28/08/2021

Lucy in the sky

Es difícil que una nueva exploración del sistema solar no me entusiasme, pero esta es particularmente fascinante. Lucy, que será lanzada en octubre próximo, va a visitar OCHO asteroides: uno en el cinturón principal (los que orbitan entre Marte y Júpiter) y siete asteroides troyanos de Júpiter. Los asteroides troyanos, recuérdese, tienen unas órbitas curiosas que están sincronizadas con la del planeta gigante. Un grupo orbita el Sol en el punto de Lagrange L4 (60 grados delante de Júpiter, el campo griego), y otro en el punto L5 (60 grados detrás del planeta, el campo troyano). Es una situación complicada de entender, así que dejo links a notas anteriores donde comenté esta guerra de Troya astronómica, que también ocurre en otros planetas, e incluso entre las lunas de Saturno. El que quiera ver una demostración matemática, puede revisar el final del capítulo 3 de mis Notas de Mecánica Clásica (no hay muchas demostraciones de esto en los libros). 

La trayectoria de Lucy para lograr esta complicada misión es intrincada:


Después de dos sobrevuelos de la Tierra el robot habrá ganado suficiente velocidad para lanzarse al espacio interplanetario. En 2025 sobrevolará el asteroide del cinturón principal Donaldjohanson (el punto blanco en la ilustración). Dos años después llegará a la nube de troyanos en la proximidad de L4, donde visitará sucesivamente los asteroides Eurybates (y su lunita Queta), Polymele, Leucus y Orus. Después de esto cruzará tooooodo el sistema solar, pasando una vez más por la Tierra en 2031 antes de dirigirse al punto L5, donde se encontrará con el troyano Patroclus (y su lunita Menoetius) en 2033. Como siempre, es posible que la misión se extineda más allá de este punto. Ya se verá. Es increíble que la propuesta de Lucy fue aceptada por la NASA en enero de 2017, y que fue desarrollada y construida tan rápido.

El nombre de Lucy está relacionado con el primer asteroide a visitar, que lleva el nombre de Donald Johanson, el descubridor de la australopiteco de sobrenombre Lucy, un fósil crucial en nuestro entendimiento de la evolución de nuestro linaje en África hace millones de años. Los asteroides troyanos son ellos también como fósiles de la evolución de los planetas, y su exploración podría ser tan importante como el estudio de Lucy.

Eurybates, de Ithaka, era el heraldo y amigo de Odiseo.

Queta, satélite de Eurybates, lleva el sobrenombre de la atleta olímpica mexicana Enriqueta Basilio. Fue la primera mujer en encender el pebetero olímpico, en los Juegos de Ciudad de México, en 1968.

Polymele, hija de Peleo y por lo tanto medio hermana de Aquiles, es también la madre de Patroclus.

Leucus es también un soldado aqueo compañero de Odiseo. Murió en Troya.

Orus, otro soldado aqueo, fue muerto por Héctor en batalla.

Patroclus es uno de los personajes importantes de la Ilíada. Era amigo de la infancia y compañero de armas de Aquiles, y su muerte a manos de Héctor desató la furia de su amigo, que aniquiló incontables troyanos llenando de cuerpos el río Escamandro, y finalmente persiguió y mató a Héctor, y arrastró su cuerpo atado a su carro para deshonrarlo. Es una de las mejores partes de la Ilíada, que por lo demás es bastante aburrida: una secuencia de batallas y asados de nunca acabar. Mucho mejor es la Odisea, obvio.

Menoetius, uno de los argonautas, era el padre de Patroclus.

Patroclus y Menoetius, como se ve, son griegos, aqueos de pura cepa. ¿Qué hacen en el campo troyano? ¿Son espías? No. Es sólo que la convención de designar a los asteroides de L4 con personajes aqueos y a los de L5 con troyanos se adoptó después de su descubrimiento y designación. Lo mismo ocurrió con Héctor, que está en el campo griego. También, como en general se les dice "troyanos" a todos, y como el primero en ser descubierto fue Aquiles, el astrónomo puede decir lo más pancho que "Aquiles fue el primer troyano". Un horror. Como se ve, los siete "troyanos" que visitará Lucy son seis aqueos y una mexicana 😲.

