Curso de colisión

Volvamos al grupito de galaxias que mostré hace poco, el Triplete de Leo. Aquí están de nuevo. Les recuerdo que todas las estrellas brillantes que vemos individualmente en la foto son estrellas de nuestra galaxia, la Vía Láctea. Están mucho, pero mucho más cerca que las galaxias del trío. Por supuesto, el brillo que vemos en ellas también son estrellas. Pero están tan lejos de nosotros que mi instrumento no permite distinguirlas individualmente. Así que las vemos como una nebulosidad a pesar de que, entre ellas, existen abismos de espacio similares a los que tenemos entre las estrellas de nuestra propia galaxia. La distancia entre las estrellas es tan vasta que es muy difícil hacerse una idea asimilable por nuestro cerebro humano. Permítanme decir que si las estrellas tuvieran el tamaño de granos de arena, la distancia entre estos granos de arena sería de decenas de kilómetros.

Naturalmente, las distancias entre las galaxias es aún mayor: son sistemas formados por centenares de millones de estrellas, y entre las estrellas esas enormes distancias. Sin embargo hay un fenómeno curioso que tiene consecuencias inesperadas. Los grupos de galaxias como nuestro triplete son muy comunes. Inclusive grupos mayores, formados por cientos de galaxias. Y en estos grupos la distancia entre estas galaxias no es mucho mayor que el tamaño de las galaxias mismas. Usando Cartes du Ciel podemos medir el ángulo entre M 66 y NGC 3628, que resulta de 35 minutos de arco. A 40 millones de años luz, nos da una distancia de 400 mil años luz entre ellas, mientras sus diámetros son de unos 100 mil años luz, similares al de nuestra propia galaxia. Imaginen que en lugar de galaxias son personas. El Triplete de Leo es como tres personas en una habitación pequeña. ¡Están amontonadas! Encima, atrayéndose entre sí por acción gravitatoria, parece inevitable que vayan a chocar...

Y eso es lo que ocurre. Es algo que no se sabía cuando yo era chico, pero hoy en día los grandes telescopios lo muestran con todo detalle. ¡Las galaxias chocan todo el tiempo entre sí! Primero se acercan, como estas dos que vemos todavía más próximas entre sí que las del Triplete. Son NGC 2207 e IC 2163, dos grandes espirales que por ahora conservan su individualidad.

Y finalmente chocan, como estas dos, NGC 4038 y NGC 4039 (llamadas comunmente Antenas). ¡Es el choque entre dos galaxias! Es un evento mega descomunal, debe ser uno de los fenómenos más energéticos del universo. Ojo: es hiper-lento. Lleva miles de millones de años mientras se acercan, se deforman por acción gravitatoria, y terminan fundidas en una sola.

Como ésta, que está catalogada como una sola galaxia, NGC 2623, pero ahora vemos que son dos ya casi fundidas en su tremendo abrazo gravitatorio. ¡Hermosa foto del Hubble Legacy Archive!

¿Y las estrellas? Sorprendentemente, cuando dos galaxias chocan se atraviesan como fantasmas. Es que la distancia entre las estrellas—si bien mucho menor que la distancia integaláctica—es inmensa comparada con sus tamaños. Así que durante el choque de las galaxias es sumamente improbable que choquen dos estrellas, aun en las regiones densas del núcleo galáctico. Cambian sus órbitas, eso sí, y por eso en las imágenes de choques vemos esas largas colas: son millones de estrellas que han salido despedidas por acción de la colisión.

Ahora, el espacio entre las estrellas no está vacío. Está lleno de gas y polvo muy frío. Forma esos filamentos oscuros que vemos en las fotos de arriba, y también superpuestos a nuestra Vía Láctea cuando la vemos en el cielo en una noche bien oscura. Este medio interestelar es súper tenue (tiene menos átomos por centímetro cúbico que el mejor vacío de nuestros laboratorios). Pero su cantidad es inmensa, y llena el espacio interestelar. Así que cuando las galaxias chocan, el gas y el polvo sí lo sienten. Se comprimen por efecto del choque, y se desata una era de violenta producción de nuevas estrellas a partir del gas y el polvo. Las nuevas estrellas brillan con un celeste furioso en las fotos de aquí arriba. Las estrellas jóvenes, además, son muy energéticas, y hacen brillar la nube gaseosa en la que (y de la cual) nacieron. Es una fluorescencia, como la de los tubos fluorescentes. Ésta se ve como un intenso brillo rojo en las fotos. Son regiones de intensa formación estelar, como hiper-mega-nebulosas de Orión.

