sábado, 12 de junio de 2021

Messier 68 y el centro galáctico

Continuando con los Grandes Éxitos del Otoño les presento este lindo cúmulo globular, Messier 68:

Messier 68 está en la constelación de la Hydra, la más grande de las constelaciones modernas. No tiene nada que ver con la organización terrorista nazi de Marvel. Y parece que tampoco es la Hidra de Lerna, contra la cual luchó Hércules, que es lo que dije en la reciente nota sobre los genitivos astronómicos. Cayó en mis manos una traducción del libro de Eratóstenes sobre las constelaciones, Catasterismos, donde se explica el mito de estas tres que están juntas en el cielo: el Cuervo, la Hidra y la Copa. Resulta que Apolo mandó a un cuervo a traerle agua de una fuente (esas cosas que hacen los dioses, para hinchar más que nada). Junto a la fuente había una higuera con higos todavía verdes. El cuervo se tentó y se quedó esperando a que madurasen. Cuando finalmente se los comió, se dio cuenta de que había metido la pata. Entonces llenó la copa de agua y puso también una hidra (el pequeño pólipo de agua dulce) que encontró en la fuente. Le llevó la copa al dios y le dijo que la demora era culpa de la hidra, que todos los días se bebía el agua que él tenía que llevarle. Apolo, que por supuesto sabía lo que había ocurrido, lo condenó a quedarse a vivir entre los hombres. Y para rematar lo puso en el cielo (lo cual contradice el castigo anterior, pero los dioses hacen y deshacen, ya se sabe), con copa e hidra incluídos. El dios castigó encima a la pobre hidra, que sin comerla ni beberla terminó también en el cielo. Sin beberla, sobre todo: le puso la boca muy lejos de la copa para que no se bebiera el agua. Su forma en el cielo es más bien la de una serpiente que la de una hidra de agua dulce, con la cabeza cerca del Cangrejo (que sí tiene que ver con Hércules y su aventura en Lerna) y la cola muy lejos y al sur, en el Centauro. 

Messier 68 es un cúmulo globular muy distinto de otro que fotografié recientemente, también durante la cuarentena covid, el Cúmulo Medusa (¡otro celenterado! ¡explicameló!). A diferencia de aquél, M68 no tiene el núcleo colapsado. Parece que está rotando sobre sí mismo, y tal vez esto haya demorado su colapso. Sus estrellas son muy antiguas, con poquísimos elementos pesados, y se encuentra en una órbita muy excéntrica alrededor del centro de la Vía Láctea. Todo apunta a que se trata del núcleo de una galaxia enana devorada por la nuestra

En varios sitios de la Web se dice algo de este cúmulo que es completamente falso: que se encuentra en la dirección opuesta al centro galáctico. En Messier-Objects.com, por ejemplo, dice "Messier 68 lies in the direction opposite to the galactic centre". En una nota titulada The Wrong-Way Globular Cluster en Starts with a bang, Ethan Siegel dice "How unusual would it be to find one of these objects in the exact opposite direction to the galactic center? Yet 180° away, there it is: Messier 68". En Universe Today leemos: "One of the most unusual features of Messier 68 is its position in the grand scheme of things – opposite our galactic center".

¿De dónde sacaron esto? Messier 68 NO ESTÁ en la dirección opuesta al centro galáctico. O sea: NO. Ni con mucho. He aquí un mapa de todos los cúmulos globulares de la Vía Láctea en coordenadas galácticas, con una medición de la distancia angular de M68 hasta el centro galáctico:

Vemos que M68 está a menos de 67° del centro galáctico. No sólo no está a 180°, ¡sino que está a bastante menos de 90°! Para comparar, Messier 79, en Lepus, un cúmulo una magnitud más brillante que M68, está a 126°. ¡Ese sí está "del otro lado"! Y NGC 2298, un cúmulo bien conocido por los aficionados (atrás de las patas traseras del Can Mayor), está a 113°. En Auriga está Palomar 2, un cumulito mucho más tenue, a 166°, casi exactamente "en la dirección opuesta" del centro galáctico. El propio M13, que los aficionados del hemisferio norte llaman "Gran Cúmulo", en Hércules, ¡está a 67°, igual que M68! ¿Entonces? ¿De dónde sacaron esto, sitios respetables? No lo sé, pero tiene toda la pinta de ser un meme que se reproduce por su propio pseudovalor de referirse a algo supuestamente insólito: "el más (algo)".

Hay otra cosita interesante en M68, pero quedará para la próxima vez. 

 


El mapa está hecho con Cartes du Ciel. El logo de Hydra es de Marvel Comics.

La carta antigua es la Hydra, con Crater y Corvus, en la Uranographia de Hevelius, de 1690.

sábado, 5 de junio de 2021

La protuberancia de Eddington

El sábado pasado, 29 de mayo, se cumplieron 102 años del famoso eclipse solar total que consagró la validez de la Teoría de la Relatividad General de Einstein mediante la desviación de la luz de las estrellas al pasar junto al Sol. Fue observado y fotografiado por la expedición de Arthur Eddington desde la isla Príncipe en África y Sobral en Brasil. Ya lo he comentado aquí y mostré la foto que Eddington publicó en su paper. En esa foto (recorte aquí al lado) hay algo raro que se pierde en el resplandor de la corona solar inferior. En ocasión del centenario, en 2019, el Observatorio Europeo Austral hizo un nuevo scan de una copia de la placa fotográfica original y se revela de qué se trata: ¡es una monstruosa protuberancia solar!

