sábado, 30 de marzo de 2019

El atlas perdido de Hiparco

Hiparco de Rodas, nacido en Nicea en el año 190 AEC, fue probablemente el más grande astrónomo de la antigüedad clásica. Fundó la trigonometría, y resolvió muchos problemas de la geometría esférica que le permitieron desarrollar modelos cuantitativos muy exactos del movimiento del Sol y la Luna. Fue también un fenomenal observador, usando varios instrumentos que él mismo inventó, como el astrolabio y la esfera armilar. En base a sus observaciones compiló el primer catálogo estelar exhaustivo de Occidente, con más de un millar de estrellas. Comparando sus observaciones con las de los babilonios, que ya eran antiguos en su época, observó una discrepancia sistemática que lo llevó a descubrir que el eje de rotación de la Tierra (que es redonda, ya lo sabían los griegos hace miles de años) se movía produciendo una precesión, un bamboleo con un período de 26 mil años. Es el movimiento que comentamos con motivo de su espantosa representación en la película Alpha.


Sus obras, como la de tantos sabios de la Grecia Antigua, se han perdido, y sólo nos quedan fragmentos y menciones de segunda mano. Así que no tenemos su atlas estelar. Se sospecha que el catálogo que presenta Ptolomeo en el Almagesto, también de un millar de estrellas, podría ser el de Hiparco. El propio Tycho Brahe sostenía que Ptolomeo había agarrado las estrellas de Hiparco y había actualizado sus posiciones por precesión a su propia época (casi 3 siglos posterior). Por otro lado, la Escuela de Atenas de Rafael (detalle aquí arriba), representa a Hiparco sosteniendo un globo estelar, como un Atlas sin hacer fuerza. ¿Es posible que existiera una representación física, ya no un catálogo, del atlas estelar de Hiparco?

En 2005 el astrónomo Bradley Schaefer publicó un sesudo análisis sosteniendo que el atlas perdido de Hiparco estaba a la vista de todo el mundo en una escultura notable, el Atlas Farnese. Se trata de una representación del titán Atlas sosteniendo la esfera celeste. El Atlas Farnese es una escultura de mármol de origen romano, presumiblemente copia de una griega más antigua. El titán sostiene sobre sus hombros una esfera celeste con 41 constelaciones, más el ecuador, los trópicos, los círculos polares y los coluros. No tiene estrellas señaladas, pero basándose en las descripciones tradicionales de las constelaciones y en las líneas coordenadas, Schaefer calcula las coordenadas celestes de 70 (posibles) estrellas.

A partir de ellas y del movimiento de precesión de la Tierra deduce la época de observación, obteniendo el 125 AEC más o menos 55 años, compatible con la época de Hiparco. Por ejemplo, observemos en esta imagen la coincidencia del coluro de 0 horas de ascensión recta (la línea vertical) con el punto más extremo del carnero Aries:


Hoy en día esa estrella, Gamma Arietis, tiene ascensión recta 1h 53m, ¡pero en el cientoveintipico antes de nuestra era estaba justo en el coluro! Podemos recrearlo en Stellarium, que tiene programada la precesión de la Tierra, por supus:


Después de todo, el punto de intersección entre la eclíptica y el ecuador, que se toma como origen de la ascensión recta, se llama primer punto de Aries por esta razón (notar el símbolo ♈, que es el de Aries), aunque hoy esté en la constelación de Piscis (a punto de pasar a Acuario como querían los hippies). Observen, de paso, que en el Atlas Farnese los Peces están a la izquierda de Aries, y en Stellarium al revés: se debe a que la representación del globo ¡es el cielo visto "desde afuera"!

El análisis también permite deducir la latitud del observador, que da 38.3° Norte, correspondiente a Atenas y compatible con Rodas, donde trabajó Hiparco (y excluyendo Roma, Alejandría y la Mesopotamia, otros sitios de posible origen de la pieza). Si se fijan bien verán que la Cruz del Sur, que se encuentra entre las patas del Centauro, era visible desde aquellas latitudes septentrionales en aquellos tiempos, como comentábamos recientemente.

Hay que decir que la conjetura de Schaefer ha sido disputada por otros especialistas, en algún caso con increíble vehemencia y hasta violencia. Yo he leído el artículo y me parece sólido, y aunque no conozco toda la bibliografía ni sobre el atlas perdido ni sobre el Atlas Farnese, me parece muy razonable.

