El olor del mar

A menos que vivas en el proverbial tupperware, seguro que viste la noticia sobre la posible detección de un planeta con vida extraterrestre. ¿Qué hay de cierto? ¿Le creemos o no le creemos? Vamos a revisarlo brevemente, a ver dónde estamos parados.

El planeta existe. Está en órbita de una estrella que se encuentra a 124 años luz de distancia, en la cola de Leo. Casualmente estuve haciendo fotos en Semana Santa, así que aproveché para fotografiarla:

La estrella HD 99904, de séptima magnitud, me sirvió de referencia para ubicar la de la noticia: K2-18, que es mucho más tenue. Alrededor de esta estrella está el planeta K2-18b (nótese la "b", indicando que es un planeta), descubierto por el telescopio espacial Kepler (nótese la "K") en su segunda temporada de observaciones (nótese el "2"). Este planeta pasa por delante de su estrella (como Venus delante de nuestro Sol), y le resta un par de milésimas de magnitud al hacerlo: 

Estas observaciones permiten deducir que es más grande que la Tierra, y bastante más pesado. Tal vez sea una "supertierra", tal vez un "minineptuno". Su órbita lo ubica muy cerquita de la estrella, pero como es una estrella enana roja, que emite mucha menos radiación que nuestro Sol, su apretada órbita queda justo en la zona donde podría tener agua líquida en la superficie, como nuestra Tierra. En tal caso, podría ser un planeta "hiceánico": un mundo cubierto por un océano global, con una densa atmósfera de hidrógeno. Puede ser, puede no ser. La verdad que no conocemos por ahora ningún planeta de este tipo, sólo conjeturados teóricamente. 

Como el planeta pasa delante de la estrella, se puede analizar su atmósfera observando cómo se filtra la luz cuando la atraviesa. Es increíble, pero se puede hacer. La cuestión es que unos astrónomos de Cambridge (los mismos del anuncio reciente) lo hicieron en 2023, usando el telescopio Webb. Anunciaron la detección de metano y dióxido de carbono, pero nada de agua. Uno diría que si es un planeta hiceánico, debería tener abundante agua en la atmósfera. Pero andá a saber, capaz que tiene una estratósfera súper seca. También observaron de manera tentativa otra molécula orgánica, el dimetilsulfuro. Este año volvieron a observarlo, más tiempo y con otro instrumento del Webb (en otra longitud de onda), y dicen que pueden confirmar, de manera marginal, la presencia de dimetilsulfuro y un dímero del mismo, el dimetil-disulfuro. 

Fíjense que las observaciones (los puntos rojos) tienen bastante incerteza (las cruces rojas). A partir de ellas, un método computacional permite calcular un espectro posible (azul, con incerteza en verdes), en el cual se ven unos picos, que corresponderían a substancias presentes en la atmósfera. El gráfico muestra dónde deberían estar los picos correspondientes al dimetilsulfuro (DMS) y el disulfuro (DMDS). Ellos mismos dicen que hay que tomar sus observaciones con cautela, pero que tener la señal con otro instrumento les da confianza de que sea cierta. Habrá que ver. Estas observaciones son difíciles y delicadas. Hay que tener paciencia. Seguramente algún otro grupo, o ellos mismos, intentarán volver a observar, repitiendo y ojalá mejorando, el espectro. No hay que decir ni "eureka", ni "es mentira, no vieron nada". 

Esto por un lado. Supongamos que se confirma la presencia de dimetilsulfuro, junto con la de metano y CO2. Esta última también es dudosa, pero supongamos que se confirma. Todas ellas, en la Tierra, son substancias que emiten los seres vivos. El dimetilsulfuro, especialmente, en la Tierra sólo la producen los microbios, y es extremadamente frágil, de manera que su presencia requiere una fuente continua que la restablezca. Dicen que contribuye al olor del mar. O al olor del repollo hervido. Dice también mi amigo Martín Moliné, que es microbiólogo, que se la puede sentir en la cerveza artesanal como un gusto a choclo, si se enfría lento después de hervir los granos para preparar el mosto. Pero me estoy yendo por la ramas. Supongamos que se confirman esas substancias: ¿será que el planeta está vivo? Tampoco estaremos seguros. Es posible que haya mecanismos no biológicos de producirlas (ciertamente los hay para el metano y el CO2). Seguramente los haya para el DMS, que ha sido detectado (en cantidades muy mínimas, hay que decir) en al menos un cometa, y en el espacio interestelar. ¿Entonces?

