sábado, 28 de septiembre de 2019

Polvo en el viento (solar)

Dust in the wind...
All we are is dust in the wind.
Kerry Livgren, Kansas

El domingo pasado, pocas horas antes del equinoccio, me acerqué a playa Los Troncos para fotografiar la Vía Láctea sobre el cerro Capilla, que es una de mis tomas favoritas del año. Fue una noche excepcional, finalmente despejada tras meses y meses de cielo nublado. La eterna jet stream, que durante el invierno parece clavada sobre Bariloche, estaba interrumpida y las estrella no titilaban. ¡Sin luna, además! Me acomodé e hice unas fotos de prueba. Salieron casi como las había imaginado. Casi, porque había una luz inesperada detrás del cerro, un triángulo de claridad apuntando al corazón de la Galaxia, a pesar de que ya no había luz crepuscular. Levanté la vista de la pantallita de la cámara y allí estaba el fantasmal resplandor. Me sorprendió, aunque sabía exactamente de qué se trataba. De hecho, hace rato venía soñando con fotografiar esta delicada banda de luz, que sólo puede observarse desde sitios bien oscuros. Me ayudó el equinoccio: es más fácil verla al comienzo de la noche alrededor del equinoccio de primavera, o antes del amanecer cerca del equinoccio de otoño. En estas fechas la eclíptica se yergue más paradita sobre el horizonte y esta luz, que se extiende sobre ella, se distingue mejor al alzarse sobre el cielo turbio del horizonte. Se llama luz zodiacal, porque recorre la región de las constelaciones del zodíaco. Aquí la vemos desde Libra hasta Escorpio.

Desde un sitio bien oscuro (como el Observatorio Paranal, donde se tomó esta extraordinaria foto de horizonte a horizonte) se la puede ver cruzando el cielo:


¿Qué es esta luz zodiacal? Es luz solar reflejada por una infinidad de granos de polvo, que pueblan el plano de la eclíptica en todo el sistema solar. Los más grandes, cuando la Tierra se los lleva por delante, producen estrellas fugaces en el cielo nocturno. Su origen, su dinámica, su interacción con el viento y la corona solar, su presencia en otros sistemas planetarios, son en buena parte desconocidos. Poca gente se ha dedicado a estudiar esta nube de polvo zodiacal. Pero a uno de ellos seguramente lo conocen, porque es muy famoso: Brian May, guitarrista de Queen, la estudió durante años en la década del '70, hasta que sus obligaciones de músico profesional lo llevaron a abandonar la astrofísica. Cuarenta años después (con una voluntad envidiable) retomó sus investigaciones, completó su tesis y obtuvo su título de Doctor en Filosofía del Imperial College de Londres. Lo ayudó el hecho de que muy poca gente se dedica a este tema, ¡de manera que en 40 años había habido muy poco progreso, y su trabajo de campo todavía era útil! Su tesis puede descargarse libremente en la web, y tiene una interesante introducción que puede leerse sin mayores conocimientos técnicos.

En la foto de horizonte a horizonte se nota que hay un parche de luz más denso (en medio de la mitad izquierda). Se llama gegenschein (pronunciado guéguenshain), y se lo encuentra en la posición exactamente opuesta al Sol. Es el polvo que vemos iluminado de frente, sin sombritas laterales que lo eclipsen parcialmente, así que lo vemos más brillante. Es un fenómeno de retrorreflexión, como otros que ya hemos comentado aquí. Para fotografiarlo hay que buscarlo a la medianoche solar local, mirando hacia el norte (en el hemisferio sur). El domingo no estaba bien ubicado, así que tendré que intentarlo desde otro lugar.

Para terminar, una de las panorámicas que fui a hacer a Los Troncos, que salió bien linda, con luz zodiacal de yapa.