Hay una curiosidad adicional. Tras completar la visita a Patroclus, Lucy estará en una órbita muy estable que la llevará alternativamente a visitar griegos y troyanos (un poco como hacen los Hildas). Allí quedará boyando por millones de años, convertida en una "cápsula del tiempo". ¿Por qué no aprovechar para mandar un mensaje a la posteridad terrestre, así como las Pioneer y las Voyager llevaron mensajes para futuros extraterrestres? Así que Lucy llevará también una placa:

La placa de Lucy lleva un mapa de la órbita y una selección de mensajes textuales, desde un proverbio turco hasta una cita de Einstein, desde unos versos de la joven poeta Amanda Gorman (a quien vimos en la ceremonia de investidura de Biden), hasta un verso de McCartney, cuya canción Lucy in the sky with diamonds sonaba en el walkman de Johanson cuando descubrió a Lucy en Etiopía en 1974. No los voy a copiar todos aquí, vayan al sitio oficial, léanlos y juzguen si es un buen mensaje para el futuro. Rescato sólo el de Ringo Starr:

Peace and love.

 


La infografía de la órbita es de Southwest Research Institute (tomada de Lockheed Martin). 

21/08/2021

Juego de sombras en Júpiter

Los satélites galileanos de Júpiter (sus cuatro lunas mayores) son como un relojito en el cielo. Tan predecibles son sus movimientos que Newton promovía usarlos como manecillas de un reloj celeste y con ellas calcular la longitud geográfica en alta mar. También por esos años Ole Rømer logró usarlos para medir por primera vez la velocidad de la luz. Hoy en día su movimiento no tiene secretos ni mayor interés científico (salvo que quieras mandar un robot a explorarlos), pero sigue siendo una delicia observar su danza, como compartió nuestro amigo Mariano Ribas recientemente. Podemos ver todo tipo de eclipses exóticos: ocultamientos detrás del planeta, tránsitos (de ellos o de sus sombras) delante, y los mucho más raros eventos mutuos, en los cuales se eclipsan entre sí, tapándose o haciéndose sombra.

El domingo 29 de agosto hay un evento particularmente interesante: un doble tránsito de sombras:

Esta es la situación a las 20:00 hora argentina (23:00 UT). Vemos las sombras de Ganímedes y de Europa, el propio Ganímedes por delante del planeta, y la Gran Mancha Roja. Europa se ve a la derecha (el oeste), e Ío del otro lado. Pero si quieren ver algo realmente bueno, les recomiendo observar unos minutos antes (19:47 UT-3), porque casi al mismo tiempo que Europa salga del tránsito, la sombra de Ganímedes estará ingresando por el otro lado:


En Bariloche, a esa hora, Júpiter estará bastante bajo en el cielo, pero igual se puede probar. Si estás más al este (en Buenos Aires, por ejemplo), las condiciones son mejores. 

Esta semana habrá otro evento parecido (sin Gran Mancha Roja) el día 22. Pero es a las 17:30 hora argentina (20:30 UT), con Júpiter todavía bajo el horizonte. Pero algún lector en otras longitudes tal vez pueda aprovecharlo:


¿Y no podrá haber tres lunas transitando Júpiter a la vez? No con Ío, Europa y Ganímedes (por razones que contaré otro día), pero si una es Calisto, la más alejada de las cuatro, sí se puede. De hecho, hubo uno de estos triples tránsitos hace poco, el 15 de agosto. Sólo fue visible desde regiones del extremo Oriente, y no he encontrado muchas fotos. Un observador australiano de sobrenombre Quopaz compartió ésta en Cloudy Nights:

De izquierda a derecha, son Europa, su sombra, Ganímedes (mirar con cuidado, está pegado a la sombra de Europa), su sombra, Calisto (cerca del limbo derecho) e Ío (fuera del planeta).

Los tránsitos de tres sombras son más raros todavía. El próximo será en 2032, y el anterior fue en 2015, cuando José Luis Sánchez y Aldo Kleiman lo fotografiaron así desde Rosario:

Véanlo en video, con el relato de cada ingreso y egreso, incluyendo el triple tránsito de lunas:

Ahora que Júpiter está en oposición, súper brillante en el cielo toda la noche, vale la pena estar atentos a estas encantadoras vistas. Pueden usar cualquier planetario para anticipar los eventos, o herramientas específicas como la de Sky&Telescope, que dan una lista de los momentos clave para el día que uno elija. 

 


Agradezco a Aldo que me mandara sus imágenes. La del triple tránsito de 2021 es del usuario Quopaz en Cloudy Nights.

Las imágenes de Júpiter están hechas con Cartes du Ciel.