A mí me resulta suficientemente fascinante que estemos en condiciones, por primera vez en la historia de la humanidad, de analizar este problema de manera científica, mediante observaciones y experimentos. Está clarísmo que, a falta de una muestra para analizar en el laboratorio (de Marte, de Europa, de Encélado), o de un mensaje de radio incontrovertible, este tipo de observaciones son las que nos aproximan al descubrimiento de vida extraterrestre. Recién estamos empezando a hacerlo. No va a ser fácil, pero tampoco hay que saltarles al cuello a los tipos de Cambridge, que me parecieron bastante cautos en el paper. Por supuesto, ellos creen que lo que han descubierto es real y que apunta en la dirección de la existencia de vida: 

«Therefore, sustaining DMS and/or DMDS at over 10–1000 ppm concentrations in a steady state in the atmosphere of K2-18 b would be implausible without a significant biogenic flux.»

(Por lo tanto, sostener concentraciones de DMS y/o DMDS en valores de 10-1000 partes por millón, en forma estacionaria, en la atmósfera de K2-18b, sería inverosímil sin un flujo de origen biológico sostenido.)

Si no lo creyeran, estarían haciendo otra cosa, ¡los científicos son seres humanos! Obviamente, los medios se lanzaron como tiburones sobre la noticia, y la convirtieron en un título sensacionalista. A nadie le importó que los autores reconocieran que: 

«Robustly establishing both the veracity of the present findings and their possible association with life on K2-18 b needs a dedicated community effort in multiple directions—observational, theoretical, and experimental.»

(Establecer de manera robusta tanto la veracidad de estos descubrimientos, como su posible asociación con la vida en K2-18b, necesita un esfuerzo comunitario dedicado y en múltiples direcciones: observacional, teórico y experimental.)

Inclusive agregan esto, que es muy cierto:

«It is widely recognized that the detection of a biosignature is unlikely to be instantaneous or unambiguous in the first instance, rather relying on continued accumulation of evidence.»

(Es ampliamente reconocido que la detección de un biomarcador difícilmente sea instantánea o inequívoca la primera vez, y que en cambio dependa de una continua acumulación de evidencia.)

Obviamente, siempre habrá gente que no les va a creer. Por más que se identifique fuera de toda duda razonable la existencia de 100 biomarcadores, cada uno de los cuales requiera una vía independiente para justificar su existencia no biológica, habrá quien prefiera creer en la existencia de 100 explicaciones separadas, en lugar de una única que explique todas: que el planeta esté vivo. Eso siempre va a pasar. Será una cuestión más de dinámica social que otra cosa, que alguna vez se reconozca una observación de este tipo. Tal vez, dentro de 200 años, algún historiador señale la publicación de este trabajo como la primera evidencia de la existencia de vida extraterrestre. ¿Elijo creer?

 

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El paper es: Madhusudhan et al, New constraints on DMS and DMDS in the atmosphere of K2-18 b from JWST MIRI, ApJL 983:L40 (2025).

La estrella está en Leo, que se ve en esta época del año hacia el norte, desde nuestras latitudes. Por si quieren encontrala, o al menos mirar en su dirección, les dejo un mapita:

El verdadero cielo estrellado

No voy a repetir la nota sobre La Noche Estrellada. Voy a mostrar un par de cosas curiosas sobre el cielo estrellado, el verdadero, el que vemos a simple vista. Cuando publiqué la nota sobre la estrella enana roja más brillante, mi amigo José Palandri se interesó por la abundancia de cada tipo de estrella que vemos a simple vista. Es curioso: la mayor parte de las estrellas de la galaxia, la abrumadora mayoría, son enanas rojas, ¡y no hay ni una sola que podamos ver a simpla vista! Por otro lado, muchas de las estrellas del cielo nocturno son azules o blanco-azuladas, que en realidad son poquísimas en la población estelar de la galaxia. Lo que ocurre, por supuesto, es que las estrellas azules son las más intrínsecamente luminosas, y por lo tanto son relativamente brillantes a grandes distancias. Las anaranjadas o rojas son más abundantes, pero vemos menos porque no son tan luminosas. Excepto, por supuesto, que sean gigantes o supergigantes rojas, que son estrellas rojas pero tan luminosas como las azules. Pero también son pocas, y por eso son tan notables y bien conocidas: Betelgeuse, Antares, Aldebarán, Gacrux, etc. 

Para hacer lo que pidió Palandri recurrí al catálogo BSC, el Bright Star Catalogue. Como su nombre lo indica, contiene las estrellas más brillantes del cielo, las que se pueden ver a simple vista desde un sitio bien oscuro. Son casi 10 mil estrellas, pero por supuesto no se pueden ver todas juntas en el cielo, sino sólo la mitad (más o menos) que está sobre el horizonte. A lo largo del año podemos ver más que una mitad, dependiendo de la latitud desde donde observemos. El catálogo se originó en el Harvard College Observatory a fines del siglo XIX, por iniciativa del Edward Pickering, quien además, junto con su equipo de computadoras, llevó adelante el catálogo de espectros estelares Henry Draper, donde se hicieron muchos descubrimientos cruciales para la astronomía y la astrofísica modernas. La versión más reciente es la 5a, de 1991, que es la que usé. El diagrama H-R (magnitud absoluta vs clase espectral) hasta magnitud 6 se ve así:

Cada punto es una estrella, pero no todas las estrellas del BSC tienen distancia en el catálogo (que se necesita para calcular la magnitud absoluta), así que hay menos de 10000 estrellas en el gráfico (hay 5004). Pero igual, la verdad que no se ve mucho. Ni siquiera se distinguen la secuencia principal y la rama de gigantes rojas, que hace 100 años fueron los descubrimientos cruciales de Hertzsprung y Russell. Así que otro día lo haré con los datos del satélite Hipparcos, que me parece que darán mejor. 

