La impresionante Centaurus A

Centaurus A es una de las maravillas del cielo austral, y ya la hemos comentado hace años. Pronto será la mejor época para observarla, así que voy a contar un par de papers que leí no hace mucho sobre ella. Es la "galaxia activa" más cercana, a unos 11 millones de años luz. Si bien se la puede ver con binoculares, lo mejor es observarla con un telescopio, para apreciar su aspecto de galaxia elíptica partida en dos (parece una hamburguesa). Esta foto de larga exposición muestra un exquisito detalle, en un halo que se extiende mucho más allá de lo que se aprecia en el ocular:

En la preciosa franja de polvo que cruza la galaxia, que parece una espiral de canto, vimos hace pocos años una supernova. Pero lo notable que quería mostrar está mucho más lejos del centro. Precisamente, uno de los papers que me sorprendió fue una observación del Telescopio Espacial Hubble (que puede ver estrellas individuales de Cen A, por cierto). La siguiente imagen muestra, en dos detalles insertos, estrellas del halo de la galaxia, que se encuentran mucho más lejos que lo que uno podría imaginar:

La exploración se extendió 25 veces el radio de la galaxia en la dirección del eje de la elipse que forma la parte más brillante, y 16 veces en la dirección transversal. El halo resultó abarcar 4 grados en el cielo, es decir 8 veces el tamaño de la Luna. Las estrellas del halo siempre son de las más antiguas de las galaxias, de manera que guardan información sobre toda su evolución. Me imagino que el evento catastrófico que le dio a Cen A su peculiar aspecto actual (posiblemente, una colisión con una gran galaxia espiral) lanzó estas estrellas al espacio intergaláctico. ¡La vista que deben tener desde sus planetas!

Centaurus A es además una galaxia de radio. Es decir, se observa radiación en la frecuencia de radio viniendo de un par de lóbulos alrededor de la componente estelar. 

Lo que muestra esta imagen (hecha con un sistema de radiotelescopios australianos) es inmenso en el cielo. La parte visual de la galaxia está ahí perdida en el medio. Si tuviéramos ojos de 100 metros  de diámetro podríamos verlo con el tamaño de una mano abierta con el brazo extendido, más grande que la Nube Grande de Magallanes.

Esta radiación viene de gas caliente, expulsado del centro de la galaxia en forma de dos chorros, que se originan en el agujero negro central, similar al que observó el Event Horizon Telescope en el centro de M87 (que se encuentra bastante más lejos). Estos chorros no se ven visualmente (como en el caso de M87, aunque no estoy seguro de si las estructuras más o menos lineales, rojas, de la primera foto, no son una parte del chorro, que ha perdido colimación). Pero sí se pueden ver en radio, y el EHT los ha observado. La siguiente imagen los muestra, en comparación con el de M87 (que aparece a la derecha):

En estas imágenes muchas veces parece haber cuatro chorros, dos para cada lado. Pero son sólo dos, que tienen forma de conos. Vistos de costado, vemos más densa la pared de los conos (esto ya lo había comentado aquí). Si en lugar de costado, lo viéramos de frente, veríamos algo similar a un quasar, o incluso un blazar. Estas observaciones además permitieron localizar la posición del agujero negro de Cen A, y concluir que su sombra (como la de M87* y de Sgr A*) debería ser visible en frecuencia de terahertz. Así que probablemente lo veremos en el futuro cercano.

Centaurus A es una excelente galaxia para observar y fotografiar. Está casi directamente al norte  del familiar cúmulo globular Omega Centauri. Así que para cualquier telescopio con montura ecuatorial es muy fácil de encontrar, lo único que hay que hacer es moverse hacia el norte exactamente 4 grados, y allí estará.

 

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La primera foto es de Lau, Lorenzi y Tse (AMT Chile). Uno la mira y le da ganas de no hacer nunca más una foto astronómica. ¿Para qué?

El paper del halo es: Rejkuba et al., Tracing the outer halo in a giant elliptical to 25 Reff, ApJL 791:L2 (2014).