La foto de la luz zodiacal desde Paranal es de ESO/P. Horálek. La tapa de la tesis doctoral de Brian May es de Brian May. Las otras son mías. El epígrafe de la canción de Kansas también lo usa May en su tesis.

sábado, 21 de septiembre de 2019

Vindicación de Elcano, o Pigafetta en Plutón

Tenía guardada esta foto extraordinaria:


Es un paisaje que parece familiar, como si fuera una foto de la Tierra tomada desde un vuelo a gran altura. Pero no es la Tierra, es Plutón. Es una foto tomada por el robot New Horizons cuando exploró el lejanísimo mundo en 2015. Vemos capas de vapores en la atmósfera, que es probablemente lo más parecido a la Tierra: nitrógeno (pero sin el oxígeno). Por lo demás, la llanura es un glaciar de nitrógeno, las montañas son de agua, las dunas de metano y el paisaje está cubierto de una nieve de hidrocarburos y otras moléculas orgánicas que reíte de Vaca Muerta.

Recuperé esta foto porque recientemente la Unión Astronómica Internacional aprobó una nueva tanda de nombres de accidentes geográficos plutónicos, de acuerdo a los lineamientos propuestos por el equipo de New Horizons. Me resultaron particularmente interesantes dos de ellos: los Montes Elcano y Pigafetta. Creo que pude identificarlos en esta versión completa del panorama. Descárguenla para verla bien, porque está súper apachurrada acá en el blog:


¿Qué tienen que ver con Plutón, Elcano y Pigafetta? Una de las categorías de la toponimia plutónica honra a "pioneros que cruzaron nuevos horizontes en la exploración de la tierra, el mar y el cielo." Sebastián Elcano y Antonio Pigafetta se hicieron a la mar el 20 de septiembre de 1519 (¡ayer se cumplieron 500 años!), integrando la expedición de Hernando de Magallanes. Ambos regresaron a Europa tres años más tarde, tras haber dado por primera vez la vuelta al planeta. Elcano al mando de lo (poco) que quedaba, en material y tripulación, del equipo original. Y Pigafetta, un gentilhombre italiano, fue el cronista de la expedición. Magallanes se quedó con toda la fama, pero no completó el periplo: se hizo matar tontamente en una batalla en Filipinas.

Pigafetta, leal a Magallanes y peleado con el capitán Elcano, apenas regresado distribuyó copias de sus notas, que luego publicó como Relazione del primo viaggio intorno al mondo. A él debemos la primera observación de las únicas galaxias (fuera de la Vía Láctea) que podemos ver claramente a simple vista, las Nubes de Magallanes (¿no deberían ser de Pigafetta?). Así lo relata:
No está el Polo Antártico tan estrellado como el Ártico. Vense muchas estrellas menudas agrupadas,  que  forman  dos  nebulosas  no  muy  distantes  entre  sí  ni  tampoco  con  demasiado resplandor. En el espacio entre ambas surgen dos estrellas mayores, tampoco de gran brillo y muy quietas. Nuestra brújula se desviaba siempre con aquella proximidad del Polo Antártico [...] En  estas  singladuras  percibimos  una  cruz  de  cinco  estrellas  radiantes  en  dirección poniente y dispuestas con gran simetría.

Es acertadísimo que el polo sur celeste carece de estrellas brillantes, lo cual complica un poco la puesta en estación de nuestros telescopios. Por otro lado, la verdad que no sé a qué dos estrellas se refiere Pigafetta entre ambas nubes. Gamma Hydrae, una estrella de tercera magnitud, es la única que llama la atención allí. Y me pregunto también cuál habrá sido la "croce de cinque stelle lucidissime" que describe al final del párrafo, sin mencionar a ninguna por nombre propio. Hice una simulación en Stellarium (el relato corresponde a la entrada en el océano Pacífico), y así lo vieron desde las naos:


Fomalhaut es una estrella de primera magnitud, con declinación austral pero conocida y visible desde el norte. Achernar, en cambio, es bastante más austral, y si bien era visible en tiempos antiguos, no era así en el Renacimiento. Ambas son estrellas muy brillantes y se destacan por estar en regiones con estrellas muy tenues. Alnair es de segunda magnitud, y Tiaki por ahí anda, ambas de la Grulla. Peacock es Alpha Pavonis, también de segunda magnitud, es una de las estrellas del Apollo. ¿Serían éstas las cinco? No forman una cruz. ¿Habrán confundido a Saturno con una estrella? Saturno estaba a menor altura, completando una cruz con las anteriores. Es medio raro que un navegante confunda un planeta con una estrella, y Pigafetta era además un astrónomo y cartógrafo experimentado. No sé.

