La laguna azul

En la nota de la semana pasada conté que el centro de la Vía Láctea se ve mucho mejor en radiación infrarroja que en luz visible, ya que enormes nubes oscuras ocultan las estrellas que hay detrás. Aquí está de nuevo la imagen infrarroja, que es un panorama de fotografías tomadas con el telescopio VISTA del Observatorio Europeo Austral, ubicado en el Cerro Paranal, en Chile. La imagen original tiene 9 Gigapixels, con una resolución de 108000×81500 pixels. ¡Impresa en la resolución típica de un libro ocuparía una superficie de 9 por 7 metros! Muestra más de 170 millones de objetos, de los cuales al menos 84 millones son estrellas. En el cielo, corresponde más o menos al tamaño de una mano con el brazo extendido ¿No es impresionante?

Sí, es muy impresionante, y lamentablemente nadie la va a imprimir en 9 por 7 metros. Lo que hicieron es una versión "zoomeable", a la que puede accederse aquí. Cuando la foto fue publicada, hace unos meses, yo justo había fotografiado la Nebulosa de la Laguna, que queda muy cerca del centro de la Vía Láctea y que aparece en la foto. ¿Cómo se compara una foto tomada con una cámara de consumo, a través de un telescopio de 20 cm, en un barrio suburbano un día de viento, con una foto infrarroja tomada desde uno de los mejores sitios astronómicos del planeta, con un telescopio de 4 metros? El espejo secundario de VISTA mide más de un metro de diámetro. La cámara infrarroja de 63 megapixels de VISTA pesa tres toneladas y funciona a 200 grados bajo cero. Me moría de curiosidad.

Salvé una serie de capturas de pantalla para mostrarlas aquí, y las compuse en esta animación. Es un GIF animado bastante grande, así que tengan paciencia si tarda en cargar.

Los colores de la imagen infrarroja, naturalmente, son arbitrarios. La luz infrarroja es invisible, y sus colores no son los que conocemos del arco iris. Los astrónomos asignan colores representativos a las imágenes tomadas en las distintas longitudes de onda infrarrojas de la cámara para que podamos verla. En cambio los colores de mi foto, que aparece gradualmente a la mitad de la animación, son colores verdaderos. El rojo, por ejemplo, corresponde a la fluorescencia del gas hidrógeno en la nebulosa, por acción de la intensa radiación ultravioleta de un grupito de estrellas jóvenes que alberga en su interior. Pobrecita mi foto, ¿no? Bueno, acá la pongo completa para no desmerecerla, no está tan mal:

El centro de la Vía Láctea se alza convenientemente sobre nuestras cabezas en los meses de invierno. No dejen de explorarlo con el instrumento que tengan. Es una de las regiones más impresionantes del cielo, con la Laguna y muchas otras cosas por descubrir.

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Créditos: Las imágenes infrarrojas son de ESO/VVV Survey/D. Minniti. Los datos corresponden a uno de los varios surveys de VISTA, que son públicamente accesible para uso de todos los astrónomos del mundo, y para deleite de los amantes de la astronomía.

El monstruo en el centro de la Vía Láctea

Cuando las noches se hacen más largas que los días, cada vez más alto hasta que pasa directamente sobre nuestras cabeza, podemos ver el centro de nuestra galaxia. Es una región notable, rebosante de estrellas, de nubes fluorescentes y de filamentos de polvo oscuro. El centro mismo está oculto a nuestra vista, velado por estas enormes nubes de polvo, tan frías que dan escalofríos de sólo imaginar año luz tras año luz a doscientos setenta grados bajo cero.

La radiación infrarroja, de todos modos, es capaz de atravesar esas tinieblas. Y los enormes telescopios modernos, capaces de ver en el infrarrojo, han develado el turbulento centro de la Vía Láctea. Este par de imágenes del Observatorio Europeo Austral muestra el notable contraste entre el paisaje infrarrojo y el visible. El centro exacto de la galaxia está en la parte más brillante de la imagen infrarroja, arriba del medio. La cantidad de estrellas es increíble.