El paper de los lóbulos es: McKinley et al, Multi-scale feedback and feeding in the closest radio galaxy Centaurus A, Nature Astronomy 6:109–120 (2022). De allí es la imagen de los lóbulos.

El paper del chorro es: Janssen et al, Event Horizon Telescope observations of the jet launching and collimation in Centaurus A, Nature Astronomy 5:1017–1028 (2021). De allí tomé la última imagen.

Eclipse en crisis

Durante un eclipse lunar, la Tierra se interpone entre el Sol y la Luna llena, de manera que la sombra de la Tierra se proyecta sobre la superficie lunar. ¿Cómo se ve esto desde la Luna? Desde la Luna, se ve la "Tierra nueva" ocultando el Sol. Es decir, ¡desde la Luna se ve un eclipse solar! Dos semanas antes del eclipse lunar que comentamos la semana pasada, el módulo lunar Blue Ghost, de Firefly Aerospace, descendió en el Mar de las Crisis, y pudo observarlo. Así:

Esta foto muestra el efecto "anillo de diamante" al momento de reaparecer el Sol tras la silueta de la Tierra, similar al que hemos visto en nuestros eclipses solares. Cuando la Luna tapa al Sol, como ambos tienen el mismo tamaño en el cielo, alrededor de la silueta lunar vemos parte de la atmósfera del Sol, la cromósfera, con las atractivas y variadas protuberancias. Pero la Tierra es más grande que la Luna, y en el cielo de la Luna es más de 3 veces más grande que el Sol. De todos modos, alrededor de la Tierra vemos un anillo brillante. ¿Qué es? No es la cromósfera solar asomando. Es la propia atmósfera de la Tierra, iluminada por el Sol que está del otro lado. 

Esta simulación, hecha con Celestia, muestra la situación. El hemisferio nocturno de la Tierra apunta hacia la Luna, y el diurno hacia el otro lado, hacia el Sol. El círculo que separa el día de la noche se llama técnicamente terminador. En una mitad de ese círculo está amaneciendo (del lado del océano Atlántico, a la derecha de la imagen), y del otro lado está anocheciendo. Es la proverbial luz de todos los amaneceres y todos los atardeceres de la Tierra a la vez, que vemos reflejada en la Luna durante los eclipses, pero que nunca habíamos visto directamente. 

En la foto de Blue Ghost vemos que hay varios puntos más brillantes en la atmósfera. Uno de ellos casi opuesto a la posición donde está asomando el Sol, dos abajo y a la izquierda del Sol, y varios arriba del Sol, más otros puntitos chiquitos (flechas). ¿Qué serán? Seguramente corresponden a lugares más claros de la atmósfera. No es difícil buscar en qué lugares de la Tierra están, porque en Celestia podemos dibujar el terminador:

El punto más brillante (el de arriba a la izquierda) está en medio del Pacífico occidental, a medio camino entre Japón y Nueva Guinea. Superpuse un mapa de la nubosidad global a esa hora con uno del día y la noche, para ver qué había en la atmósfera. Es el óvalo amarillo:

Aunque la coincidencia entre los dos mapas no es exacta (están en proyecciones distintas, y no me tomé el trabajo de reproyectarlos), se puede ver que es una región de aire claro, entre dos sistemas de mal tiempo (uno que parece un frente, y el otro que parece nubosidad ecuatorial). Los puntos brillantes que vemos a la derecha en la foto del eclipse están sobre el Atlántico Norte, donde también hay dos claros entre sistemas de nubes (óvalos verdes). El punto brillante de abajo está en la Antártida (óvalo rojo), y ahí es difícil ver lo que hay en los satélites meteorológicos, pero seguramente es lo mismo: aire claro.

Nunca habíamos visto estas cosas, así que me encantó verlas por primera vez. Comparto también un video que puso Firefly en su cuenta de X, que muestra el progreso del eclipse, con la luz del Sol increíblemente enrojecida (es la familiar luz rosada del amanecer y del atardecer):

La foto del eclipse desde el Mar de las Crisis está hecha a las 5:30 hora argentina, según Firefly. A esa hora yo ya estaba juntando el equipo, así que les dejo la última que hice, a las 4:56. A esa hora, el Mar de las Crisis (el óvalo cerca del borde inferior izquierdo) todavía estaba eclipsado: 

 

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La foto y el video del eclipse desde la Luna son de Firefly Aerospace, distribuídos a través de su cuenta de X. El mapa del día/noche es de Time and Date, y está compuesto con uno de nubosidad de Weather Underground, correspondiente a las 09:00 UT del 14 de marzo de 2025.