Esta es una versión de 4000×2000 píxels, ¡vayan a descargar la versión original de 23800×14191! Comparadas con ésta, las protuberancias solares que vimos en el eclipse de 2020 son minúsculas:

Las protuberancias (prominences, en inglés) son estructuras de gas caliente de la cromósfera, ancladas en la fotósfera (la superficie brillante del Sol), que se extienden hacia la mucho menos densa corona solar. A veces se les dice "llamaradas", porque parecen lenguas de fuego, pero no lo son. Son más bien erupciones, producidas por la energía del campo magnético que dicta el movimiento de la materia eléctrica (se dice ionizada) del Sol. La protuberancia de Eddington no fue descubierta durante el eclipse: ya se la había observado con telescopios solares por lo menos desde el 1 de mayo, así que duró al menos una revolución solar entera. El día 28 se la vio desarrollarse enormemente, hasta completar el gran arco de 44° que vemos en las fotos del eclipse: más de 500 mil kilómetros de largo, 40 Tierras puestas una al lado de la otra. Reguau. El día 30 la parte más alta del arco ya se había desvanecido, y persistían sólo los pies en la cromósfera.

Ver las protuberancias solares, de un rojo escarlata en medio del blanco furioso de la corona, es un espectáculo único que ninguna foto logra representar cabalmente. Sólo podemos imaginar lo que debe haber sido presenciar la gigantesca protuberancia de 1919. El pobre Eddington se la perdió, ya que según su propio relato no pudo ver nada de la totalidad, absorbido como estaba por las exposiciones fotográficas. Hice una edición personal de la foto, aumentando el detalle de los filamentos de la corona y coloreando la protuberancia y el cielo en base a los colores de mis fotos del eclipse de 2020. Éste es el resultado:


Hace años observé que otro eclipse crucial en la historia de la ciencia ocurrió casi en la misma fecha, el día 28 de mayo pero mucho antes, en 585 A.E.C. Según Heródoto, Tales lo predijo. Si es cierto, sería el primer eclipse predicho de la historia. Como Tales es el padre fundador de la cultura científica que floreció en la Grecia antigua, de la cual somos herederos directos, y por la relevancia del eclipse del 29 de mayo de 1919, propuse celebrar estos días el cumpleaños de la ciencia. O, por lo menos, de la astronomía. Feliz cumpleaños. 🎂



La foto escaneada no es de las de Príncipe, hechas por Eddington y Dyson. Es una de las fotos de Sobral, tomada por Andrew Crommelin. Es la que aparece en el paper de Dyson, Eddington y Davidson.  

Mi edición tiene 10000 pixels de ancho, mucho más que la versión HD que puse aquí. Si alguien la quiere, me la pide. Me enteré de este scan a raíz de una edición que hizo uno de los fotógrafos del ESO, que mucho no me gustó, así que hice la mía propia.

Una descripción de la evolución de la protuberancia está en: John Evershed, The solar prominence of 1919 May 29, Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, 80:8-12 (1919).

sábado, 29 de mayo de 2021

El minieclipse de la superluna

El miércoles pasado, después de una racha de cuatro eclipses penumbrales de poco interés, tuvimos el primer eclipse lunar en dos años, dos y medio desde el más reciente eclipse total. ¿Te lo perdiste? En el Cielo las Estrellas madrugó, se trepó al tanque de agua, y aguantó el frío y el viento huracanado durante casi dos horas para traerte estas fotos. Desde nuestra ubicación cuidadosamente elegida (bueno, pura casualidad, porque en cuarentena no se podía ir a otro lado) pudimos ver la Luna totalmente eclipsada poniéndose tras las torres del cerro Catedral (que queda justo justo en la eclíptica 😉😂).


 


Como los eclipses de Luna ocurren durante la Luna llena, a medida que ésta bajaba hacia el horizonte, del lado opuesto venía subiendo el Sol. Así que el cielo se puso muy clarito hacia el final del evento.


Desde mi posición, la Luna desapareció exactamente detrás de la torre principal del cerro, una vista impresionante. 

Durante el eclipse pudimos ver la sombra de la Tierra reptando lentamente sobre la superficie de la Luna. ¿Por qué es redondo el borde de la sombra de la Tierra? ¡Porque la Tierra es redonda! Los astrónomos griegos observaron este fenómeno hace 2500 años y concluyeron, acertadamente, que la Tierra es redonda. Es un conocimiento que está en nuestra cultura desde hace miles de años, y por supuesto lo sabía cualquier persona educada en la época de Colón

Alrededor de la Luna vemos la estrella Acrab (la de abajo) y sus compañeras. Acrab fue ocultada por la Luna durante los primeros minutos del eclipse, produciendo lo que podríamos llamar un eclipse de Acrab, aunque los astrónomos lo llaman ocultación. No tengo fotos de la reaparición, que ocurrió al principio del eclipse, porque tuve que tirar la mayor parte de las fotos, que salieron movidas por el fuerte viento. (En Infobservador hay un análisis de la ocultación.)


Acrab forma la pinza izquierda del Escorpión. Aquí vemos un campo má amplio, que abarca también la pinza derecha, Fang (la de la izquierda en la foto) y entre ambas Dschubba, un poquito más brillante.

De hecho, la Luna eclipsada parecía haberse disfrazado de ojo rojo del Escorpión, que en nuestras latitudes de zambulle de cabeza sobre la cordillera de los Andes. Aquí lo vemos entero, con la roja Antares en el corazón, y la larga curva de la cola hasta el aguijón de Shaula.

Este mes, la Luna llena ocurrió coincidiendo con la máxima aproximación de la Luna a la Tierra, lo que en tiempos recientes los medios insisten en llamar superluna (la bancamos en el blog). Pero este eclipse llevó a la superluna a atravesar el cono de sombra de la Tierra casi rozando el borde, así el eclipse total fue muy breve, casi lo más breve posible: sólo 15 minutos. La umbra no es uniformemente oscura, sino que su borde es bastante más claro que el centro. Por eso la iluminación de la Luna eclipsada se ve tan desigual, tanto que hasta no parece total el eclipse (vean la primera de las fotos, por ejemplo). Fue un minieclipse de una superluna.

Por la misma razón, cuando dentro de media órbita la Luna tape el Sol y produzca un eclipse solar, estará en la parte más lejana, se verá más pequeña, y no llegará a ocultar el Sol por completo, produciendo un eclipse anular (el anillo de fuego, que ya hemos visto dos veces. Éste se verá sólo en regiones árticas.

