Qui visse

En una especie de peregrinaje científico-astronómico, la semana pasada fui a Padua, la ciudad donde Galileo vivió 18 años, "los más felices de su vida". Quería conocer su casa, ver la Luna desde su jardín, caminar sus calles. Fue un lindo paseo. Pero la casa es hoy una casa de familia, llovió todo el día, y las calles están cambiadas. Claro, en 400 años...

Visité la Universidad, que fundada en 1222 es la segunda más antigua de Italia. La visita guiada nos llevó al Aula Magna y al notable Teatro Anatómico (Andreas Vesalio, William Harvey, Falloppio y otros fundadores de la medicina moderna se graduaron aquí). El Aula Magna probablemente no es muy distinta que en tiempos de Galileo, cuando ya tenía 400 años. Era originalmente el comedor del hotel donde un grupo de estudiantes refugiados de Boloña establecieron la universidad. Antes de que la guía anunciase que no se podían sacar fotos (vaya uno a saber por qué), alcancé a hacer ésta.

Lo que seguro no estaba en tiempos de Galileo era el telescopio en la decoración trompe-l'oeil del cielorraso, que marqué aquí con una flecha. Ni el retrato de un Galileo anciano que está un poco más arriba, mucho mayor que la edad que tenía cuando se fue para siempre de Padua en 1610. 

Allí donde está hoy la pantalla de proyección se alzaba (creo que hasta mediados del s. XIX) la Cátedra de Galileo. Sus clases de Matemática y Física eran tan populares que tuvieron que construirle una tarima de madera para que pudiera ver y estar a la vista de todos. También está prohibido fotografiarla (ay ay ay), pero yo ya había hecho ésta (y una selfie que salió medio movida). 

Parece de madera reciclada, con tablas desiguales y sin ornamentos de ningún tipo, aunque imagino que la cubrirían de mantos y cortinas para los actos académicos. Desde aquí Galileo seguramente les contó a sus alumnos, antes de las vacaciones de Navidad de 1609, sus observaciones telescópicas de la Luna. Habrá mostrado el telescopio y explicado su funcionamiento. Imagino que daba las clases en latín, porque los alumnos eran de toda Europa. ¿Existirán las notas de clases de alguno de ellos?

Pero Galileo no hizo su trabajo astronómico en la Universidad, sino en su propia casa, que está muy cerca de la gran iglesia de San Antonio. Entonces se llamaba Via dei Vignali (era un suburbio de huertas). Hoy, por supuesto, se llama Via Galileo Galilei.

La casa es enorme. Sufrió muchas modificaciones en 400 años, pero era grande ya cuando Galileo vivía aquí con su personal de servicio, sus alumnos a quienes alquilaba habitaciones, su mujer Marina Gamba y los tres hijos de ambos, Virginia, Livia y Vincenzo. Hice una panorámica para que se vea el tamaño del edificio. 

Actualmente es una casa de familia, donde viven los Bressanin y los Gasparetto. No toqué el timbre, cosa que sí hizo un notero de la televisión japonesa, uno de los pocos que ha podido entrar. Vale la pena ver el video. Pasando el frente del edificio (que era la caballeriza) se llega a un jardín. Desde allí Galileo observó la Luna creciente el 30 de noviembre de 1609, usando uno de los telescopios fabricados por él mismo en su taller/laboratorio. Yo no llegué al jardín, que puede verse a vuelo de pájaro en Google Maps. En Earth puede uno incluso pararse dentro. Pero no es lo mismo.

Lo único que puede ver el visitante es esa placa de mármol entre las ventanas del primer piso. Dice: "Durante los últimos de sus refulgentes años padovanos (1592-1610) aquí vivió Galileo Galilei; de aquí dio al mundo el presagio de nuestra nueva era; y aquí fue su ocio la lengua de Ruzzante, la cual nadie de quien no fuese la lengua materna supo escribir como él." Ruzzante fue un actor y autor teatral y musical que escribía en dialecto véneto, una lengua extranjera para Galileo. Galileo era un científico, pero también era un artista: dibujaba, tocaba el laúd y cantaba muy bien. Y de su jardín una puertita le permitía pasar directamente a la casa de un amigo vecino, donde se hablaba véneto y se representaban obras. Galileo era un humanista y un intelectual. Lo que vio a través del telescopio no fue solamente lo que el telescopio le mostraba. Otros habían observado la Luna a través de aquellos primitivos instrumentos. Galileo vio con el ojo entrenado de un artista.  La mitad de su éxito seguramente estuvo en su talento de hombre culto.

La Supertierra

No, no voy a hablar de exoplanetas (aunque debería). Esto es algo más cercano, y relacionado con la hoy popular Superluna: la Luna llena que coincide con el punto más cercano de su órbita. Ya lo hemos comentado: la órbita de la Luna es ovalada (es una elipse), así que una vez por mes la Luna se encuentra más cerca de la Tierra (el perigeo). Cuando coincide con la Luna llena, la vemos más grande en el cielo. No mucho, pero más grande.