Blue Ghost es la primera misión comercial exitosa a la Luna. Seguramente habrá muchas más en poco tiempo.

Eclipse lunar ozonizado

La semana pasada disfrutamos de un hermoso eclipse lunar total. El horario era un poco incómodo: de las 2 a las 6 de la madrugada, así que nos juntamos una veintena de aficionados a la astronomía de Bariloche, y entre todos aguantamos. Cero viento y una temperatura que no bajó de 4 grados, así que no fue difícil.

La imagen muestra las distintas fases del eclipse. Desde la preciosa luna llena previa, pasando luego por la larguísima fase parcial a medida que la Luna se mete en el cono de sombra de la Tierra, hasta la totalidad, y finalmente la salida. Las fotos no alcanzan a transmitir la belleza del espectáculo natural, tanto a simple vista como a través de telescopios o binoculares. El ojo humano tiene un rango dinámico que la fotografía no puede igualar, mucho menos en una pantalla. 

Hice otro collage, con más fotos:

Hay dos cosas notables en los eclipses lunares, que siempre vale la pena destacar. Una es la forma del borde de la sombra de la Tierra: es curvo. ¿Por qué es curvo el borde de la sombra de la Tierra? Porque la Tierra es redonda. Hace miles de años, los astrónomos griegos llegaron a la misma conclusión. Es un conocimiento que ha estado en nuestra civilización durante muchísimo tiempo, ciertamente era algo bien sabido en tiempos de Colón. Esperemos que no se pierda en el transcurso del próximo siglo. 

La otra cosa notable es el color rojo de la parte eclipsada. A pesar de que la Tierra bloquea la luz del Sol, hay algo que ilumina la Luna. Es la luz del Sol dispersada en la atmósfera terrestre, aligerada de los azules que vemos en el cielo (y por lo tanto enrojecida) que la Luna nos devuelve. Es un tono cobre o ladrillo, como se ve en las fotos. El que dice "luna de sangre", evidentemente, nunca vio un eclipse, o nunca vio sangre, o las dos cosas. El brillo de este tono rojo depende de cuánta luz filtra la atmósfera, y eso depende increíblemente de las grandes erupciones volcánicas, que depositan grandes cantidades de polvo en la estratósfera. La más reciente fue la del Tonga, hace ya más de 3 años, así que tuvimos un eclipse bastante brillante. 

Pero en mis fotos, o en otras que habrán visto por allí, se ve algo más que un color rojo. En la franja entre la fase eclipsada y la iluminada se ven colores azules, turquesas y morados. Aquí lo muestro en las dos fases parciales. 

Ese color azul es incluso visible a simple vista, en estos eclipses brillantes, si uno presta atención en el telescopio. Se debe a la presencia de ozono en la estratósfera. El aire, normalmente, dispersa selectivamente las longitudes de onda corta, como mencionamos arriba (el extremo azul del espectro) y deja pasar los rojos. Pero el ozono absorbe fuertemente una banda de colores centrada en el rojo, que produce la disociación de la molécula. Por supuesto, los azules de todos modos se dispersan, pero el balance se invierte, y la luz que atraviesa una atmósfera con ozono resulta azulada, en lugar de enrojecida. 

La semana que viene contaré más cosas del eclipse. Por ahora, les dejo esta composición donde acomodé las fotos para reconstruir, más o menos, la sombra de la Tierra.

La estrella de arriba es 89 Leonis (sexta magnitud), y quedaba tan linda que me dio pena recortarla. El año que viene tendremos un eclipse parcial de más del 90%, una situación ideal para visualizar la sombra de la Tierra de manera más notable. Trataré de hacerlo.