¿Las fotos te dieron ganas de que se repita? El próximo eclipse lunar será el 19 de noviembre. Al igual que éste, desde nuestra región lo veremos justo antes del amanecer (pero el amanecer en noviembre es más temprano que en mayo, ojo). Es un eclipse parcial, pero "casi" total (97%). En un eclipse solar, la diferencia entre uno parcial del 97% y uno total no es 3% sino 100%, como hemos dicho ya muchas veces. Pero en un eclipse lunar, en cambio, la diferencia es mínima: será casi total, muy parecido al de esta semana, con la luna eclipsada cerca del horizonte para hacer lindas fotos. No se lo pierdan. 



Las fotos son mías, pero pueden descargarlas en HD para usarlas de fondo de pantalla si les gustan. 

Una más, a pedido del público:




sábado, 22 de mayo de 2021

AD 536

¿El 2020 te pareció el peor año posible? ¿O el 2021 es peor? La humanidad ha vivido años peores, y tal vez el peor en tiempos históricos haya sido el 536. No el 2020, con más de dos millones y medio de muertes por covid-19 y la economía mundial paralizada. Tampoco 1918, cuando la pandemia de gripe mató entre 50 y 100 millones de personas. Ni siquiera 1349, cuando la peste bubónica arrasó con la mitad de la población de Europa. Historiadores y arqueólogos sostienen que el peor año fue el 536, cuando Justiniano era Emperador y resistía en Constantinopla el embate de las invasiones de los pueblos germánicos.

A los que tuvimos la suerte de poder ir al eclipse total de Sol en diciembre de 2020, los dos minutos de oscuridad nos parecieron lo mejor de un año horrible. Quince siglos atrás el eclipse duró 18 meses. OK, no fue un eclipse astronómico, pero la atmósfera se veló y la oscuridad se apoderó de Europa, Medio Oriente y vastas regiones de Asia. Fue el año más oscuro de la proverbial Edad Oscura: "El Sol iluminó sin brillo, como la Luna, durante todo el año, y parecía más bien un Sol eclipsado", escribió el historiador Procopio en la Historia de la guerra contra los vándalos. Nevó en verano, fracasaron las cosechas y hubo hambruna. De remate, en 541 se desató una epidemia, la "plaga de Justiniano", que mató entre un tercio y la mitad de la población del Imperio Bizantino.

¿Qué pasó? ¿Qué fué esa rara niebla que desató la calamidad? Un análisis ultrapreciso del hielo en las profundidades de un glaciar en los Alpes suizos muestra que una erupción cataclísmica en Islandia cubrió de cenizas el hemisferio norte en 536. Otras dos erupciones masivas, en 540 (tal vez en El Salvador) y 547, más la peste, reforzaron la catástrofe social y económica que tardó un siglo en superarse. Recién en el año 640, según el hielo antiguo, un aumento en el plomo atmosférico delata el resurgimiento de la minería de la plata y la salida de la crisis.

Tal vez fue el caso histórico más parecido a un "invierno nuclear", o a los eventos que puede desatar la erupción de un supervolcán (como la del Toba hace 75000 años) o el impacto de un gran asteroide, como el que posiblemente produjo la extinción del fin del Cretácico hace 66 millones de años. 

En Bariloche tuvimos una muestra gratis de algo similar en 2011, cuando las tefras del Cordón Caulle nos sepultaron primero bajo una gruesa capa de arena volcánica y nos mantuvieron inmersos en ceniza flotando en el aire durante meses. Dos temporadas turísticas fracasaron, y el aeropuerto estuvo cerrado durante 9 meses, casi igual que en 2020. 



Me enteré de estas cosas en Gibbons, Why 536 was the worst year to be alive?, Science (2018). De allí saqué la figura de la cronología.

También es interesante Kornei, 'Mystery' volcano that cooled the ancient world traced to El Salvador, Science (2019).

Y sobre los contaminantes como indicadores de actividad económica: Loveluck et al., Alpine ice-core evidence for the transformation of the European monetary system, AD 640–670, Antiquity (2018) 92:1571-1585.

La foto del centro de Bariloche es de un día típico del invierno del 2011, a eso de las 3 de la tarde. No se ve a 100 metros.

sábado, 15 de mayo de 2021

El cometa Hale-Bopp

Hace 24 años vi por primera vez un cometa extraordinario. Ya dos años antes, recién terminado mi doctorado y apenas llegado a Trieste para trabajar en el International Centre for Theoretical Physics, había tenido la suerte de ver el cometa Hyakutake, que también fue notable. Pero en 1997 el cometa Hale-Bopp surcó los cielos de la Tierra y se convirtió en el cometa más observado de la historia. Fue visible a simple vista durante un récord de 18 meses. 

Tengo un par de puñados de fotos del Hale-Bopp, tomadas con mi Minolta X300 y un zoom (zoom era un tipo de lente, no una videoconferencia), en trípode, sin seguimiento, en película color, y recientemente hice escanear los negativos. Ninguna de las fotos es muy buena, pero cuando las veo me inundan los recuerdos y me da un escalofrío. Así lo vimos el domingo 30 de marzo, poco después del ocaso, desde el Monasterio de Monte Grisa (el "quesito Adler" que está arriba de Miramare, para los que conozcan Trieste).


El núcleo del cometa estaba en la constelación de Andrómeda, y casi justo debajo de él puede verse el manchoncito de la galaxia de Andrómeda (M31). Podemos ver la cola blanca, de polvo cometario, curvada y gruesa, que se extendía unos 10 grados visualmente, hasta la W de Casiopea. Tangente a ella y hacia arriba vemos una segunda cola, azul, de plasma, que no era visible a simple vista. Ésta es una simulación hecha en Stellarium, que sirve para identificar las estrellas.