Nuestra propia galaxia (se sospechaba desce hace tiempo pero recién se pudo confirmar el año pasado) se encuentra en curso de colisión con la vecina galaxia de Andrómeda. Es inevitable que les ocurra como a las galaxias que acabo de mostrar, y terminen formando una gran galaxia de tipo elipsoidal. No se sabe con certeza cuánto tiempo falta para que comiencen los fuegos artificiales, pero serán unos 4 mil millones de años. No es algo para preocuparse. De hecho, para ese entonces la Tierra será ya inhabitable por la natural evolución del Sol, que la recalentará hasta evaporar los océanos, como poco. Así que la Humanidad, si resiste hasta ese remotísimo futuro, habrá tenido que encontrar un lugar más acogedor para vivir. El Sol, como decíamos, sobrevivirá sin pena ni gloria, y aunque resulte expulsado hacia la periferia seguirá brillando y calentando a sus planetas por mucho tiempo más. Ahora, ¡qué espectáculo el de Andrómeda aproximándose, que se verá como una segunda Vía Láctea retorciéndose en el cielo, y más tarde, cuando se desencadene la formación estelar, o cosas peores como que se encienda un quásar en el centro de una o la otra! 

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Créditos: la foto del Triplete de Leo es mía. Las otras son del Telescopio Espacial Hubble, para todos y todas (NASA/ESO/STScI). La ilustración de la colisión con la galaxia de Andrómeda apareció el año pasado aquí (Science@NASA).

200k

En algún momento de la semana pasada En el Cielo las Estrellas alcanzó, al tiempo que cumplimos 3 añitos, los 200 mil visitantes. ¡Guau! Para ser un esfuezo unipersonal, sin promoción ni difusión más que la que yo mismo hago a mis amigos y conocidos, me deja impresionado y satisfecho. Así que agradezco a todos mis lectores, tanto a los regulares como a los ocasionales. No dejen de venir, ni de recomendar las 200 y pico notas publicadas, ni de escribir en los comentarios o por correo electrónico. Aquí seguiremos.

La llama sagrada

Cada civilización ha buscado en las estrellas imágenes de su cultura. Las que conocemos nosotros las hemos recibido de la mitología grecorromana, complementada con los viajes de descubrimiento de los navegantes europeos. Otros pueblos, naturalmente, han visto otras figuras (como el Choique del que ya hablamos). En el excelente Stellarium se pueden elegir las representaciones estelares de distintas culturas. Por ejemplo, donde nosotros vemos a Hércules, los antiguos egipcios veían un cocodrilo, y los chinos una cama de mujer.

Curiosamente algunos pueblos, además (¿o en lugar?) de encontrar figuras en las estrellas, dieron nombres a los espacios vacíos, las nubes oscuras de la Vía Láctea. No sé cuántos de mis lectores habrán visto estas regiones de oscuridad en la región más densa de la Galaxia. La verdad es que con el alumbrado público de las ciudades modernas, es bastante difícil ver siquiera el camino blanquecino de la mismísima Vía Láctea. Pero desde un lugar bien oscuro, en el campo, en la montaña, lejos de las ciudades, son impresionantes. Los meses del invierno austral, cuando el corazón de la Vía Láctea se cierne bien alto al comienzo de la noche, son la mejor época para verlas. 

Si uno toma una foto panorámica de la Vía Láctea es bastante fácil eliminar las estrellas individuales para que se destaquen la nubes oscuras. Si usamos el excelente panorama hecho por el Observatorio Europeo Austral queda así:

Las nubes oscuras se destacan perfectamente. En la región abultada central, que vemos mucho mejor desde el hemisferio sur que desde el hemisferio norte, se ven varias formas sugestivas. Allí los incas identificaron una llama, entre otras figuras. ¿La ven? Acá está, con el cuello estirado hacia la derecha. El Saco de Carbón era una Perdiz, y la nube del otro lado de la Cruz del Sur, un Sapo. Más difíciles de identificar (para uno, que no es inca) son las constelaciones oscuras detrás de la Llama: una Llama cría, un Zorro, un Pastor...

En una de mis fotos del cometa Lovejoy, tomada hace un año, capturé esa región del cielo. Pero no vi una llama. Ayudado por la línea recta de la cola del cometa, y por la posición de la Vía Láctea en esa madrugada de enero, no pude evitar ver... ¿Lo ven? El Saco de Carbón forma una cabeza y pico oscuros, mirando a la derecha. El cuello y lomo de la llama forman una aleta, curvada hacia atrás. La blanca cola del cometa ayuda a definir una panza... ¡Es un pingüino!

