sábado, 17 de marzo de 2018

Las inesperadamente volubles hijas de Atlas

Son el cúmulo estelar más famoso del cielo: las Pléyades, en la constelación de Tauro. Forman un grupo tan notable que todas las civilizaciones les reservaron un rol prominente en los mitos celestes. Para los griegos eran las hijas de Pleione y Atlas, protagonista de una historia buenísima que ya conté. Estérope, Mérope, Electra, Maia, Taygete, Celeno y Alcyone fueron puestas en el cielo para acompañar a su padre, abrumado por el peso de la bóveda celeste.

Son conocidas incluso entre observadores casuales del cielo, en particular porque desde nuestro hemisferio son estrellas de verano, cuando pasamos más noches al aire libre. Desde Bariloche son difíciles de fotografiar porque están siempre muy bajitas y la atmósfera densa se interpone. Este año finalmente pude hacer una foto, no muy lograda, que permite ver la nebulosidad que las envuelve. A simple vista este velo es completamente invisible. Se trata de una nebulosidad casual, que refleja simplemente la luz de las estrellas. No es (como en cúmulos más jóvenes aún) gas fluorescente de la nebulosa de la cual nacieron, como vemos en el jovencísimo Trapecio, en las nebulosas de Orión o de la Laguna.

Las Pléyades son uno de los cúmulos más estudiados, en particular por su cercanía. Son un millar de estrellas, de las cuales un puñado son muy brillantes, astros de clase espectral B como en todos los cúmulos jóvenes (como el cúmulo de Theta Carinae, las "Pléyades australes" que comenté hace poco). Hay también estrellas grandes y calientes de clase A, y muchísimas enanas rojas y oscuras. Pero ninguna supergigante roja: se trata de un cúmulo relativamente joven (100 Ma), y si bien las estrellas B están bastante evolucionadas, la mayor parte de sus estrellas están todavía en la secuencia principal.


Recientemente unos astrónomos usaron de manera ingeniosa el telescopio espacial Kepler, y su extraordinaria precisión fotométrica, para estudiar la sutilísima variación de brillo de las siete Pléyades principales. El resultado es el de aquí al lado. Es sorprendente que estrellas de edad y composición similar (por haber nacido de la misma nebulosa), y estado de evolución similar (todas B de la misma edad), tengan comportamientos tan distintos. El más notable es el de Maia, que tiene un período de unos 10 días, mucho mayor que los demás, y una gran regularidad. Los autores dicen que se debe a la rotación de la estrella, que tendría una enorme mancha en su superficie.

También me llamó la atención Mérope, que tiene una oscilación amortiguada. No encontré ninguna explicación al respecto en el artículo.

Y la de Atlas (Atlas y Pleione son Pléyades, para horror de los clasicistas), que tiene tres frecuencias bien visibles. Período tres implica caos, probaron Li y Yorke, pero tampoco encontré referencia a esto en el paper. Deben ser astrónomos con poco background en sistemas dinámicos.

¿Por qué oscilan estas estrellas? En general las estrellas pulsan cuando se empiezan a quedar sin combustible. La situación de equilibrio entre la radiación que las infla y la gravedad que las comprime se vuelve inestable, y empiezan a oscilar en tamaño: se comprimen y calientan, gana la radiación y entonces se inflan y enfrían, y entonces gana la gravedad... y así siguiendo. Es algo que hacen típicamente las gigantes rojas. La verdad que no tenía idea de que las estrellas de tipo B hicieran esto, pero parece que sí, aunque como se ve en el eje vertical se trata de un efecto pequeñísimo, no como en estrellas ancianas pulsantes como las cefeidas, o las de tipo Mira, que pueden fluctuar en más de 2 magnitudes.

Las Pléyades aparecieron también recientemente en una foto notable, tomada por el robot OSIRIS-REx en camino al asteroide Bennu, a donde llegará en agosto de este año, regresando en 2023 con un pedacito. Es una foto de la Tierra y la Luna vistas desde muy lejos (en el centro), y arriba a la izquierda se colaron las famosas Pléyades, imposible no reconocerlas.