Con la lente en el extremo de 200 mm el cometa es espectacular. Aquí lo vemos con las colas desplegadas sobre la delgada Vía Láctea septentrional. Encima de la cola azul, a mitad de camino al borde superior de la foto, está el Doble Cúmulo de Perseo (NGC 869 y 884).

El cometa era tan brillante que, durante semanas, lo veíamos desde la ventana de casa, cerca del centro de Trieste. No fue sino hasta 10 años después, cuando el magnífico cometa McNaught extendió su cola de horizonte a horizonte en el cielo mucho más oscuro de la Patagonia, que vi algo tan impresionante. 

Sólo por completitud pongo una foto de la primera sesión, hecha el 9 de marzo cerca del comienzo de la Strada Napoleonica, en Opicina. El cometa era un poco menos brillante y quise hacer unas pruebas para ver cómo salía. En esos tiempos, verificar el resultado de una prueba requería revelar el rollo, así que llevaba un tiempo. La foto es apenas interesante, pero puede verse que para la segunda vuelta pude corregir la exposición y mejorar el resultado. 

El cometa está aquí en la constelación de Lacerta, cuyas estrellas aparecen estiradas en forma de trazas por la exposición demasiado larga. La cola de plasma apenas puede percibirse en esta foto, pero allí está.  

El cometa había sido descubierto dos años antes, cuando todavía se encontraba más allá de la órbita de Júpiter, por mucho la mayor distancia a la cual un cometa había sido descubierto por aficionados. Alan Hale lo descubrió en el oscuro cielo de Las Cruces, New Mexico. Hale es un astrónomo profesional, pero observaba cometas de manera aficionada. Casi al mismo tiempo Thomas Bopp lo vio casualmente con unos amigos aficionados a la astronomía en una zona rural al sur de Phoenix, Arizona. Sus amigos lo alentaron a comunicar el descubrimiento a la Oficina Central de Telegramas Astronómicos. Tomándose el nombre al pie de la letra les mandó un telegrama, cuando hacía ya mucho que nadie se comunicaba de esa manera. El director Brian Marsden contó que, cuando lleyó el telegrama, ya Hale le había mandado tres mensajes por correo electrónico con observaciones en días consecutivos. Igual el cometa recibió el nombre de ambos observadores, al comprobarse que lo habían detectado casi al mismo tiempo. 

El cometa alcanzó su perihelio (mínima distancia al Sol) el 1 de abril, el día siguiente de mis fotos. Su órbita muy inclinada lo llevó en los meses siguientes a los cielos del hemisferio sur, pero ya no era tan notable. De todos modos, se lo pudo ver a simple vista hasta diciembre de ese año, marcando un récord de 569 días (sostenido por casi dos siglos por el Gran Cometa de 1811, visible durante 9 meses, y que aparece en La Guerra y la Paz, Los Miserables, etc.). En 2007, 10 años después del perihelio y a 25 unidades astronómicas del Sol (casi la distancia de Neptuno), todavía mostraba una coma activa de monóxido de carbono. El cometa Hale-Bopp es un monstruo, con un núcleo que se calcula en 60 km de diámetro, mucho mayor que el objeto cuyo impacto causó la extinción masiva de fin de Cretácico hace 66 millones de años. Es un cometa de período largo. Su visita anterior había sido hace 4200 años, y pudo haber sido observado por los antiguos egipcios. Por un encuentro cercano con Júpiter su período actual es de 2533 años. Volverá a visitarnos en el año 4385, y seguro que volverá a ser espectacular. ¿Cuántos cometas como Hale-Bopp estarán en esas órbitas periódicas de algunos miles de años, y pueden sorprendernos una y otra vez, sin que tengamos casi memoria de su visita anterior?

 


En 1997 el cometa Hale-Bopp fue la causa de un evento desgraciado: una secta ufológica aseguró que una nave alienígena se escondía detrás de la coma, y que se llevaría a unos pocos elegidos. Los miembros de la secta se suicidaron masivamente, imaginando que se transportarían espiritualmente a la supuesta nave. Lamentabilísimo.

La foto del cometa Hale-Bopp sobre la Gran Pirámide es de John Goldsmith, y está tomada de su nota en Sky&Telescope.

Mi amigo Daniel Chiesa, de Astropatagonia, me acaba de alcanzar esta foto que hizo del cometa Hale-Bopp en el cielo de Bariloche, el 5 de mayo de 1997, entre los cuernos de Tauro. Se ve que todavía era un cometa notable!


sábado, 8 de mayo de 2021

El sombrero y el rifle

A mediados del siglo XIX México tuvo un par de guerras que costaron mucho dinero, y el presidente Benito Juárez anunció el default de su deuda externa. ¿Qué hicieron los acreedores, Gran Bretaña, España y Francia? ¡Invadieron México! Eran otras épocas. El 5 de mayo de 1862, en Puebla, los mexicanos se enfrentaron a un ejército francés que los superaba enormemente en tropas y equipamiento, y ganaron. Ganaron contra toda chance, como Atenas en Maratón pero, a diferencia de los griegos, no lograron detener la invasión. Los franceses intentaron imponer una monarquía europea, y para ello convencieron a Maximiliano de Habsburgo, hermano del Emperador Francisco José de Austria, de que aceptara el cargo de Emperador de México. Maximiliano y su esposa Carlota estaban construyendo su nueva casa en Trieste, el Castello di Miramare. Durante mis años en el International Centre for Theoretical Physics, que está al lado, recorrí su parque innumerables veces. Bajo la añosa arboleda leí cientos de papers e incluso escribí algunos. Pobre Maximiliano, nunca llegó a conocer el hermoso lugar. Al fracasar la invasión fue sentenciado a muerte. Benito Juárez se negó a indultarlo, a pesar de las súplicas de destacados liberales europeos, como Víctor Hugo o Garibaldi. 