Todas las estrellas de la Vía Láctea giran alrededor de ese centro, tal como los planetas de nuestro sistema solar giran alrededor del Sol, y los satélites alrededor de sus respectivos planetas. Nuestro Sol tarda unos 200 millones de años en dar una vuelta. Las estrellas que están más cerca del centro giran más rápido (tal como Mercurio gira alrededor del Sol más rápido que la Tierra). Así que rodeando el centro de la Galaxia hay un racimo de estrellas girando como locas alrededor de... nada. Bueno, no se ve nada, como se aprecia en esta imagen infrarroja del telescopio Keck. Los grandes telescopios infrarrojos pueden discernir estas estrellas individualmente, y los astrónomos han seguido sus órbitas con enorme precisión, algunas durante una órbita completa. ¿Qué fuerza hace orbitar esas estrellas? La gravedad, naturalmente. La misma fuerza que hace caer las manzanas de los árboles, y que hace que la Luna no caiga de su órbita. Así que las leyes de la Física permiten calcular la masa del objeto que mantiene a estas estrellas en sus apretadas órbitas. Pesa 4 millones de veces más que el Sol. Y es invisible.

¿Qué es este monstruo oscuro, 4 millones de veces más pesado que el Sol, pero que es más chico que el sistema solar? Bueno, no es del todo invisible. Los radiotelescopios muestran una intensa fuente de radio en el punto focal de estas órbitas, llamado Sagitario A*. Y cada tanto se ven destellos de rayos gamma viniendo de allí. Es uno de los objetos más inverosímiles del universo: un agujero negro gigante.

Hace un par de años se descubrió una nube de gas cayendo casi directamente hacia el agujero negro. En los próximos meses le pasará rasante, todavía más cerca que las estrellas del cúmulo central. Como es una nube, a medida que se acerca se va desarmando por efecto de las fuerzas de mareas. Esta caída de materia casi directamente a la boca del monstruo es algo que nunca se había observado directamente, así que los astrónomos están escudriñando de cerca el fenómeno, porque va a ser súper interesante. El siguiente video del ESO muestra las previsiones teóricas. Vale la pena destacar que no es un dibujo animado caprichoso: todos los objetos que se ven allí (así como en la imagen de aquí arriba) son reales, moviéndose tal como se observa a través de los telescopios, y el movimiento de la nube de gas es el que predicen las leyes de la Física. A lo largo de los próximos años podremos verlo directamente.

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¿Qué es esa nube? ¿De dónde viene? ¿Chocará contra algo? ¿Pasa muy seguido esto? Hay muchas preguntas sin respuestas, y mucha información interesante sobre el tema en la web, y en los próximos meses habrá más. Aquí van algunas de las cosas que encontré yo:

El paper del descubrimiento, hace poco más de una año, en Nature.

Wiki de la nube, con links a información y recursos.

Página de la nube en el Instituto Max Planck de Física Extraterrestre.

SOFIA (un Boeing 747 con telescopio infrarrojo asomando por un agujero, literalmente) ya ve destellos.

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Créditos
Comparación óptica/IR del centro de la Vía Láctea: ESO/VVV Survey/D. Minniti/Nick Risinger/I. Toledo/M. Kornmesser (click acá).
Imagen del cúmulo de estrellas en el centro de la Vía Láctea: Keck/UCLA/Andrea Ghez.
Imagen de la nube y el cúmulo estelar: ESO/MPE/M. Schartmann/L. Calçada.
Video: ESO/MPE/M. Schartmann/L. Calçada (en la página hay más videos e imágenes).

Divulgación

Hay una controversia acerca de la expresión divulgación científica. Algunos de los especialistas del área, tanto divulgadores como estudiosos del tema, opinan que la palabra "divulgación" es inapropiada. Que implica una actitud derogatoria del público, una superioridad del divulgador respecto de su audiencia. Palabras como vulgo o vulgar, en castellano, tienen cierto sentido derogatorio, aunque no necesariamente o no siempre. Todas ellas vienen de vulgus, que en latín es el pueblo todo. Así que divulgar sería acercar una cultura científica al vulgo. Y hay que decir que algunos divulgadores que he leído del siglo XIX o principios del XX tenían esta actitud de superioridad.