14/08/2021

El asteroide de mi universidad: (1917) Cuyo

Esta semana se celebra el aniversario de mi universidad, la Universidad Nacional de Cuyo. Fue creada el 21 de marzo de 1939, pero se celebra el comienzo de clases, el 16 de agosto (en el Instituto Balseiro hacemos lo mismo). Yo tengo el gusto de ser Licenciado en Física y Doctor en Física por la UNCuyo, y también su profesor, y voy a celebrar el cumpleaños con esta nota sobre el asteroide que lleva el nombre de la universidad, (1917) Cuyo

Resulta que Cuyo es un asteroide de los llamados "cercanos a la Tierra". Esto no quiere decir que esté siempre cerca de la Tierra, sino que su órbita lo trae a la proximidad de la órbita terrestre. Se conocen unos 25 mil de estos objetos, que cuando cruzan la órbita de la Tierra se convierten en objetos potencialmente peligrosos, ya que son los que pueden chocar con nuestro planeta. Cuyo pertenece a una famila llamada Amor, que no cruzan la órbita terrestre, y tiene una órbita bastante inclinada y estirada (excentricidad 0.5) que lo lleva desde el cinturón principal de asteroides, más allá de la órbita de Marte, hasta un perihelio que apenas raspa la de la Tierra. Su próximo paso cercano a nosotros será en el año 2030:

Durante una aproximación favorable en 1989 los astrónomos usaron el radiotelescopio de Arecibo como radar para escanear su superficie. Hace poco esos datos fueron combinados con los de una campaña muy precisa de observación del brillo de asteroides cercanos a la Tierra, para hacer un modelo tridimensional. ¡Ahora Cuyo es uno de los poquísimos asteroides de los cuales conocemos exactamente su forma y tamaño! 

La forma diamantina de Cuyo es característica de las pilas de escombros en rotación rápida, tal vez muy parecido a Bennu o a Ryugu. Es grande como una montaña y gira sobre sí mismo en apenas 2 horas y media. Tiene una cresta ecuatorial bien marcada, donde además la composición parece ser bien distinta del resto. Conseguí el modelo 3D de esta gente y no pude resistir ponerlo en Celestia. Así lo veríamos de cerca, contra el fondo de la Vía Láctea

Si quieren explorar el modelo pueden visitar este sitio, donde se puede interactuar con él usando el mouse y descargar los archivos del modelo 3D. Tendría que hacerlo imprimir en plástico, también, ahora que lo pienso. El que quiera los archivos para usar en Celestia o programas similares (como Space Engine), que me los pida. 

Cuyo es un asteroide muy fácil de visitar, se necesita un cambio de velocidad de apenas 8.6 km/s una vez que uno está fuera de la Tierra. Así que tal vez algún día se lo visite, y esa textura de fantasía que recubre el modelo en mi imagen se convierta en un verdadero mapa. ¿Qué nombres habría que usar para sus accidentes geográficos? ¡Yo propongo nombres de graduados de nuestra universidad! 😉

 


(1917) Cuyo fue descubierto por Carlos Cesco en 1968 en el observatorio de la universidad en El Leoncito, San Juan (no el CASLEO). La universidad se dividió en tres en 1973, cuando se crearon las de San Juan y San Luis, y el observatorio y toda la astronomía quedaron en la de San Juan. 

¿Por qué el Instituto Balseiro está asociado a la Universidad de Cuyo, que está tan lejos de Bariloche? ¡Porque cuando se creó el Instituto, en 1955, era la universidad más cercana a Bariloche! La Universidad Nacional del Sur, en Bahía Blanca, fue fundada en 1956, apenas después. Se la perdieron los bahienses.

El paper donde se construye el modelo es:

Rožek et al., Physical model of near-Earth asteroid (1917) Cuyo from ground-based optical and thermal-IR observations, A&A 627:A172 (2019). 

El escudo de la universidad tiene forma ovalada, no sé si elíptica. El lema: In spiritus remigio vita, significa algo así como "en el aleteo del espíritu está la vida". Cuando éramos estudiantes teníamos un cóndor embalsamado en L'Electron Fou, nuestro boliche bailable, cuyo nombre era por supuesto Remigio. Quién sabe dónde estará Remigio. La última vez que lo vi, lo tenían en la oficinita de la carpintería del Centro Atómico.

07/08/2021

Alnair y un misterio en la Grulla

No tengo ni idea por qué, la misma noche que fotografié el cúmulo M30 hace casi un año, también fotografié la estrella Alnair


Alnair es la estrella Alfa de la Grulla, una estrella muy azul (índice B-V -0.13), clase B en la secuencia principal. Es la 32a estrella más brillante del cielo, y la cuarta de clase B más cercana, a 101 años luz de nosotros. Pero lo que me llamó la atención es ese manchoncito arriba y a la derecha, a apenas 16 minutos de arco de la estrella, pero mucho más lejano: es la galaxia NGC 7213, a 72 millones de años luz.