¡Uy, me equivoqué de blog! Tranqui, ya llegaremos a la astronomía. La victoria en la batalla de Puebla se celebra hasta el día de hoy, más en Estados Unidos que en México. En mis años en Estados Unidos me sorprendió esta fiesta, el Cinco de Mayo (se dice "cinco de maiou"), una de las holidays más lindas del calendario del sur de los Estados Unidos, tal vez por la época del año. Aquí no es primavera, pero podemos celebrarla astronómicamente. No lejos del cúmulo de Virgo, en el borde exacto entre la Virgen y el Cuervo (ubicación ideal en esta época del año), encontramos esta preciosura, la Galaxia Sombrero Mexicano (en inglés, sombrerou es siempre el sombrero charro mexicano):


Charles Messier agregó esta galaxia a mano en la tercera edición de su catálogo, que tenía 103 objetos nebulosos. Camille Flammarion la encontró allí a principios del siglo XX y popularizó su inclusión en el catálogo Messier. 

M104 es un objeto favorito de los aficionados, porque con su magnitud 8 y su forma compacta es fácilmente visible en pequeños instrumentos. Es una galaxia espiral que vemos casi exactamente de canto, cruzada por la característica banda de polvo frío que se encuentra en el disco de todas las galaxias de este tipo, incluso en la Vía Láctea. Pero es una galaxia rara, muy distinta de nuestra galaxia. No tiene una barra prominente cruzando el centro, y su núcleo es inusualmente compacto, destacándose en la observación visual, y en fotos no sobreexpuestas, casi como una estrella. En su centro hay un agujero negro extremadamente pesado: mil millones de masas solares. Compárese con la Vía Láctea, que es 10 veces más liviana, tres veces más grande y tiene un agujero negro central 200 veces más liviano. El halo aparece muy inflado, con una población de estrellas inusualmente jóvenes, y a su alrededor hay una enorme cantidad de cúmulos globulares, varios miles, a comparar con los 150 de la Vía Láctea. Estas peculiaridades, sumadas a que se encuentra relativamente cerca, hacen que también sea un objeto de interés de los astrónomos profesionales: Simbad cita 1300 papers sobre ella, y en Google Scholar encontramos 2800.

Observando o fotografiando el Sombrero con un campo ancho encontramos, a menos de medio grado de distancia, una notable estrella múltiple, Σ1664 del catálogo de Struve. Tiene una forma que parece un rifle apuntando al sombrero, como cuando el ejército francés se enfrentó a los charros mexicanos:

Son seis estrellas principales. La parte del "gatillo" del pequeño asterismo está formado por una estrella de magnitud 7.8 (notablemente amarillo-anaranjada, una estrella de tipo K) y una tipo G de 9.2, separadas 38". Completan el cañón dos estrellas de magnitudes 8.6 y 8.9. En la foto vemos dos estrellitas más, formando la culata del arma. Una séptima estrella, donde iría la otra mano del tirador, no está catalogada como parte de la múltiple, que de todos modos es meramente visual (todas las distancias son muy dispares en el catálogo Gaia). Si mi foto se hubiese extendido un poco más hacia el norte podría señalar otro asterismo con estas mismas estrellas. Trataré de hacerlo la próxima vez.



M104 había sido descubierta por Pierre Mechain, astrónomo francés a quien debemos el metro: en plena Revolución Francesa midió el meridiano de Dunquerque a Barcelona. Tal vez lo cuente otro día.

Karachentsev et al., Distance and mass of the M104 (Sombrero) group, A&A 643:A124 (2020). Aquí está la reciente, exacta y sorprendente medición de la masa de la galaxia Sombrero. 

Cohen et al., The strikingly metal-rich halo of the Sombrero galaxy, ApJ 890:52 (2020). Aquí hay una discusión no técnica de este paper. 

La foto del Castello di Miramare es de una de mis visitas recientes.

sábado, 1 de mayo de 2021

El fotógrafo de la humanidad

Esta semana falleció Mike Collins, astronauta. Fue el piloto del módulo de comando Columbia, del Apollo 11. Como no bajó a la Luna se lo ha llamado, injustamente, "el otro" astronauta del Apollo 11. Pero Apollo era realmente una nave de tres astronautas, y los tres estuvieron ocupadísimos durante la misión. Collins se pasó un día orbitando la Luna mientras sus compañeros trabajaban en la superficie. Treinta veces estuvo del lado lejano, completamente aislado de la humanidad. En ningún momento se sintió solo y disfrutó cada momento. Se ocupó de hacer mantenimiento de la nave, repasó los planes para rescatar el módulo lunar en caso de que no lograran subir hasta su órbita, tomó un montón de fotos de la superficie lunar y finalmente durmió un poquito para estar alerta cuando Armstrong y Aldrin subieran a su encuentro. 

Revisé todos los magazines de fotos del Apollo 11, y hay sólo una foto de Collins, una que le tomó Aldrin en órbita terrestre, cuando se preparaba a hacer una transmisión de televisión sobre Australia.

Durante el vuelo Collins, como piloto de la nave, estuvo muy ocupado con la navegación. Durante esa primer órbita, por ejemplo, fue el responsable de orientar correctamente la nave. En estas maniobras usaba un sextante, descendiente de los antiguos instrumentos náuticos, para observar las estrellas y calcular los cambios de posición. En la transcripción de la misión podemos leer:

000:45:31 Collins: Menkent. Dios, qué estrella.   
000:45:35 Aldrin: Nadie en su sano...
000:45:36 Collins: Menkent está bien...
000:45:37 Aldrin: ...nadie en su sano juicio elegiría esa.
000:45:38 Collins: ...Menkent es una buena estrella.

[Menkent es Theta Centauri, una estrella naranjita cerca del cúmulo Omega Centauri]
...

Al terminar la operación dice cosas que son familiares a cualquier aficionado a la astronomía:

000:50:04 Collins: Dios, te digo que la visibilidad por este telescopio es decepcionante. Es malísima. ["piss poor", dice]
000:51:35 Collins: No importa cuántas veces ponga estos oculares en la caja, nunca quedan bien.