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El espectro de absorción del ozono y otros gases atmosféricos es de un paper que, precisamente, analiza su efecto durante los eclipses: Yan et al., High-resolution transmission spectrum of the Earth’s atmosphere: Seeing Earth as an exoplanet using a lunar eclipse, Int. J. Astrobiology 14:255–266 (2015).

El cúmulo clavijero

No sé por qué, pero tenía guardada desde la pandemia esta foto del cúmulo estelar NGC 6231 sin mostrar:

Este hermoso cúmulo abierto está a unos 5600 años luz, en la constelación es Escorpio, y forma el "clavijero" de la "guitarra eléctrica" que mostré hace algunos años, y que a veces llaman "falso cometa" (pero mírenlo en binoculares, realmente parece una guitarra Gibson).

NGC 6231 es un cúmulo muy joven, de menos de 6 millones de años, y tiene un montón de estrellas masivas, azules y luminosas. Es encantador de observar con cualquier instrumento, ya sean binoculares o telescopios. Alberga una cantidad inusual de estrellas de las clases espectrales O, B y Wolf-Rayet. Quince son de clase O, y teniendo en cuenta que apenas una de cada 3 millones de estrellas son de esta clase, queda claro que es un objeto extraordinario.

La estrella más brillante del cúmulo es  ζ (dseta) 1 Scorpii, que es la estrella blanca de arriba a la derecha, un poco separadita de la parte más poblada de abajo a la izquierda (más al norte):

Dseta 1 Sco es una hipergigante de clase B, con una masa de más de 50 veces la del Sol, y 860 mil veces (o más) su luminosidad. ¡Es una de las estrellas más luminosas de la Vía Láctea! Es tan furiosa que pierde una gran cantidad de materia en forma de viento, emitiendo en un minuto lo que a nuestro Sol le lleva un año y medio. Es candidata a convertirse en luminous blue variable, una categoría rara de estrellas muy luminosas (es decir, tiene todas las características, salvo la variabilidad). Dseta 1 forma un hermoso par contrastante con Dseta 2 (si tenés buena vista, podés distinguir ambas sin necesidad de instrumentos). Dseta 2  es una gigante naranja mucho más cercana, a 135 años luz, y mucho más vieja, ya a 5800 millones de años. Su vecina HD 152293 también está más cerca.

Hay otras estrellas interesantes en NGC 6231, y marqué varias en la foto. Tres de ellas son Wolf-Rayet, que es una clase especial de estrellas, muy masivas, muy luminosas, muy "evolucionadas" y cerca del final de sus vidas (típicamente explotando como supernovas). Una de ellas es HD 152270, que es además binaria con otra estrella de clase O. Están apretadísimas, completando una órbita cada 8 días. Como ambas son muy luminosas, producen fuertes vientos, que en el medio chocan, recalientan el gas y producen rayos-X (como Eta Carinae y su compañera).

Otra Wolf-Rayet es la de arriba, HD 151932. Pesa 22 veces más que el Sol, brilla 630 mil veces más y su superficie está a 50000 K (¿se podrá poner 50 kK?). La tercera, llamada HD 152408, quedó fuera de la foto, está a mitad de camino hacia el cuerpo de la guitarra. 

Marqué también una estrella extremadamente roja. No tiene un nombre sencillo, sólo una designación de catálogo. A pesar de su color tan rojo, está catalogada como supergigante amarilla (clase FII). En el catálogo Gaia DR3 tiene una paralaje de 0.1982 milisegundos de arco, lo que corresponde a una distancia de unos 16000 años luz, lo cual la pone muy por detrás del cúmulo. En la versión DR2 tenía una paralaje bastante mayor, compatible con las demás estrellas del cúmulo. Andá a saber. Esperaremos a Gaia DR4, para zanjar la cuestión.

Dseta Sco y su cúmulo son muy fáciles de encontrar en la cola del Escorpión:

Ya se la puede ver después de la medianoche. Y si se quedan dormidos, anótenla para verla más temprano, más entrado el invierno.
 

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La estrella roja es Gaia DR3 5966502635575970304 (identificada como NGC 6231 92 en Simbad). Las fotos son mías.