Quienes piensan de este modo proponen otras expresiones, más o menos satisfactorias, como popularización científica, comunicación pública de la ciencia, alfabetización científica, etc. Ninguna de ellas se usa actualmente de manera extendida, y en particular ninguna evoca, en el público, el significado que la familiar expresión divulgación científica ha afianzado a lo largo del tiempo.

Mi opinión sobre este tema es que se trata de una controversia estéril. Las palabras significan lo que la gente que las usa dicen que significan. Las lenguas evolucionan, y la etimología es importante sólo hasta cierto punto. El español está lleno de ejemplos, pero como éste es un blog de astronomía, me limitaré a dar (tres) ejemplos astronómicos. Acá van.

Planeta. En griego significa errante, o vagabundo. Se refiere a que estos objetos celestes se mueven con respecto a las estrellas "fijas". La Luna, por ejemplo. O el Sol. Ah no, esos no. ¿La Tierra? ¿La Tierra es un planeta? ¡Si no se mueve en el cielo! ¿Se entiende lo que quiero decir? No tiene mayor importancia la etimología de "planeta", más que hasta cierto punto (su interés histórico, etc.). (Ver mi nota sobre la evolución de la palabra planeta.)

Satélite. Palabra inventada en el siglo XVII para referirse a los astros descubiertos por Galileo en órbita alrededor de Júpiter. Significa "asistente" o "ayudante". ¿Asistente de qué? ¡Que importa!

Siderurgia. Esta es la mejor, porque no se la esperaban. ¿Siderurgia? ¿La industria del acero? ¿Y eso que tiene de astronómico? Los que tengan oído etimológico no dejarán de notarlo: suena como sideral. En realidad viene de sideros, que en griego significa hierro. El propio origen de la palabra sideros es raro. Las lenguas europeas usan palabras muy distintas para este material: ferrum en latín, iron en inglés, etc. Parece que el indoeuropeo no tenía una palabra para el hierro, porque su industria es posterior a esa lengua madre de las nuestras. Y parece que sideros, en griego, tiene el mismo origen que sidus, sideris, estrella en latín. La conexión viene de que el primer hierro utilizado por la civilización era de origen meteórico, literalmente caído del cielo. Durante milenios se lo usó en Cercano Oriente, hasta que se empezaron a explotar los yacimientos de hierro en tiempos históricos. (Ver otro uso interesante del hierro meteórico acá.)

Ay, la etimología. Dentro de 100 años la gente dirá: "Miren qué curioso, originalmente divulgación significaba rebajar la ciencia al nivel de la educación popular..."

En definitiva, divulgación será lo que los divulgadores hagan. Eso es lo importante. Lo que hagan. Lo que hagamos.

Moneda de plata

Mirando casi exactamente hacia el polo sur de nuestra galaxia, en una región donde hay muy pocas estrellas, encontramos una de las maravillas del cielo austral. Es la galaxia espiral NGC 253, a veces llamada Moneda de Plata, por su aspecto, o Galaxia de Sculptor, por su constelación, el Escultor. Así la fotografiamos hace unos meses desde Bariloche. Creo que el telescopio estaba un poco descolimado, así que la foto no me satisface del todo. Pero está bastante buena como para mostrarla.

Recuerdo exactamente cuando mi amigo Damián "descubrió" esta galaxia. Era en noviembre, cuando la Vía Láctea está casi invisible en el horizonte y tenemos el polo sur galáctico cerca del cenit. Damián recorría el cielo con los binoculares y de pronto dijo "¿Qué es eso? ¿Es una galaxia? ¡Opa, qué galaxia!" Apuntamos con el telescopio y era una galaxia notable. Que resultó ser NGC 253. Naturalmente ya descubierta. ¡Pero qué excitación en ese momento! Algo que los que usan telescopios computarizados GOTO no experimentan jamás. Me pasó algo similar cuando "descubrí" el notable cúmulo abierto NGC 2477. Hay que usar los binoculares...