En todo caso, se non è vero, è ben trovato.


El artículo de Schaefer, así como material adicional, se encuentra aquí. Una furiosa crítica (que da vergüenza ajena leer, hagan como quieran) está aquí. La Escuela de Atenas es de Rafaello Sanzio, capo, la tengo colgada a mi espalda en mi oficina. La foto del Atlas Farnese es de la Wikipedia (Gabriel Seah, CC BY-SA). La del detalle es de Schaeffer.

sábado, 23 de marzo de 2019

Feliz Pascua, digo otoño

Sabemos que la Pascua es una fiesta que se calcula en base al equinoccio de marzo y el ciclo lunar. Lo hemos comentado más de una vez en el blog: Pascua es el domingo siguiente a la luna llena que ocurra en, o inmediatamente después de, el equinoccio de marzo. El equinoccio fue el miércoles 20, a las 19 hora argentina. La luna llena fue menos de 4 horas después, a las 22:43 del mismo día*. ¡Mañana debería ser Pascua! Pero no es. Es el 21 de abril.

* Aprovecho para recomendar mi Calculadora de Superlunas, siempre disponible aquí en el margen derecho.

¿Por qué mañana no es Pascua? Porque no hay que usar el verdadero equinoccio sino el eclesiástico, decretado como el 21 de marzo en el Concilio de Nicea de 325 (cuando el calendario estaba bastante mal, pero la Tierra era ya redonda). El equinoccio viene ocurriendo el 20 de marzo últimamente, y seguirá así unos cuantos años. La última vez que fue el 21 fue en 2007, y la próxima será ¡en 2102! Además, no hay que usar la verdadera luna llena sino el decimocuarto día del mes lunar pascual, que comienza con la luna nueva que ocurra entre el 8 de marzo y el 5 de abril. Un lío, que fue durante siglos tema de controversia y terminó plasmándose en una rama entera de la doctrina cristiana llamada Computus.


La cuestión es que este año Pascua cae el 21 de abril, casi lo más tarde que puede ser. Que es tan temprano como el 22 de marzo (si el 21 es sábado con luna llena), o tan tarde como el 25 de abril. La próxima Pascua que cae en 25 de abril será en 2038, en cambio será el 22 de marzo recién en 2285. Esto, para los cristianos occidentales que usan el calendario gregoriano. En el mundo ortodoxo es otra historia. Por mí, mientras haya chocolate, haría Pascua todos los domingos.

En todo caso, ha empezado el otoño en el hemisferio sur, estación bifronte de melancolías y cosechas, como dice mi amigo el impecable Ariel Torres en su Manuscrito de esta semana en La Nación. Feliz otoño.



Las fotos son mías. La del huevo es por el mito de que en el equinoccio se pueden parar los huevos de punta. Es cierto, no hay truco. Sólo que no tiene nada que ver con el equinoccio, puede hacerse en cualquier momento del año. Hay que tener paciencia, nada más. La segunda creo que es en el Centro Atómico. La tercera es del otoño en el Valle del Challhuaco.

sábado, 16 de marzo de 2019

El Gran #Eclipse Argentino

El 2 de julio se producirá un eclipse solar total que atravesará el territorio argentino de oeste a este. El fenómeno será visible desde una ancha franja desde la cordillera de los Andes hasta la provincia de Buenos Aires. En este mapa podemos ver dos franjas oscuras: la de más al norte corresponde a este Gran Eclipse Argentino. La otra nos anticipa que en diciembre de 2020 habrá otro eclipse total, cruzando la Patagonia norte.


El eclipse total será visible desde La Serena (en Chile), justo al norte de San Juan capital, Villa Dolores, Merlo (San Luis), Río Cuarto, justo al sur de Río Tercero, Venado Tuerto, Pergamino, Junín, Chacabuco, Chivilcoy, Mercedes, Luján, parte del Gran Bueno Aires y Chascomús. Cuando más al Este, más bajito estará el Sol sobre el horizonte, hasta que en donde se termina la franja (antes de llegar a Samborombón) el eclipse ya no es visible. Es decir, desde Ezeiza o Chascomús será muy difícil de ver. Los mejores lugares serán los que estén hacia la cordillera, con el Sol más alto y menor chance de nubes invernales:


Desde todo el resto del país (de hecho, desde casi toda Sudamérica) se podrá ver el Sol eclipsado parcialmente. Cuanto más cerca de la franja de eclipse total, mayor será la fracción eclipsada por la Luna. Este mapa puede consultarse en TimeAndDate.com, donde encontrarán herramientas muy fáciles de usar para averiguar, por ejemplo, a qué hora exacta podrás ver el eclipse desde tu ciudad (haciendo click en el mapa), o simular cómo se verá en una animación.

