Universidad de Cádiz B15. CUATRO SIGLOS A TRAVÉS DEL TELESCOPIO. ASTRONOMÍA A Y ASTROFÍSICA SICA EN EL SIGLO XXI. Otros mundos: planetas extrasolares David Galadí-Enríquez Astrónomo en el Observatorio de Calar Alto

2 Otros mundos: planetas extrasolares El Sol es una estrella Las estrellas son otros soles El Sol tiene planetas a su alrededor (Sistema Solar) Otros soles también los tienen y se empezaron a descubrir en 1995: se llaman planetas extrasolares o exoplanetas.

3 Otros mundos: planetas extrasolares Plan de la sesión: 1) Contexto histórico 2) Estado científico actual

4 Otros mundos: planetas extrasolares Contexto histórico: Los exoplanetas (y la vida en el universo) como prolongación de la revolución copernicana

5 Los exoplanetas (y la vida en el universo) como prolongación de la revolución copernicana: El hallazgo de planetas extrasolares (o exoplanetas) no solo es una cuestión científica de la máxima relevancia actual, sino que forma parte natural de la espina dorsal de la ciencia moderna. De ahí su importancia capital en la historia del conocimiento.

6 El universo aristotélico Crónica de Núremberg, 1493

7 Copérnico, 1543: la Tierra no es el centro del universo Pero la Tierra es el único mundo Pero las estrellas no son soles Copérnico, 1543: De revolutionibus orbium coelestium Sobre las revoluciones de los orbes celestes (Altaya Altaya, 1994)

8 El universo Copernicano (según Galileo) Galileo, 1632: Dialogo sopra i due massimi sistemi del mondo Diálogo de los dos máximos sistemas (RBA, 2002)

9 Kepler, 1609: Astronomia nova Kepler, 1609: sin pruebas directas admite que los planetas son mundos y que pueden estar habitados. Pero las estrellas no son soles.

10 Galilei, 1610: Sidereus nuncius Galilei, 1610: demuestra que los planetas son mundos, Pero las estrellas no son soles Galileo Galilei y Johannes Kepler, El mensaje y el mensajero sideral ( ) 1630) (Alianza Editorial, 1990)

11 Digges y el universo abierto Copérnico, Digges y Galileo, Opúsculos sobre el movimiento de la Tierra (Alianza Editorial, 1996) Thomas Digges, 1556: A Perfit Description of the Caelestiall Orbes according to the most aunciente doctrine of the Pythagoreans, latelye revived by Copernicus and by Geometricall Demonstrations approved

12 Giordano Bruno ( ): pluralidad de mundos Bruno, 1584: De l'infinito Universo et Mondi las estrellas son soles, pluralidad de mundos habitados G. Bruno, Del infinito, el universo y los mundos (Alianza Editorial, 2001)

13 La era de los grandes observadores ss. XVIII-XIX Se admite que las estrellas son soles Se admite la universalidad de las leyes de Newton (y por tanto las de Kepler) Wilhelm Herschel, 1781: descubrimiento de Urano, hay otros mundos por descubrir, incluso a la vuelta de la esquina Giuseppe Piazzi, 1801: asteroides Adams, Leverrier, Galle, 1846: Neptuno Wilhelm Herschel, 1803: estrellas binarias, comprobación De la universalidad de las leyes de Newton (1678)

14 Bessel, 1838: distancia a las estrellas Friedrich Bessel mide la distancia a la estrella 61 Cygni demostración experimental de que las estrellas son soles se admite la existencia de planetas a su alrededor se discute si existen otras galaxias Felicito a los miembros de la Sociedad Astronómica Real por haber vivido el día en que la sonda lanzada al universo estelar Ha llegado por fin al fondo. Se trata del mayor y más glorioso triunfo jamás presenciado por la astronomía práctica. John Herschel, 1838

15 Hubble, 1925: sistemas extragalácticos Hubble, 1925: demostración experimental de que la nebulosa de Andrómeda es una galaxia comparable a la nuestra. The Observatory, Vol. 48, p (1925)

16 Hubble, 1925: sistemas extragalácticos The Observatory, Vol. 48, p (1925)

17 Mayor y Queloz, 1995: 51 Pegasi Mayor y Queloz, 1995: demostración experimental de que existen otros sistemas solares. Se admite, sin prueba experimental, la posible existencia de vida en otros mundos. Nature 378, (23 November 1995) M. Mayor y P.Y. Frei, Los nuevos mundos del cosmos (Akal 2006)

18

19 David C. Black, ARA&A, 33: (1995) David C. Black, ARA&A, 33: (1995) Unos meses después, en el mismo año 1995, Mayor y Queloz anunciaron el hallazgo de un planeta alrededor de la estrella 51 Pegasi.

20 G.W: Marcy & R. P. Butler, ARA&A, 36:57-97 (1998)

21 Copernicanismo C. Sagan, Un punto azul pálido (1994, Planeta), cap. 3: Las grandes degradaciones.

22 Otros mundos: planetas extrasolares Estado científico actual: Los exoplanetas como ciencia de vanguardia impulsada principalmente por los avances tecnológicos

23 El Sistema Solar Xxxx x

24 Planetas: proporciones verdaderas xx X X x

25 Movimiento orbital: qui quién ocupa el centro?

26 Movimiento orbital: estrellas y planetas

27 Cómo detectar movimientos tan sutiles en las estrellas?

28 Cómo detectar movimientos tan sutiles en las estrellas?

29 Cómo detectar movimientos tan sutiles en las estrellas?

30 Cómo detectar movimientos tan sutiles en las estrellas?

31 Hay otros métodos

32 Extrasolar planets encyclopaedia Semieje mayor (au)

33 Hay otros métodos: fragmento de Cosmos (Carl Sagan) Vol. IV, cap 7, escena 11, 0:49:00 a 0:52:40

34 Planetas extrasolares: investigación desde el espacio Métodos fotométricos: misiones Eddington (ESA) y Kepler (NASA) Métodos astrométricos: misión Gaia (ESA) Interferometría: misión Darwin (ESA)

35 Planetas extrasolares: hoy y mañana Se conocen más de 300 Se siguen descubriendo a buen ritmo Cada vez se detectan más pequeños y alejados de sus estrellas. Viviréis is el descubrimiento de los primeros planetas extrasolares semejantes a la Tierra. Paso siguiente: vida extraterrestre. M. Lemonick, Otros mundos (1999, Paidós) M. Mayor y P.Y. Frey, Los nuevos mundos del cosmos (2006, Akal)

36 Apéndice numérico Ecuaciones sobre velocidad refleja y masa mínima de planetas extrasolares a partir del método de velocidades radiales

37 K = 3 2πG P M ( M p seni M ) 3 2 p * K: amplitud de la velocidad observada G: cte. Gravitación universal P: periodo orbital M p : masa del planeta M * : masa de la estrella i: inclinación del plano orbital respecto de la visual e: excentricidad orbital e 2

38 K = 3 2πG P M ( M p seni + M ) 3 2 p * 1 1 e 2

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