La imagen de la variación de brillo de las Pléyades es de TR White et al., Beyond the Kepler/K2 bright limit: variability in the seven brightest members of the Pleiades (arXiv:1708.07462v1).

La foto de la Tierra y la Luna es de NASA/JPL/OSIRIS-REx.

Mis fotos de las Pléyades fueron hechas en compañia de Noam Abadi y otros alumnos del Balseiro, que me dieron charla durante una sesión que de otro modo hubiera sido muy aburrida.

Compartir:

7 comentarios:

  1. Muy buena nota, como siempre! Y muy lindas las fotos de las Pléyades! Ya que estamos, aunque no tiene que ver con la nota, en la foto de OSIRIS-REx la Tierra y la Luna están justo en la cabeza de Cetus, el Monstruo Marino, como comiéndose a las dos... Habrá interpretaciones astrológicas de la posición de la Tierra vista desde OSIRIS-REx?... Saludos, Guillermo!

    ResponderEliminar
    Respuestas
    1. Ah, pero qué observador, no me había dado cuenta. Entonces las estrellas de arriba son Hamal y Sheratan, el asterismo de Aries. Gracias, Osiris. Sos un Rex.

      Eliminar
  2. es una lastima que los ejes y del grafico varien de escala, es dificil comparar que tan diferente se comportan.

    ResponderEliminar
  3. Hola Guillermo. Muy interesantes las explicaciones sobre las posibles causas de la variación del brillo, pero me sorprende que no se atribuya a la presencia de planetas, mucho más proviniendo del telescopio Kepler que, según entiendo, tiene precisamente ese propósito. En particular el caso de una posible gran mancha en una de las estrellas. Saludos

    ResponderEliminar
    Respuestas
    1. Los tránsitos de planetas tienen características fotométricas extremadamente precisas, que estas fluctuaciones no cumplen. Yo no discutí aspectos técnicos de este trabajo, pero los autores hacen una fotometría del halo de la estrella, ya que se trata de estrellas brillantes que normalmente saturan los detectores. Es imposible detectar tránsitos planetarios de esa manera. Se conoce sólo dos planetas transitando una estrella de magnitud 5.6, y las Pléyades son más brillantes. Un nuevo satélite, TESS, buscará tránsitos en estrellas brillantes.

      Eliminar
  4. Con respecto a la última fotografía, dos comentarios triviales:1) Da la impresión que el sol estuviera detrás del "fotógrafo" porque se observa una Tierra "llena", igual que la luna. 2)La luna está muy cerca de la Tierra, quiere decir o muy adelante o muy atrás (casi alineadas con el observador)porque la distancia real es mucho mayor, los famosos 30 diámetros terrestres. Más saludos

    ResponderEliminar
    Respuestas
    1. Excelente observación. Lo que ocurre en realidad es que tanto la Tierra como la Luna están saturadas. La distancia entre los centros de las imágenes de la Tierra y la Luna es similar a la que vemos entre Maia y Electra en las Pléyades. Nos fijamos en Cartes du Ciel, y son 20 minutos de arco. El epigrafe dice que la foto fue tomada a 63 Mkm, así que un cálculo trigonométrico elemental (63*sin(0.33)) nos dice que la separación es de 366000 km. Ese día la Luna estaba a casi 400 mil km, nueva. Así que la distancia que vemos es un poquito menos que la orbital. El Sol está hacia la derecha, y las fases deben ser casi cuartos (no sé si sin llegar o pasadas).

      Se podría descargar de JPL Horizons los elementos orbitales de OSIRIS-REx y ponerlos en Celestia, pero me da un poco de fiaca, la presencia de las Pléyades permitió directamente el cálculo.

      Eliminar

Related Posts Plugin for WordPress, Blogger...