Faltan aprobar los nombres de numerosos accidentes geográficos de Plutón y Caronte, entre ellos todos los de la mitología moderna. Espero que no se hagan los osos, y se pueda viajar de Balrog a Chtulhu, o caminar simplemente hasta Mordor, en los mundos más geek del sistema solar.


Las fotos son de NASA/Johns Hopkins/JPL/New Horizons. El mapa es de NASA/Johns Hopkins/Southwest Research Institute/Ross Beyer.

Tenzing y Hillary, cerros que también señalé en la foto, fueron los primeros en alcanzar la cima del Everest. (El cerro Tenzing fue bautizado Norgay por el equipo de New Horizons, pero es la misma persona, Tenzing Norgay.) El monte Wright se llama así por los hermanos Wilbur y Orville, que inventaron el avión; tiene una gran depresión en su centro, y es probablemente un criovolcán. La pampa del Sputnik aparecía como altiplano (planum) en los primeros mapas, pero se descubrió que es más baja que las cordilleras que la circundan y finalmente se la clasificó como llanura, planitia.

sábado, 14 de septiembre de 2019

Visitante interestelar

Hace menos de dos años, por primera vez, se descubrió un objeto que venía de la profundidad del espacio interestelar. Delatado por su órbita hiperbólica, se encuentra todavía cruzando nuestro sistema solar a gran velocidad. Bautizado 'Oumauma, es todavía un objeto misterioso que comentamos aquí. Nos preguntamos si era taaaaan raro: el universo debe estar lleno de estos escombros que han salido eyectados de sus sistemas de origen, pero ¿cuál sería la probabilidad de que apuntaran justo hacia nosotros, justo ahora? También lo comentamos, y curiosamente los cálculos indicaban que debería haber objetos interestelares todo el tiempo atravesando el sistema solar, e incluso muchos capturados en órbita solar. 

Así que, bueno, era inevitable que ocurriera de nuevo. Tenemos otro objeto que viene de las estrellas: C/2019 Q4 (Borisov). Está por ahora clasificado como cometa, tal como pasó con 'Oumauma. Pero, a diferencia de éste, Borisov sí tiene una coma y una cola, que se ven en esta foto. Así que es realmente un cometa interestelar. Se encuentra actualmente a unas 3 unidades astronómicas del Sol, viniendo del norte del sistema solar, y todavía se está acercando. En diciembre tendrá su máxima aproximación, tanto al Sol como a la Tierra, a unas 2 unidades astronómicas de ambos. No será un objeto brillante, pero no hay duda de que será cuidadosamente escudriñado por muchísimos telescopios terrestres y espaciales. Esta imagen que hice en Celestia muestra su órbita (roja) y su posición actual, además de la órbita de 'Oumauma en amarillo:


Es interesante que, en esta época de telescopios robot que barren el cielo incansablemente y sin pestañear, C/2019 Q4 fue descubierto por un astrónomo aficionado, Gennady Borisov, usando un telescopio construído por él mismo. Debe ser uno de los astrónomos más felices del mundo en este momento. Los que sepan ruso pueden ver una entrevista aquí: https://youtu.be/gPf0N.