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Notas
Ignoraba todo sobre estas constelaciones oscuras cuando una lectora del blog, llamada Nube, me lo preguntó en esta nota. A mi vez le pregunté a mi amigo Andrés Risi, del Planetario de Malargüe, quien me lo contó. ¡Gracias Andrés! Nube no tardó en encontrar una página con mucha astronomía inca (o inka) aquí.
La imagen de la Vía Láctea sin estrellas está basada en una del Observatorio Europeo Austral, una bellísima foto acreditada a Serge Brunier que vale la pena revisar. Está aquí.

La parte del León

La constelación de Leo representa al León de Nemea, cuya piel era tan gruesa que no podía ser atravesada por arma alguna, y cuyas garras podían cortar cualquier armadura. Hércules, en el primero de sus famosos Trabajos, lo despachó de todos modos al más allá, y después lo despellejó para quedarse con la valiosa piel como armadura. ¿Cómo que lo despellejó, si el cuero de la bestia no podía ser cortado? ¡Ah!, ¡usó una de las propias garras del animal, obviamente!

Bueno, así lo vemos desde el hemisferio sur, panza arriba, como si fuera un lindo gatito que quiere que le rasquen la panza en lugar de un monstruo que secuestraba damiselas. Es una constelación fácil de distinguir en el cielo, particularmente por la forma de signo de interrogación que delinea la melenuda cabeza. Regulus ("reyezuelo", señalada con la letra griega alfa en el mapa), una de las estrellas más brillantes del cielo, marca el extremo de este asterismo, en lo que sería el corazón del león (que es el nombre que recibe en otras lenguas). En este mapa se ve también el planeta Marte. Hace años, una muy fría noche de invierno, mientras levantaba todo el equipo después de una noche de observación, vi la melena del León y una estrella extra, una estrella roja fuera de lugar. Se me pusieron los pelos de punta creyendo que era una supernova. Era Marte. Grrrr.

Bueno, pero desvarío. En Leo hay lindas galaxias, eso quería contar. Un par de ellas ya aparecieron por acá: M95 en ocasión de deleitarnos con una supernova, y NGC 2903 con su supernebulosa hiperbrillante. Ambas están también señaladas en el mapa. Pero las que quiero mostrar hoy son un grupito conocido como el Triplete de Leo. Está formado por tres grandes galaxias: M65, M66 y NGC 3628, todas de décima magnitud. Hace algunos meses las fotografiamos desde el sitio de Tres Lagos, una zona bastante oscura cerca de Bariloche. Acá están.

Son tres galaxias espirales que vemos con distintas inclinaciones. M66 es la más grande del trío, y es la que vemos más de frente. Es la de arriba a la derecha. M65 es la que aparece un poco más inclinada, a su izquierda. Vemos una línea de polvo oscuro que marca su disco. NGC 3628 es la de abajo. La vemos de canto, así que no distinguimos sus brazos espirales, pero sí su disco polvoriento, que es característico de las espirales.

Todas ellas se encuentran a unos 35 o 40 millones de años luz de nosotros: mucho más lejos que todas las estrellas individuales que vemos en la foto. Ésas son estrellas de nuestra galaxia. La más brillante, por ejemplo, esa azul que está por el medio a la izquierda, está a 144 años luz de nosotros. Más de 250 mil veces más cerca que las galaxias. Doscientas cincuenta mil veces más cerca. ¿Se hacen una idea? Si Roma estuviera 250 mil veces más cerca de mi casa en Bariloche, estaría a 40 metros de la puerta. Más cerca que la panadería de acá a la vuelta.  

Una cosa curiosa de este grupito es que están bastante cerca entre sí, a punto tal que se afectan gravitacionalmente unas a otras. Por eso los brazos de M66 son bastante asimétricos, probablemente distorsionados por un encuentro cercano con NGC 3628 en el pasado. Por la misma razón es una galaxia bastante activa, produciendo numerosas estrellas y supernovas. Las estrellas nacen del gas y del polvo que llenan el espacio entre las estrellas, y que normalmente está tan frío (bien frío: ¡a menos doscientos sesenta grados centígrados!) que no lo vemos. Pero brilla en "luces invisibles", en infrarrojo y en microondas, por ejemplo. Recientemente un nuevo telescopio, el James Clerck Maxwell (que ve una luz invisible llamada submilimétrica), produjo esta interesante imagen de M66. Vemos una imagen de luz visible y, superpuesta en rojo, la imagen submilimétrica que delinea el polvo frío. La imagen de la derecha es también la submilimétrica, pero solita y coloreada de otra manera. Vemos que el polvo es más abundante en el centro y a lo largo de los brazos, que también son prominentes en la luz visible de las estrellas. Pero también vemos una gran nube "brillante" y compacta en una zona entre los brazos, donde no parece haber muchas estrellas. Esa región es una candidata segura a convertirse en un hervidero de estrellas nuevas en el futuro.