Una vez seguros, encendió el motor de la tercera etapa para emprender el viaje a la Luna: 

002:44:16 Aldrin: Vamos; impulso.
002:44:18 Armstrong: ¡Impulso!
002:44:19 Collins: Encendido. [Pausa.]
002:44:22 Collins: OK.
002:44:26 Armstrong: ¡Whew!

Ya estaban camino a la Luna. Luego tuvo que desacoplar el Columbia, darlo vuelta para acoplar el módulo lunar en la proa, y volver a apuntar a la Luna. "Vuela como una nave espacial, no como el simulador", lo escuchamos decir. En la órbita de transferencia hubo varias maniobras de corrección, navegando por las estrellas.  Al llegar a destino tuvo que entrar en órbita lunar y luego circularizar la órbita inicial. Al regresar el Eagle tuvo que abandonar la órbita lunar para regresar a la Tierra. Ya de regreso, durante la cuarentena a bordo del portaviones, volvió al Columbia y anotó esto sobre el sextante:


Durante sus 30 órbitas alrededor de la Luna, a 100 km de altura, Collins hizo muchas fotos. Ya comentaré algunas en otro momento. Una y otra vez trató de ver el Eagle en la superficie, sin lograrlo. Su mayor preocupación era que sus compañeros no lograran regresar al Columbia, y que tuviese que regresar solo a la Tierra. Pero regresaron, y Collins los observó mientras ascendían. Capturó la aproximación del módulo lunar en video y en fotos memorables.


En medio de la secuencia de fotos lo vemos decir:

127:51:36 Collins: Tengo la Tierra saliendo. ¡Es fantástico!

Y entonces tomó una foto histórica. Una foto en la que están contenidos todos los seres humanos que hayan existido jamás, vivos o muertos, salvo uno. Él, Mike Collins, es el único que no está en el cuadro: 

La transcripción del reencuentro es maravillosa. Collins está tan contento, quería que le contaran todo mientras revisaban las rocas. Es fácil imaginar el momento:

131:05:59 Collins: Qué suerte, pudieron hacer un poco de todo. Quiero decir, las rocas eran... quiero decir, cómo hicieron para... iban por ahí y... sólo tomaban las rocas... y las ponían en, en...
131:06:08 Aldrin: Estábamos medio apurados, si es lo que querés decir.
131:06:15 Collins: Eso.
131:06:25 Collins: Buenísimo, buenísimo. Sí, es... hermoso. Man, es hermoso. No importa un pito si [inentendible] y todo eso... quiero decir, mapearon toda el área y todo eso...
131:06:54 Collins: ¡Esto es grandioso, fantástico! Esto va a tener a los geólogos saltando durante años.

Tal cual. Apenas comenzó el estudio de las rocas lunares, hubo una avalancha de papers. Entre las revelaciones inesperadas y extraordinarias estuvo la enorme antigüedad de las rocas, alrededor de 3600 millones de años. En la Tierra hay muy pocas rocas de esa era, mientras que en la Luna eran la norma. La composición mineralógica terminó revelando la profunda conexión del origen cataclísmico de la Luna a partir de una colisión que sufrió la Tierra.

Quedan pocos astronautas de la era de Mike Collins. Espero que las futuras generaciones sigan recordando y admirando a estos extraordinarios exploradores. Para mí, que seguía embobado sus aventuras siendo niño, son inolvidables. 

 


Mike Collins es el autor de la insignia del Apollo 11, con un águila calva norteamericana llevando una pacífica rama de olivo a la Luna. 

El mejor lugar para leer la transcripción de las misiones Apollo es la versión anotada que se encuentra en el Apollo Flight Journal. La foto del graffito en el sextante también la tomé de allí (el Columbia está todo graffiteado por los astronautas).

Todas las fotos originales, magazine por magazine, escaneadas exquisitamente, están en Flickr, en el Project Apollo Archive. Las que puse aquí las edité mínimamente. 

En una de las últimas transmisiones de televisión desde el Apollo 11 podemos ver a Collins hablando de la misión:

La impecable maniobra de Collins para acoplar el Columbia al Eagle en la configuración de viaje a la Luna fue filmada por Aldrin:



sábado, 24 de abril de 2021

Claroscuro lunar

La Luna llena, que comentábamos recientemente, carece de sombras. Durante las fases creciente y menguante, en cambio, el juego de luces y sombras producido por la iluminación más o menos rasante del Sol produce paisajes cambiantes que uno no se cansa de observar. Siempre es más atractivo observar la Luna antes o después de la fase llena, por la riqueza de relieve que se puede observar. Prueben a iluminar una pared cualquiera con una linterna de frente y rasante y entenderán inmediatamente la diferencia. Incluso se puede ver la línea divisoria entre el día y la noche lunar (el terminador) reptando por la rugosa superficie, agigantando las montañas en sus sombras y revelando el fondo de los cráteres incluso en pocos minutos de observación. 

Existe un claroscuro lunar que es particularmente famoso. Se produce pocas horas antes del cuarto creciente, y se llama X lunar. ¿Por qué? Porque es una equis brillante que se destaca justo en el terminador:

 

¿La ven allí? El fenómeno dura unas horas nomás, pero es tan notable que es imposible equivocarse. Se ve bien con cualquier telescopio, y se puede fotografiar apuntando directamente con el celular en el ocular del instrumento. Este es un detalle de la zona, rotada con el norte hacia arriba. Son las crestas de los cráteres La Caille, Blanchinus y Pullbach, que yacen en la oscuridad del amanecer lunar.

La X lunar dura sólo unas pocas horas, de manera que no puede verse en cada cuarto creciente. Depende de si la Luna está visible cuando las condiciones de iluminación son las correctas. Ocurre más o menos cada dos meses. La próxima oportunidad en la Argentina es el 18 de mayo, a partir de las 20:40. La de junio no la veremos, pero la de julio sí. A principio de año hay que buscar en la web, hay gente que calcula las fechas y horas y las comparte. Recomiendo la página de SurAstronómico, donde Enzo de Bernardini muestra una secuencia de la aparición de la X durante el amanecer lunar. 