¡Lo mismo debe ocurrir mirando la Tierra desde la Luna! Las fases de la Tierra y la Luna son opuestas. Cuando en la Tierra hay Luna nueva vemos su hemisferio nocturno, así que en la Luna hay Tierra llena. Si coincide con el perigeo, los noticieros lunares anuncian ¡Supertierra! O anunciarán, cuando la Luna esté colonizada y haya canales de noticias. ¿Sel Ene Ene?

Mientras tanto podemos simularlo en Stellarium, que permite poner el punto de observación en cualquier mundo del sistema solar. Una rápida consulta a mi Calculadora de Superlunas (siempre accesible aquí en el menú de la derecha) nos informa que esta semana habrá perigeo y Luna nueva. Ergo, Supertierra. Nos paramos en el Mar de las Crisis por ejemplo, y podemos ver la Supertierra del 25 de mayo, y compararla con la Minitierra (durante el apogeo del 18 de diciembre):

No parece mucho más grande que la Minitierra del apogeo del 18 de diciembre. Después de todo, la diferencia de tamaño es como entre una Superluna y una Miniluna. Stellarium nos informa las magnitudes de la Supertierra (-16.21) y de la Minitierra (-16), y podemos calcular que la Supertierra es un 21% más brillante. Pero en realidad la Tierra llena es bastante más brillante que la Luna llena: porque la Tierra es más grande, y porque la Luna refleja muy poca luz. Volvemos a la Tierra para observar la Superluna del 1 de enero de 2018 (-12.47), y resulta que ¡la Supertierra es 31 veces más brillante!

Definitivamente, una Supertierra debe ser digna de verse.

No hagan ola

Hace un par de días, en una charla del workshop sobre variabilidad climática y epidemias en el que estuve participando en esta fresca primavera triestina, mostraron una animación de algo que se llama SST anomaly (anomalía de la temperatura de la superficie del mar). De golpe, a lo largo del ecuador en el océano Pacífico, vi que se formaba una cadena de vórtices que desató en mi mente una cadena de asociaciones de fenómenos similares, que termina en uno que leí hace un par de semanas. En la temperatura del mar se veía más o menos así:

Visto en movimiento es fascinante, pueden encontrar animaciones en YouTube (por ejemplo en ésta, en los primeros segundos). Estoy casi seguro de que se trata de algo que ya apareció en el blog: la inestabilidad de Kelvin-Helmholtz. Se produce cuando dos regiones de un fluido se mueven a velocidades muy distintas, y es una de las maneras en la que el movimiento se vuelve inestable y turbulento. Fui a revisar las corrientes del día de la imagen de arriba y encontré que, efectivamente, había una fuerte corriente en el ecuador hacia el Oeste y una menor al norte de ésta, hacia el Este:

Esta visualización también es más impresionante en movimiento (ver aquí).

Me fascina que el mismo fenómeno pueda aparecer a escalas tan diversas. ¿Quién no ha visto estas formas al mezclar lentamente un cafè macchiato? (En Trieste o en cualquier parte, pero en Trieste es más rico.) Es también el mismo mecanismo que produce las olas comunes y corrientes del mar. En este caso son dos fluidos, el viento y el agua, moviéndose a velocidades distintas.

También lo vemos en los planetas gigantes, donde hay bandas de vientos muy dispares. Por ejemplo, en una de las "salidas" de la Gran Mancha Roja de Júpiter, Voyager 1 vio esto:

¡Cada uno de esos vórtices abarcaría la Luna entera (que es como Io, colado en la foto)! Cuando se formó la gran Tormenta Serpiente en Saturno también lo vimos a escala gigante:

Además de la cadena de inestabilidades brillantes que vemos detrás de la "cabeza de la serpiente", hay una ondita de K-H chiquita y oscura arriba a la izquierda, que me recuerda la que vi sobre el cerro Fitz-Roy:

Y también, a escala nube, la "mano" que parecía sostener esta conjunción de la Luna con Júpiter el año pasado:

En el Mar Argentino es común ver este fenómeno en las explosiones primaverales de fitoplancton, gentileza de la fuerte corriente de Malvinas:

La onda de Kelvin-Helmholtz más grande que conozco (tiene el tamaño de la Vía Láctea) es la que vi en un artículo reciente. La vemos en esta (muy procesada) imagen de rayos-X del cúmulo de galaxias de Perseo:

Aunque tiene apenas un atisbo de forma espiralada, los autores argumentan que se trata de una onda de Kelvin-Helmholtz de hidrógeno supercaliente, desatada por la perturbación producida por la colisión con otro cúmulo más chico. ¡Una colisión de cúmulos de galaxias! ¡A la pipeta!

A esta altura me vinieron a la mente los vórtices de la Noche Estrellada, y dejé de prestar atención a la charla del workshop.