El cometa, como dijimos, se acercó al sistema solar viniendo del norte (de Cassiopea), así que cruzará el plano de la eclíptica alejándose hacia el sur. Para fin de año, cuando se encuentre en su punto de máximo acercamiento a la Tierra y, presuntamente, de máximo desarrollo de su cola cometaria por la proximidad al Sol, lo tendremos en el hemisferio sur:


Desde la Tierra lo veremos en la constelación austral de la Hidra, no lejos de Corvus, Crater y el Centauro:


A medida que pasen los días tendremos una órbita mejor definida. Al día de hoy, la excentricidad de la órbita es aproximadamente 3. ¡Enorme! Recordemos que las órbitas elípticas, cerradas, de los planetas, tienen excentricidad menor que 1, y que las órbitas parabólicas de los cometas tienen excentricidad 1. Cualquier órbita con excentricidad mayor que 1 es hiperbólica y no está ligada al Sol. Unos pocos cometas tienen excentricidad apeeeeenas mayor que 1, y el otro interestelar, 'Oumauma, tiene una excentricidad (grande) de 1.2. La velocidad de Borisov con respecto al Sol, cuando se encontraba en el espacio interestelar, era de más de 30 km/s, comparable a la de los planetas interiores del sistema solar. Es extremadamente improbable que un objeto de nuestra propia nube de cometas, reptando a algunos metros por segundo en sus lejanísimas órbitas, haya cambiado tanto su velocidad para lanzarse hacia el sistema solar interior. Borisov viene, con casi absoluta certeza, de más allá. (En la nota sobre 'Oumanuma hay más detalles acerca de las órbitas hiperbólicas.)

Sabremos mucho más de este raro objeto en los próximos meses. Seguramente volverá a aparecer por aquí.


La foto del cometa de Borisov es del Canada-France-Hawaii Telescope. La foto de Borisov es de G Borisov. Las órbitas están hechas por mí, en Celestia, usando efemérides del JPL (Horizons).

El cometa de Borisov todavía está clasificado como cometa. Seguramente recibirá una designación de interestelar, 2I, como lo marqué en Celestia. El que quiera los archivos para Celestia, me los pide amablemente y listo.

sábado, 7 de septiembre de 2019

Batisombra

Cuando preparé la charla Sombras en el cielo, en ocasión del eclipse solar, me quedaron unas cuantas sombras que no pude incluir por una cuestión de duración. Hoy voy a mostrar una de ellas, principalmente porque es preciosa:


La imagen muestra una región de nebulosidad en la Cola de la Serpiente. Estas gigantescas nubes de gas y polvo que llenan el espacio interestelar son los restos de astros ya desaparecidos, y son también el material del que se forman las nuevas generaciones de estrellas. Y en esta nube está naciendo una: HBC 672, arriba a la derecha. Es todavía una estrella muy joven, y en lugar de tener a su alrededor un sistema de planetas, como el Sol, tiene un disco grueso y denso de gas, polvo, hielo y roca, un par de cientos de veces más grande que nuestro sistema solar. A pesar de este gran tamaño no vemos directamente el disco, pero vemos su sombra, proyectada por la luz de la estrella central en la nebulosa que los rodea:


La forma, el color y los bordes de la sombra pueden dar mucha información sobre el disco protoplanetario, su tamaño y el material que lo forma. En particular, la peculiar forma simétrica que tiene esta sombra se debe a que, desde nuestro punto de vista, el disco que la produce aparece casi exactamente visto de canto. Si te cuesta imaginarlo, es como la sombra que hace una pantalla cilíndrica, como la de esta lámpara en mi casa:


Coincidencia al cuadrado, en la misma imagen aparece otra sombra del mismo tipo, más chiquita, arriba a la izquierda en la imagen completa.


La imagen es de NASA/ESA/Hubble Space Telescope. La nota está aquí. No es una imagen de luz visible, sino de infrarrojo cercano.

Serpens, la Serpiente, es la única constelación que está dividida en dos: la cola, Serpens Cauda, y la cabeza, Serpens Caput, que en un mapa del cielo que supe tener habían traducido como ¡la Serpiente Muerta!

Si te perdiste la charla sobre eclipses, Sombras en el cielo, está disponible en YouTube: https://youtu.be/tQSLv7Pn9P4.