Aquí está la misma imagen con los cráteres anotados. Para orientarse y encontrarlos a partir de la noche siguiente, y asombrarse del distinto aspecto de la región, sirve el cráter Werner, que está pegado a la X justo hacia el sudeste (algunos le dicen X de Werner en lugar de X lunar). El cráter grande que está un poco más al norte es Albategnius, uno de los grandes cráteres notables del medio del disco lunar.

 

La siguiente es una foto de un par de días después, cuando se puede ver muy bien la Rupes Recta, una preciosa formación en forma de espada (una falla es la hoja, y un cráter a medias hundido en el mare hace de empuñadura). La X está (estuvo) entre la rupes y Werner.


Bastante más al norte que la X, traten de observar una V lunar. Formada por unas rugosidades alrededor del pequeño cráter Ukert M, justo al sur de las manchas súper oscuras del Aestuum. En mi foto se ve con una sombra que una de las rayas proyecta sobre la otra.


sábado, 17 de abril de 2021

M87: la película

Esta semana la NASA organizó la Black Hole Week, un evento mundial creado para celebrar uno de los objetos astronómicos que más captura la imaginación de la gente. Me enteré tarde, pero aquí nos unimos hoy. La celebración coincide con el aniversario del anuncio, el 10 de abril de 2019, de la imagen lograda por el telescopio más grande del mundo (el Event Horizon Telescope, EHT) del agujero negro supermasivo que se encuentra en el centro de la galaxia gigante Messier 87, en el cúmulo de galaxias de Virgo. La imagen es una reconstrucción hecha a partir de registros simultáneos de ocho radiotelescopios distribuídos por todo el mundo, logrando una resolución espacial sin precedentes. Si alguien te dice que eso no es una foto, recordá que las que sacás con el celular también son una reconstrucción matemática de los datos recolectados por un sensor de radiación electromagnética. La diferencia está en detalles técnicos. Así que es una foto. Es ésta:

El disco oscuro central mide 20 microsegundos de arco (una pelo a mil kilómetros), y es un 25% mayor que el "verdadero" agujero, el espacio de donde no puede escapar la luz. El anillo brillante alrededor no viene del agujero negro, por supuesto, sino del material supercaliente que existe a su alrededor, ya que M87* (se dice "eme ochenta y siete asterisco", o em-eighty-seven-star) es como un quasar ("cuéisar"). Hasta podemos ver (y lo hemos fotografiado nosotros mismos) el chorro de materia y energía que surge de sus proximidades. El propio EHT ha fotografiado el movimiento del chorro que surge del quasar prototípico 3C 279, que también mostramos en 2020.

Cuando comentamos el evento en 2019 dijimos que las observaciones correspondían a 4 días distintos en 2017, y que también se había registrado la polarización de la radiación para reconstruir el campo magnético, que en estos objetos juega un rol organizando el flujo de materia y energía. Y los dos hechos han dado lugar a nuevos descubrimientos. 

En septiembre de 2020, en plena pandemia de covid-19, la foto de M87* se convirtió en una minipelícula de pocos fotogramas, que muestra el movimiento del material alrededor del agujero negro:

La imagen de alta resolución de 2017 (usando el EHT completo) se ha usado como patrón para reconstruir las imágenes tomadas, de manera preliminar, con menos componentes en años anteriores. Obviamente, el resultado es conjetural, y depende de una cantidad de suposiciones acerca del objeto (su momento angular, por ejemplo), pero sirve de muestra de las posibilidades del instrumento. En el futuro podremos ver el verdadero movimiento del anillo de materia en escala de días. 

Tan extraordinaria como esta película es la reconstrucción del campo magnético, publicada hace pocos días. La imagen de portada es preciosa, artística pero basada en las verdaderas observaciones. No es en absoluto comparable a las fotos de arriba: el EHT no tiene la resolución suficiente para obtener esta imagen. Los filamentos que vemos en la parte brillante se supone que son chorros de plasma en el disco de acreción del agujero negro. El plasma es materia eléctrica cuyo movimiento produce y a la vez obedece a los campos magnéticos, cuya dirección e intensidad puede medirse en la polarización de las ondas de radio observadas. La verdadera imagen es mucho menos atractiva, pero es de destacar que se puede observar el movimiento en los cuatro días de observación de 2017:

La medición, indirectamente, permitió calcular la tasa a la cual el material del disco está cayendo dentro del agujero negro. No parece mucho, pero no sé cuánto me esperaba: son unos dos Júpiters por año, o un par de Tierras por día. Gulp.

El campo magnético observado es decepcionantemente tenue: entre 1 y 30 Gauss, no mucho mayor que el campo magnético en la superficie terrestre. Pero claro, extendido por un espacio inmenso, es una energía enorme.

Seguimos esperando las imágenes del agujero negro supermasivo que se encuentra en el centro de nuestra propia galaxia. Es muchísimo más chico que el de M87, de manera que aunque está mucho más cerca, es más duro de pelar. Pero el EHT tiene sin duda un futuro prometedor y veremos cosas fascinantes en el futuro cercano.



Las imágenes son de los papers que cuentan los descubrimientos:

Wielgus et al, Monitoring the morphology of M87* in 2009–2017 with the Event Horizon Telescope, ApJ 901:67 (2020).

The Event Horizon Telescope Collaboration et al., First M87 Event Horizon Telescope results. VII. Polarization of the ring, ApJL 910:L12 (202).

The Event Horizon Telescope Collaboration et al., First M87 Event Horizon Telescope results. VIII. Magnetic field structure near the event horizon, ApJL 910:L13 (2021).

sábado, 10 de abril de 2021

La oscura Bahía de la Pasión

There is no dark side of the moon really. Matter of fact it's all dark.
Gerry O'Driscoll, portero de Abbey Road

Toda la Luna es muy oscura. Así de brillante como la vemos en el cielo, refleja apenas el 13% de la luz del Sol, comparable con una calle de asfalto. Para comparar, la Tierra refleja el 37%. Las lunas de Júpiter también son más brillantes: Callisto refleja el 22%, Ganymedes el 43% y Europa el 67%; Io, que no es de hielo sino de roca, ¡refleja el 63%!