La interacción entre ambas galaxias también dejó sus secuelas en NGC 3628. Por empezar, al verla de canto, vemos que su disco está muy "inflado", con muchas estrellas por encima y por debajo del medio. (Son estrellas que no vemos individualmente, eh, pero vemos ese brillo difuso formado por estrellas que no llegamos a distinguir individualmente.) Pero más notable que este "disco recalentado" es su impresionante cola, que requiere muchas más horas de exposición que las que yo usé en mi imagen. Cuando uno la ve, como en esta foto de Steve Mandel que apareció en la Astronomy Picture of the Day, no lo puede creer. Vayan a ver también la que sacó el genial Rogelio Bernal, aquí.

Lo que sí salió en mi foto es una pequeña galaxia irregular compañera de NGC 3628, una especie de "Nube de Magallanes" que la acompaña muy cerquita. Imagino que también es resultado de la colisión, un pedazo desgajado de la galaxia original, que quedó en órbita de la parte principal. Para verla tuve que forzar mucho el procesado de la imagen. Aquí está, en negativo para que se vea un poco mejor (click para agrandarla, obviamente). No tiene un nombre fácil de recordar, apenas un número de catálogo: [HKK2009] dJ1120+1332, clasificada como "galaxia de bajo brillo superficial". Curiosamente, en la foto hay varias otras galaxias de brillo similar (pero más compactas), magnitudes 18 o 20, pero que se encuentran mucho más lejos. Mientras la compañera de NGC 3628 está a 36 Mly (mega años luz), la otra que marqué está a... ¡2 mil millones de años luz! ¿Llegan a distinguir las galaxias de las estrellas? Con algo de práctica es bastante fácil. En fotos mejores que la mía, como la de Bernal o la de Mandel, las pequeñas galaxias se ven mucho mejor. Revísenlas que hay para entretenerse.

Bueno, tenía algo más para contar pero esta nota se hizo larga, así que queda para la semana que viene...

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Créditos: La foto de M66 es de VLT/ESO, JAC, G. Bendo. La foto del Triplete que muestra la cola de NGC 3628 es de Steve Mandel. Las otras son mías, tomadas con la ayuda invalorable del Fresco y Yimy.

El análisis de estas fotos es posible sólo gracias a las extraordinarias herramientas que el Centro de Datos Astronómicos de Estrasburgo pone a disposición de todo el mundo: Aladin, Simbad y VizieR.

La Luna en 2013

Terminamos el año con luna llena, como vemos en esta foto que tomé en la playa. Ahora ya estamos en el cuarto menguante, que es mi fase favorita. Aprovechemos para anticipar cómo veremos la Luna en 2013 comprimiendo todo el año en 3 minutos (conviene elegir la máxima resolución, y pantalla completa):

Hice esta animación con Celestia, mostrando la Luna tal como la veremos desde el hemisferio sur de la Tierra. El tiempo está acelerado 200 mil veces. Además de las conocidas fases de la Luna, mirando el ciclo lunar a esta velocidad se destacan otras dos cosas: un cambio de tamaño, agrandándose y achicándose, y un balanceo.

Ambos fenómenos son reales. El cambio de tamaño se debe a que la órbita de la Luna alrededor de la Tierra no es redonda, sino ovalada. Así que a veces se encuentra más lejos de la Tierra y la vemos más pequeña (se llama apogeo), y a veces se encuentra más cerca y la vemos más grande (se llama perigeo). El cambio de tamaño es de un 15% más o menos, perfectamente apreciable a simple vista. Generalmente no nos damos cuenta, entre otras cosas porque no tenemos una memoria exacta del tamaño de la Luna cada día del mes. Pero en fotografías tomadas con el mismo instrumento el efecto es evidente. Las siguientes fotos las tomé con luna llena en apogeo y en perigeo, y podemos ver la diferencia de tamaño.

La Luna pasa todos los meses por el apogeo y por el perigeo. ¡Pero no siempre coinciden con la luna llena! Así que para sacar fotos como éstas hay que calcular el momento adecuado. Tengo una página donde se pueden consultar los perigeos y apogeos junto con las fases, para quien quiera intentarlo. En los últimos años las lunas llenas que ocurren durante el perigeo han recibido el nombre de Superlunas, y suelen comentarlas en los noticieros. Estén atentos el 23 de junio, habrá una buena Superluna.