¡Pero atención! ¡A! ¡Ten! ¡Ción! Si pueden viajar a la zona de totalidad, ¡háganlo! Por eso estoy publicando esta nota cuando todavía faltan varios meses. No se conformen con un eclipse parcial, aunque sea del 99%.
La diferencia entre un eclipse parcial del 99% y un eclipse total no es 1%. ¡Es 100%!
Son fenómenos completamente distintos. En particular, solamente durante un eclipse total podrás ver la tenue atmósfera del Sol, llamada corona, a ambos lados de la silueta de la Luna:


Y solamente durante un eclipse total el cielo se oscurece como si fuera de noche, y se pueden ver las estrellas como en esta preciosa foto de mis amigos Andrés, Gastón y Alejandro tomada durante el Gran Eclipse Americano en 2017.

Si viajás a San Juan, considerá también participar en las actividades de las 1ras Jornadas Internacionales de Promoción de la Cultura Científica en Astronomía:


Después del eclipse podés quedarte a este Taller: WDEAIII.

Y si no podés viajar, o si se nubla, ¡no desarmes la valija porque en el 2020 tenés revancha en la Patagonia!


El mapa de las zonas de totalidad visualizadas en Google Earth está hecho con los archivos kmz preparados por Xavier Jubier, quien también compiló los datos de nubosidad media en el mes de julio. La foto del eclipse de 2017, como ya mencioné, es de Andrés Vattuone, Gastón Ferreirós y Alejandro Tombolini, de Próxima Sur. Vayan a verla en toda su gloriosa resolución completa. El siguiente eclipse total en cruzar la Argentina será el 5 de diciembre de 2048.

sábado, 9 de marzo de 2019

8 grados

Esto me intriga. La primera vez que quise orientar un telescopio en Bariloche me encontré con que las calles del centro, que parecen correr de norte a sur, en realidad están un poco rotadas hacia el sudoeste-noreste. ¿Cuánto? Entre 7 y 8 grados, como podemos ver en Google Earth (podemos hoy, cuando lo descubrí no existía Earth). No parece mucho, pero para la puesta en estación de un telescopio astronómico es bastante. Así que las calles no servían, y hay que usar una brújula para acomodar la montura aproximadamente hacia el norte. Así que me compré una brújula, y resultó que ¡la brújula sí apuntaba exactamente en dirección de las calles!


El fenómeno se llama declinación magnética: el campo magnético terrestre, que se origina en las profundidades del planeta, no está exactamente alineado con el eje de rotación. Para complicar las cosas esta declinación no es la misma en toda la superficie de la Tierra. Hoy en día podemos averiguar la declinación magnética usando esta calculadora del NOAA. Vemos que en Bariloche corresponde a la inclinación de las calles.

OK, me dije. Seguro que cuando trazaron las calles a principios del siglo XX usaron una brújula y les quedó así. ¿Quién lo habría hecho? ¿Carlos Wiederhold, el "fundador" no oficial de Bariloche? Parece que no. Hace poco leí una nota en el diario local El Cordillerano, donde se cuenta que un capitán del ejército, Mariano Fósbery, hizo construir en 1902 una comisaría, un juzgado de paz, un cuartel y trazó las calles originales. Fósbery era jefe del escuadrón de caballería estacionado en San Martín de los Andes, y fue enviado a la costa sur del Nahuel Huapi, donde desde 1895 venía estableciéndose una pequeña población alrededor de la primera casa y almacén construidos por Don Carlos. El 3 de mayo de ese año el Presidente Roca destinó 400 hectáreas para el pueblo de San Carlos, fecha que celebramos hoy en día como cumpleaños de Bariloche. ¿Puede haber sido el capitán Fósbery, en su celo militar, quien trazó las calles brújula en mano? Parecía una explicación lógica.