Pero ese 13% de la Luna es un promedio. La Luna tiene partes más claras y otras más oscuras, que se aprecian mejor durante la Luna llena cuando, con el Sol a nuestras espaldas, no hay sombras que confundan el tono de las rocas (si bien es el momento de máximo efecto de oposición, ya comentado).


Las zonas oscuras son los mares lunares y otras cuencas basálticas, inundados de lava por vulcanismo efusivo (como el del volcán de Islandia que estuvimos viendo recientemente). Las zonas brillantes son las terrae, tierras altas de anortosita en lugar de basalto, que a lo sumo tienen un fondo de basalto en algunos cráteres mayores. Las tierras están mucho más craterizadas que los mares, indicando que son más antiguas. Los sistemas de rayos de algunos cráteres también son brillantes

En conjunto, la Luna llena muestra una enorme variedad de tonos (además de sutiles colores). Pero hay una región, cerca del centro, donde se destacan unos manchones particularmente oscuros. Más oscuros que ningún otro lugar de la Luna. Son los que marqué en esta foto (flechas anaranjadas):

Son notables en binoculares y en el telescopio. Y siempre me intrigaron, porque los mapas de la Luna no muestran allí nada destacable. Son tres manchones en el borde sur del Sinus Aestuum, la Bahía Ardiente que se encuentra al sur del gran Mare Imbrium, el Mar de las Lluvias. Al sur del pequeño Mare Vaporum también hay un manchón oscuro, no tan notable. En este recorte las vemos más grandes, junto con algunas regiones más chiquitas y muy oscuras: una recta y una zigzagueante, justo sobre la línea brillante que marca las cimas de los Montes Apeninos, a la derecha de la foto.

Finalmente encontré información en el sitio del Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO), un satélite lunar que lleva más de 10 años mapeando la Luna en 3D y altísima resolución. Los manchones oscuros son Dark Mantle Deposits (DMD's), y son ellos mismos muy heterogéneos, con muchísimos manchoncitos súper oscuros. Como este sitio, en el manchón más occidental de Sinus Aestuum:

Son depósitos difusos de muy bajo albedo (reflectividad), restos de antiguas erupciones piroclásticas (explosivas, a diferencia de las que inundaron de basalto las grandes cuencas). Esa foto mide 940 m de ancho, y cada manchita negra es un cratercito de unos 20 m. El material es más oscuro en los bordes de esos cratercitos, lo cual indica que se trata de un depósito subsuperficial a muy escasa profundidad. Por el contrario, los dos cráteres más grandes, que excavaron más profundo, muestran un material mucho más brillante. Estos depósitos piroclásticos apenas enterrados seguramente serán un recurso importante y accesible de las futuras colonias lunares. Esta es una microfotografía de una muestra, traída por los astronautas del Apollo 17. Son esférulas de vidrio volcánico, muy distintas de las rocas que componen el regolito lunar más abundante.

Aquí hay un ejemplo notable de una de estas excavaciones del material oscuro, que se encuentra en el sur de Aestuum, cerca del pequeño cráter Scrhöter W. La imagen mide 500 m de ancho:

La rayita y la viborita resultaron ser de naturaleza distinta, son simplemente basaltos oscuros. La viborita es en realidad varias manchas no conectadas en el Palus Putredinis (el Pantano de la Podredumbre), cerca del cráter Arquímedes. La más cercana a las montañas (Apeninos) está recorrida por la Rima (grieta) Hadley. En uno de sus meandros aterrizó Apollo 15. La raya es un valle lineal cruzado por la Rima Bradley. Rima Bradley en general está en terreno alto, pero atraviesa esta zona oscura y deprimida que a veces llaman "charcos" (ponds) del mare.



Las fotos de la luna llena y el crop de Sinus Aestuum son mías. Las fotos de los depósitos oscuros del Sinus Aestuum son de NASA/LROC/ASU. Recomiendo visitar su Quick Map (el link está centrado en el punto oscuro).

El mapa de Palus Putredinis está hecho con el obligatorio Virtual Moon Atlas.

Aestuum es el genitivo de aestus, que significa ardor, calor, hervor, y también pasión; se reconoce en ella la palabra relacionada aestas, el verano o estío. Sinus Aestuum se traduce en general como Bahía Ardiente, pero para el título usé el otro significado.

sábado, 3 de abril de 2021

La súper conjunción

El año pasado tuvimos una notable Gran Conjunción. Así se llaman las conjunciones de los planetas Júpiter y Saturno, que por razones de mecánica celeste se producen cada más o menos 20 años. La del 21 de diciembre pasado fue especial porque los planetas se aproximaron a apenas un décimo de grado (la Luna mide medio grado, imaginen). Esto permitió verlos juntos en un ocular típico de un pequeño telescopio, algo sumamente inusual (pésimo seeing en Bariloche, busquen mejores fotos por ahí).


La próxima Gran Conjunción será en noviembre de 2040. Los veremos en el cielo del amanecer a poco más de un grado de separación. Ni de lejos tan notable como la del 2020, pero una linda conjunción. Debido a que Júpiter y Saturno se mueven muy despacio en el cielo, la danza de aproximación durará meses. Esto les dará tiempo de acomodarse con otros planetas. ¡Y en septiembre de 2040 tendremos esta extraordinaria Súper Conjunción!

Están los planetas gigantes, y también Mercurio, Venus y Marte. Y la Luna. Todos en apenas 10 grados en el cielo del atardecer: como un puño con el brazo estirado. 

Andá anotándolo en el calendario, no te lo vayas a perder...

 


Ilustración hecha con Stellarium.