Aquí yace Cassini

Hace un año, el 15 de septiembre de 2017, mi robot espacial favorito se precipitó adrede sobre el planeta Saturno, incinerándose en su atmósfera. Según el Photojournal de la NASA fue aquí, en algún lugar del óvalo:

Esta imagen es un mosaico compuesto por algunas de las últimas fotos tomadas por la sonda que, pocas horas después, cayó al planeta. La iluminación es engañosa: se trata del lado nocturno de Saturno, iluminado por el brillo de los anillos, que se ven en silueta abajo a la izquierda. La franja oscura es la zona ecuatorial, directamente debajo de los anillos, que no recibe luz ni reflejada ni dispersada.

Al momento de su final Cassini había acumulado 19 años y 335 días desde su despegue el 15 de octubre de 1997 (¡antes del Mundial de Francia!). Diseñado para durar 4 años, pasó 13 años y 76 días en Saturno explorando sus anillos, su atmósfera y sus lunas, revelando un planeta insospechado. Entre sus descubrimientos más notables se encuentra la naturaleza del pequeño Encélado, cuya superficie glacial esconde un océano global que surge, en forma de géisers, a través de las fracturas que vemos en esta foto.

A pesar de que Cassini ya no está, sus observaciones seguirán siendo fuente de descubrimientos durante mucho tiempo. A principios de este año se publicó un análisis de sus observaciones cuando voló fugazmente a través de estos vapores, detectando no solamente agua y polvo de roca, sino también compuestos orgánicos. El trabajo argumenta que podría tratarse de la primera detección de vida extraterrestre, microbios productores de metano capaces de vivir en las condiciones extremas de su mar subglacial. Fue justamente para preservar las condiciones prístinas de Encélado que Cassini (en lugar de quedar en una órbita fuera de control) fue dirigido con sus últimas gotas de combustible de maniobras a zambullirse e inmolarse en el planeta. Ojalá volvamos a ir a Encélado. Junto con Europa, es el mejor lugar del sistema solar para buscar vida extraterrestre.

Otro ejemplo: el mes pasado un artículo reveló que Titán, el satélite gigante, es el tercer mundo conocido con tormentas de polvo. El ciclo del polvo es extremadamente importante en la Tierra, como bien sabe mi amigo y colega Santiago Gassó.

Uno más: hace pocos días se publicaron resultados obtenidos durante las últimas órbitas, explorando el desconocido espacio entre los anillos y el planeta. Cassini descubrió un nuevo cinturón de radiación, corrientes eléctricas y una fina garúa conectando el anillo interior con la atmósfera. ¿Cuánto durarán así los anillos?

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Las imágenes son de NASA/JPL/Cassini.

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El fantasma de Carina

El Observatorio Europeo Austral publicó recientemente una extraordinaria imagen de la Gran Nebulosa de Carina en infrarrojo. Está tomada con el telescopio VISTA, un instrumento con un espejo de 4 metros de diámetro ubicado junto al cuarteto VLT (cuatro telescopios de 8 metros), que observa en luz visible. VISTA tiene una única cámara, VIRCAM, que pesa tres toneladas, está enfriada a 200 grados bajo cero y toma 67 megapixels cubriendo un campo enorme, de más de 1 grado y medio en el cielo (¡nueve lunas!). La imagen publicada debe ser una composición de tres o cuatro, porque a resolución completa tiene 140 megapixels (VIRCAM genera 315 GB de datos cada noche). Ésta es la versión de escritorio:

Descargala para verla sola, porque en esta columna está comprimida. Pero si querés perderte en un mar de estrellas, descargate la original. Ojo: mirarla en el teléfono es como escuchar una sinfonía de Beethoven interpretada por un cuarteto de grillos.

Recorté un pedacito al azar, de 50×50 pixels, y conté 23 estrellas. Extrapolando a la imagen completa, hay más de un millón de estrellas en la foto. En la nota de prensa dicen que en 2014 usaron VISTA para identificar 5 millones de estrellas dentro de la nebulosa. También hice un recorte al 100% de una parte con bastante nebulosidad, para mostrar la principal característica de estas imágenes infrarrojas: el aspecto fantasmal que adquieren el gas y polvo interestelares. En infrarrojo podemos ver dentro (y detrás) de estas nubes en las que están naciendo estrellas.

Naturalmente, los colores deben ser tomados con imaginación y un grano de sal: nuestros ojos no pueden ver la radiación infrarroja, cuya longitud de onda es mayor que la de la luz visible (entre 1 y 2 micrones en el caso de VISTA). La imagen digital es convertida en pixels de colores visibles para que podamos verla. De todos modos, el enrojecimiento es un fenómeno real: la nube dispersa las longitudes de onda más cortas (por eso son opacas en el visible) y lo que hay detrás se ve más rojo, como el sol detrás de la nube de un incendio.