NGC 253 es una galaxia espiral vista de manera oblicua, casi de canto. Vemos que tiene un núcleo muy pequeño, una textura granulosa, y un borde más nítido que el otro. Todas estas cosas se ven a ojo en el ocular. Pero ni los colores ni los detalles de las inmensas nubes de polvo que oscurecen los enjambres de estrellas de su disco se ven a ojo. Sólo se hacen aparentes en fotografías de larga exposición como ésta. NGC 253 está catalogada como una galaxia starburst, indicando que está creando estrellas a un ritmo inusualmente intenso (no por mucho: medido actualmente en 5 masas solares por año comparado con 1 masa solar por año en la Vía Láctea).

Hablando de polvo, hay una cosa curiosa en una de las numerosas galaxias más lejanas que se ven en la misma imagen. En mi foto hay que tener buen ojo para encontrarla, así que voy a usar una impresionante imagen tomada por el Telescopio Espacial Hubble (click para verla más grande):

¿Qué tal? Y la he achicado considerablemente para meterla aquí (vayan a verla acá en toda su gloria galáctica, y después vuelvan). La flecha señala otra galaxia, mucho más lejana. Tiene el improbable nombre 6dFGS gJ004821.8-250737, y está a 900 millones a años luz. Miren atentamente: ¡son dos galaxias! Acá están de nuevo, tamaño baño.

¡Es un eclipse galáctico! La galaxia de atrás, la más grande, es una espiral preciosa. La que le pasa por delante es otra espiral, que vemos más de canto. Cuando vi esta imagen creí que el halo oscuro alrededor de la galaxia delantera era un artificio del procesamiento de la imagen. Pero cuando revisé los catálogos resultó que no: es el polvo de la galaxia de adelante, que ocupa un espacio mucho más extenso que su disco brillante, ocultando las estrellas de la galaxia de atrás. Guau. Se conocen unos pocos casos de estos fortuitos eclipses galácticos, y éste es el mejor. Han permitido descubrir precisamente esto: que en las galaxias espirales el disco de polvo es mucho más grande que el disco de estrellas. Este par fue descubierto de casualidad en la foto de NGC 253 (link al paper, muy bueno). No dejen de observar la multitud de estrellitas individuales que llenan la imagen: ¡son estrellas de NGC 253!

La Galaxia de Sculptor vive a 13 millones de años luz de nosotros. Es una distancia inmensa (si bien es aquí nomás en términos de galaxias). Todas las estrellas individuales que vemos en mi foto son estrellas de nuestra propia galaxia, la Vía Láctea. Están a unos cientos o miles de años luz de nosotros. Miles, decenas de miles de veces más cerca que la galaxia. Nuestra visión binocular, que nos permite enhebrar una aguja o atajar una pelota, es completamente inútil para apreciar semejante perspectiva cósmica. Quise de todos modos darme una idea de cómo veríamos esta escena si pudiéramos separar nuestros ojos algunos cientos de años luz. Bueno, en realidad quería subirme a la moda 3D que está invadiendo la industria visual. En todo caso, como no encontré mediciones de distancia para la mayoría de las estrellas de la escena (salvo un puñado), lo hice a ojo, acomodando las estrellas como me pareció. El resultado es esta imagen estereoscópica. Hay que mirarla cruzando los ojos, poniéndose bizco hasta que en el medio podamos formar una imagen única, que veremos con sensación de profundidad: las estrellas delante y la galaxia atrás. Sirve, por supuesto, poner la imagen lo más grande posible, así que lo mejor es descargarla y verla fuera del navegador. Se ve muy bien en una tele tipo LCD donde podamos enchufar un pendrive o la salida de video de la computadora. Acá está.

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La imagen del HST es de la NASA/ESA/STScI, procesada por Robert Gendler, vayan a verla acá porque es increíble.

La otra foto es mía, con la colaboración del Fresco y Yimy. Es una exposición de 21x5 min, ISO 1600, Meade LX10 20", F/6.3, Canon T1i en foco primario. La imagen tiene como dos lunas de ancho.