Finalmente descubrí que no era posible. El campo magnético de la Tierra va cambiando. Sabemos inclusive que a intervalos irregulares, cada tantas decenas de miles de años el campo se invierte. Y 100 años son suficientes para percibirlo. En el mismo NOAA puede consultarse la declinación magnética del pasado. Para la región del Nahuel Huapi, en el año 1902, se veía así. La línea resaltada en amarillo, que pasa cerca de Bariloche, es de 17 grados. ¡Mucho más que ahora! Así que me queda la duda del origen de los 8 grados de declinación de las calles. Hoy mismo la declinación en mi casa es de 6.6 grados, casi un grado menos que en el 2000 cuando noté el fenómeno.

¿En algún lado el norte verdadero coincidirá con el magnético? Claro que sí. La línea de cero grados de declinacón magnética cruza la Argentina en diagonal, desde Mendoza hasta el Golfo San Matías. Los afortunados astrónomos que viven sobre ella pueden usar sus brújulas para acomodar sus telescopios.


Este tramado de líneas se va moviendo lentamente hacia el oeste. Dentro de 50 años el cero estará sobre Bariloche. ¡Yupi!

sábado, 2 de marzo de 2019

Alpha y la Cruz del Sur

Hace poco comenté el arcoíris fallido en Alpha, la película sobre el Paleolítico europeo. Ahora miren esto:


Es la Cruz del Sur, en el cielo y tatuada en la mano del protagonista. Supuestamente le ayudaría a regresar a su hogar si se perdía. Vaya uno a saber cómo funcionaría este GPS paleolítico. A mí no se me ocurre, pero eso es lo de menos. ¿Qué es lo de más? ¡La Cruz misma! Alpha transcurre en Europa hace 20000 años, durante la última Era de Hielo. Los protagonistas pertenecen a la cultura Solutrense, que habitó Francia y España. ¿Es posible que hayan visto la Cruz del Sur, que ciertamente sirve para orientarse (sin necesidad de tenerla tatuada) en el hemisferio sur?

Los antiguos griegos descubrieron que la Tierra se bambolea como un trompo, en un movimiento llamado precesión. El eje de rotación describe un cono, lo que hace que las constelaciones se muevan hacia el norte y hacia el sur, con un período de 26000 años. Esta figura muestra el viaje del polo sur celeste a lo largo de los milenios, con respecto a las constelaciones. Alpha transcurre hace 20000 años, o sea en el -18000. Miren el mapa: ¡en aquellos siglos el polo sur celeste estaba en Theta Carinae, y la Cruz del Sur (se la ve recortada en el ángulo inferior izquierdo) estaba más cerca del polo que ahora! Es prácticamente la peor fecha para poder observarla desde Europa (en el -20000 era peor aun). En cambio, hace 10000 años la Cruz estaba lejos del polo sur celeste, y se la podía ver fácilmente desde el Mediterráneo desde la revolución agrícola hasta la época clásica griega.

La posición de la Cruz no es el único error: en la película se la muestra exactamente igual que ahora, con su forma característica de barrilete y el travesaño un poco inclinado (imagen aquí al lado). Esto tampoco tiene sentido. Las estrellas parecen fijas en el cielo, pero todas ellas están moviéndose alrededor del centro de la galaxia. Algunas se acercan, otras se alejan de nosotros, y todas se mueven lentamente en el cielo. Es algo que los astrónomos tienen muy bien medido, de manera que podemos ver cómo se deforman las constelaciones con el correr de los milenios. Hace 20000 años Crux se veía como aquí abajo:


Bien distinta de la forma que conocemos, ¿no? Y no sólo esto. Una de las estrellas del Puntero es Alfa Centauri, la estrella más cercana al sistema solar. Debido a esto su movimiento en el cielo es especialmente rápido (como el movimiento de los postes del alambrado cuando vamos por la ruta, comparado con el de los árboles más lejanos). Hace 20000 años Alfa Centauri estaba tan lejos que tenemos que hacer un zoom out para encontrarla:


Habrán notado además que el Puntero en la película tiene una tercera estrella brillante. Esa estrella no existe hoy en día. Si hubiera estado allí hace 20000 años y explotado, veríamos su restos; pero no hay nada. No tengo idea de lo que quisieron representar los guionistas. ¿Que el cielo cambia? Si, cambia. Pero les salió todo mal.

Me queda una más de Alpha. Stay tuned.


Las imágenes de Alpha son de Columbia Pictures. La imagen de la precesión del polo sur celeste es de Wikipedia, usuario Tauʻolunga (BY-SA). Las simulaciones de la Cruz del Sur están hechas con Stellarium, cuya programación incluye tanto la precesión como el movimiento propio de las estrellas. 
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