La nebulosa de Carina es tan densa que, aún en infrarrojo, podemos reconocer su forma característica, surcada por dos grandes bandas de polvo oscuro que delimitan un cuadrante, el más brillante en gas fluorescente y cúmulos estelares, que todo aficionado reconoce. Hice un montaje de esta parte junto a una de mis propias fotos de la nebulosa:

La Gran Nebulosa de Carina se encuentra a unos 7500 años luz de nosotros, no lejos de la Cruz del Sur. Se ve a simple vista como una manchita difusa desde cielos suburbanos, y es notable con cualquier instrumento. Es la región de formación estelar más grande de nuestra galaxia. Contiene cientos de estrellas monstruosamente grandes y brillantes, incluyendo la extraordinaria Eta Carinae y su nebulosa Homúnculo. Éstas son mucho más brillantes en infrarrojo que en visible: son la mancha brillante cerca del ángulo de la V oscura, junto al también notable Ojo de la Cerradura.

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Las imágenes infrarrojas son de ESO/J. Emerson/M. Irwin/J. Lewis. Emerson fue el investigador que propuso esta imagen. Irwin y Lewis hicieron la reducción de datos.

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¿Explosiones de agujeros negros? No, peeero...

Cuando hablé sobre Stephen Hawking en ocasión del aniversario de su famoso libro de divulgación comenté su trabajo pionero que combina aspectos de mecánica cuántica con relatividad general. Hawking lo tituló Black hole explosions?, imaginando que posibles agujeros negros primordiales, pesados como una montaña pero pequeños como un átomo, y que se habrían formado a partir de fluctuaciones en el universo temprano, habrían explotado en el pasado dejando tras de sí una radiación detectable.

Un grupo de físicos e ingenieros australianos, dedicados radioastrónomos, pensaron que podían detectarlos. Encabezados por John O'Sullivan desarrollaron hardware y software muy innovadores, usando una especie de prisma matemático llamado Fast Fourier Transform, que tiene sus raíces hace 200 años en los esfuerzos de Joseph Fourier por comprender cómo se propaga el calor en un material sólido. Con el apoyo financiero del CSIRO (el equivalente australiano del CONICET) desarrollaron un "chip Fourier". Lo necesitaban para integrarlo a un sistema de comunicaciones inalámbricas en sus radiotelescopios.

O'Sullivan y sus colegas nunca detectaron ni un agujero negro. Pero patentaron el sistema de comunicaciones inalámbricas, que se convirtió en el corazón del estándar 802.11, el WiFi. Estás leyendo esto en un dispositivo cuántico, conectado a la Internet mediante un aparato inventado para buscar explosiones de agujeros negros con un radiotelescopio. Quién se lo hubiera imaginado.

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Cinco o seis planetas

Las casi simultáneas oposiciones de Marte, Saturno y Plutón, junto con la máxima elongación de Venus al anochecer y la presencia cercana de Júpiter, nos permitieron disfrutar de un magnífico trencito de planetas este invierno. La Luna se sumó varios días cada mes. Así los vimos al caer la noche el mes pasado.

Vale la pena una versión anotada, para señalar los planetas:

Venus estaba excepcionalmente brillante, y también Marte, que superaba a Júpiter. Saturno parecía una estrella perdida en la Vía Láctea, y sólo un conocedor del cielo notaba la "estrella fuera de lugar" en Sagitario. Plutón, como lo esencial, es invisible a los ojos, y tampoco salió en esta foto.

La foto está tomada en los fondos del Centro Atómico Bariloche, desde uno de los últimos rinconcitos oscuros. Fui con el telescopio, pero la sesión estuvo plagada de dificultades técnicas. No pude rescatar nada, excepto esta foto tomada sin telescopio, con la lente ojo de pez y la cámara en trípode. Por supuesto, al día siguiente armé el telescopio en el balcón y anduvo todo perfecto. Así que aproveché para fotografiar a Plutón y completar el retrato familiar.

Plutón también está perdido en la maraña de estrellas de la Vía Láctea, y es tan chiquito que en una sesión única es imposible identificarlo sin ayuda. Registrando la foto en astrometry.net, y cargándola en Cartes du Ciel fue la única manera de encontrarlo:

Lamentablemente al día siguiente se nubló; si no, podría haber repetido la foto para capturarlo moviéndose con respecto a las estrellas. Así lo descubrió Clyde Tombaugh en 1930. Pero claro, estaba en Arizona, no en Bariloche. Se las debo.

Actualización: A pedido de Tommy Guozden, he aquí un simulacro hecho en Stellarium mostrando las órbitas de los planetas. Se ve que la razón de que los planetas no apaezcan completamente alineados en el cielo se debe a que los planos de las órbitas son parecidos, pero no coinciden exactamente.

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