Pero la otra cosa interesante, y que es realmente lo que preguntaba Palandri, es cuántas hay de cada clase. El resultado es el siguiente:

Estos histogramas muestran la proporción de estrellas de cada clase espectral. A la izquierda están las del cielo estrellado (del BSC). Fíjense que cada clase, entre la B y la K, contribuye con un 20% aproximadamente, mientras que hay bastante menos rojas M, y muy poquitas azules O. Eso más o menos es lo que se ve en el diagrama H-R de arriba, sólo que como se superponen los puntos de las estrellas es más difícil de cuantificar. Así que más o menos el 20% de las estrellas del cielo son azules (O y B), un 40% son blancas (A y F), un 40% son amarillentas (G y K), y un 5% son rojas (todas gigantes, ya sabemos).

El histograma de la derecha muestra lo mismo, pero para todas las estrellas. Se ve el sesgo que mencionaba al principio: las estrellas rojas son una abrumadora mayoría, pero entre las visuales son apenas el 5%. En cambio, las lindas luminarias azules (las Tres Marías, por ejemplo) que son el 20% de las que nos deleitan en el cielo nocturno, son apenas el 0.12% del total. Qué cosa, ¿no?

Bueno, otro día muestro el diagrama H-R hecho con las estrellas de Hipparcos, y trataré de poner cartelitos en las estrellas más cercanas, o las más brillantes, como pidió Tomás.

En defensa de la miniluna

Desde hace algunos años se promocionan las superlunas. Son las lunas llenas que ocurren cuando la Luna se encuentra en el punto más cercano de su órbita, llamado perigeo. Esto pasa porque la órbita de la Luna alrededor de la Tierra (al igual que la de los planetas alrededor del Sol) no es redonda, sino ovalada, con una forma particular llamada elipse (no eclipse, elipse). Todos los meses, en cada vuelta, la Luna pasa por este punto más cercano. Cuando, además, coincide con la Luna llena, se puso de moda decirle "superluna". No es ningún evento especial, pero como siempre es lindo observar la Luna, aquí estamos a favor. Inclusive, tenemos aquí mismo una página especial para calcular las superlunas.

Se podrá discutir el nombre: la verdad que la superluna no es muuucho más grande que una luna llena promedio. Es alrededor de 15% más grande. Si Clark Kent fuera 15% más fuerte que un hombre promedio, no lo llamaríamos Superman. Por otro lado, si yo fuera 15% más alto, podría haberme dedicado al tenis profesional. En fin. Además, 15% más grande significa que es 30% más brillante (porque la superficie crece con el cuadrado del diámetro, y 1.15² = 1.32), así que es bastante más brillante. En fin al cuadrado.

Bueno, la cuestión es que hoy es la luna llena, a las 00:22 UT del domingo 13, que son las 21:22 de esta noche de sábado. En Bariloche, la luna sale a las 19 horas, así que a las 21 ya la tendremos alta. Sólo que no es el perigeo. Mañana a la noche, en cambio, es el apogeo, el punto más lejano de la órbita. Así que, en lugar de una superluna, será una miniluna. Medirá, en el cielo, algo menos de medio grado. El próximo 5 de noviembre, para comprar, tendremos una superluna de 34 minutos de arco.

Como dije, el apogeo es mañana, a las 22:49 UT (19:49 hora argentina) cuando la Luna se encontrará a 406294 km de la Tierra, que es casi tan lejos como puede estar. En Bariloche, la Luna saldrá a eso de las 19:30  (dependiendo de los cerros que tengas en el horizonte del Este), y se verá casi tan llena como la de esta noche, así que será una miniluna más mini que la de hoy. ¡No se pierdan ni una, ni la otra!

 

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Las fotos de la superluna y la miniluna es mía. Están hechas con exactamente el mismo equipo fotográfico. La diferencia es notable, no me digan que no.

En inglés le dicen micromoon. Yo prefiero el prefijo mini, porque micro significa "millonésimo". Y así como la superluna no es taaaan grande, la miniluna no es taaaan chica...

La foto del final es la "primera luz lunar" de mi nuevo Seestar S50. La hice el 18 de marzo, con un minuto de video raw, apilado con Autostakkert y apenas retocada en Photoshop.

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.