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La anomalía SST está tomada de NOAA.
Earth, de Cameron Beccario, es una visualización fascinante del mar y la atmósfera.
La gran ola es de Hokusai, una de sus Treinta y seis vistas del Monte Fuji. Debo haber visto "originales" en más de un museo, si no me equivoco el Británico y el MoMA.
La imagen de la Gran Mancha Roja es de NASA/JPL/Björn Jónsson.
La imagen del cúmulo de Perseo está basada en imágenes de NASA/Chandra y el paper Walker et al., Is there a giant Kelvin-Helmholtz instability in the sloshing cold front of the Perseus cluster? (preprint en arXiv). Es curiosa la elección del título, porque hay una ley consuetudinaria de los papers científicos que dice que si el título es una pregunta, la respuesta es "no".

Uno-A

Cuando explotó la supernova SN2017cbv en la galaxia NGC 5643 en marzo me apresuré a fotografiarla y lo comenté aquí en el blog. Un lector rápidamente estimó que era del tipo Ia (se pronuncia "uno a"). Efectivamente, pocas horas después de su descubrimiento el Telegrama Astronómico ATel #10164 había reportado su clasificación como Ia "muy joven" (dos semanas o más antes del máximo). Los astrónomos clasifican las supernovas en base a sus espectros; otro día lo cuento y muestro el de SN 2017cbv. ¿Cómo hizo Mariano, nuestro lector apasionado por las supernovas, para saberlo?

Las supernovas de tipo Ia tienen siempre casi el mismo brillo intrínseco. Obviamente, cualquier objeto si está más cerca se verá más brillante y si está más lejos, menos. Dicho sin entrar en detalles: si está el doble de lejos, se verá la cuarta parte de brillante (porque 2²=4), si está tres veces más lejos será nueve (3²) veces menos brillante, etc. Los astrónomos se independizan de la distancia calculando una magnitud absoluta, relacionada con la magnitud aparente (la que vemos en el cielo) de la siguiente manera (válida para el universo cercano):

M = m - 5(log₁₀d - 1),

donde M es la magnitud absoluta, m la aparente y d la disancia en parsecs. Yo observé la supernova a magnitud 11.5 once días después de su descubrimiento temprano. Junto con la distancia a la galaxia (55 Mal = 16.9 Mpc), da una magnitud absoluta de -19.6, precisamente el valor correspondiente al máximo de una supernova de tipo Ia. El brillo más intenso fue reportado pocos días después, el 26 de marzo, a magnitud 11.1, correspondiente a magnitud absoluta -20. ¡Esto es 60 veces más brillante que la famosa supernova (de tipo II) SN 1987a, la única que hemos visto a ojo desnudo en tiempos modernos! Y el doble de brillante que una supernova Ia promedio: tenemos aquí una campeona.

Las supernovas de tipo Ia son relativamente raras: apenas el 10% del total. Pero su valor no es su rareza sino precisamente que sean todas siempre tan parecidas. Esto permite dar vuelta la fórmula de arriba y usarlas para calcular la distancia. Funcionan como candelas estándar, y son nuestro mejor método para medir el tamaño del universo a gran escala. En 1998 dos proyectos independientes midieron con gran precisión la expansión del universo usando supernovas, y descubrieron inesperadamente que la expansión es acelerada, algo que interpretamos actualmente debido a la existencia de una fuerza repulsiva, opuesta a la gravitación, que tiene el marketinero nombre de Energía Oscura, de la cual no sabemos casi nada.

¿Pero no dije ya que SN 2017cbv explotó en la galaxia cercana NGC 5643, a 55 millones de años luz? ¡Ya sabemos a qué distancia está! Bueno, pero lo interesante es que hace muy poquito, en 2013, otra supernova de tipo Ia explotó en la misma galaxia (foto aquí al lado). Tener dos supernovas de tipo candela estándar a la misma distancia en una galaxia cercana es buenísimo, porque permite calibrar el método de medición de distancias usando supernovas. Como todo método de medición, el de distancias astronómicas está sujeto a imprecisiones. Tal como conté en Viaje a las Estrellas, para medir el universo se usa una variedad de métodos, según la distancia de que se trate. Para las estrellas cercanas podemos usar la paralaje trigonométrica, único método "directo." A partir de allí varios métodos se enganchan unos con otros formando una cadena hasta llegar a las distancias más lejanas. Cuanto mejor se enganchen entre sí los eslabones de esta cadena, mejor será el resultado para distancias más lejanas.

Hoy en día existe una discrepancia en el valor de la velocidad de expansión del universo, según se la calcule con supernovas o con las fluctuaciones del fondo cósmico de microondas. Los astrónomos llaman a esta discrepancia "tensión", que es un nombre que me hace bastante gracia. Una supernova sola no va a aflojar la tensión, pero tener dos supernovas de tipo Ia en una galaxia cercana es buenísimo. El Telescopio Espacial Hubble ha estado ocupado fotografiándola (ver acá). Bienvenida sea.

¿Y cómo saben que es una supernova Ia, y que significa exactamente, y qué pasó después de que alcanzó el máximo de brillo? Lo contaré otro día.

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La ilustración de la ley de la inversa del cuadrado es de Wikipedia, usuario Borb (CC BY-SA). La foto de SN 2013aa creo que es de Joseph Brimacombe (textos superpuestos por mí).