NGC 7213 es una galaxia con un núcleo muy compacto y brillante, casi estelar en su aspecto. Es una galaxia de tipo Seyfert (uno de los tipos de galaxia con un núcleo activo, como los quasars), y también de un tipo que no conocía, llamado LINER (espectros que delatan abundante gas poco ionizado, como la Sombrero M104 que mostré hace poco). Siempre que tengo una galaxia la escudriño bien a ver si distingo algo interesante. En este caso, al identificar las tenues estrellas superpuestas en su campo, encontré una que no estaba catalogada ni aparecía en imágenes de referencia. La pongo en positivo y en negativo, porque no es fácil verla. Magnitud 17 es muy a límite de lo que se puede ver en Bariloche:

Si miran con cuidado se ve un atisbo de la estructura espiral abajo y a la izquierda del núcleo (comparen con la imagen de alta calidad de más abajo). Están señaladas algunas estrellas de Gaia EDR3 de brillo similar.  La manchita misteriosa tiene una magnitud aparente de alrededor de 17, unas 150 mil veces más tenue que la estrella más tenue que podés ver a ojo desnudo desde Bariloche. A la distancia de la galaxia corresponde a una magnitud absoluta de -14.7. Es una luminosidad enorme, casi como una supernova (una supernova brillante fue observada en esta galaxia con magnitud aparente 14.7 en 2015). Podría ser una supernova apagándose, o una supernova de alguno de los tipos tenues, que también existen. Busqué, pregunté, y no encontré ninguna supernova catalogada alrededor de esa fecha. 

ATENCIÓN: esto se va a poner un poco técnico. Si no te interesan los detalles, bajá hasta donde dice "¿Entonces, qué es?"

Sí encontré muchas imágenes de referencia, incluso un catálogo de regiones HII (se dice "hache dos"), que son enormes regiones de intensa formación estelar, como la Nebulosa Tarántula. Ésta, en la Nube Mayor de Magallanes, es una de las más brillantes conocidas, y tiene una magnitud absoluta -11.7 (¡si estuviera a la distancia de la Nebulosa de Orión, haría sombras en el suelo!). ¿Sería una supertarántula? Pero ninguna de las catalogadas coincide con la posición de la mía:

Encontré también una preciosa foto de la galaxia en el Carnegie-Irvine Galaxy Survey, donde puse una flecha marcando mi fuente misteriosa. No hay nada en la foto, ni estrella, ni galaxia detrás, ni región de formación estelar (la imagen tiene el norte hacia arriba, al revés de la mía):

¿Y el Hubble? El telescopio Hubble fotografió esta galaxia en 2001, así que recurrí al Hubble Legacy Catalog para ver si estaba identificada alguna fuente en la posición de mi transitorio. Aquí están las estrellas del Hubble Source Catalog (no el GSC, ojo) registradas con mi foto. No hay nada:


La fuente más cercana (a 5.2" de la mía) es una estrella de magnitud 22.1 (visual, en IR es 21.1, o sea es rojita). Esto son 5 magnitudes menos que en mi foto, lo cual es insuficiente para una supernova, pero posible para una nova. En la imagen del HST hay una fuente no catalogada de magnitud aproximada 24, en una posición muy cercana a la mía. No la tengo registrada porque no está en el catálogo, pero acá la marqué: 

¿Sería mi "supernova"? De magnitud 24 a 17 hay 7 magnitudes, también insuficiente para una supernova en el máximo (pero no necesariamente uno la agarra en el máximo, como nos enseñó Víctor Buso).

Finalmente, para terminar de confundirme, al graficar simultáneamente las estrellas de Gaia y las de HSC en Hubble Legacy, ¡me encontré con que las estrellas de Gaia están 3" al SE de las de Hubble! (googleando, el misaligment del HSC es un problema conocido). Evidentemente hay una discrepancia de sistemas de referencia (en rosa las de HSC y en azul las de Gaia):

El sistema de astrometría que usé para registrar mi foto usa 2mass, que es el mismo sistema de Gaia. Así que mis estrellas seguramente están bien registradas con Gaia, pero tal vez no con HSC. En tal caso, mi estrella misteriosa estaría muy cerca de la de magnitud 22 de HSC, y bien podría ser ella en explosión.

 

¿Entonces, qué es? No lo sé. Tal vez fui el único testigo que rescató los últimos fotones de una estrella que explotó. Tal vez fue algo mucho más cercano, que justo pasó por delante (un asteroide, por ejemplo, aunque la posición en el cielo es bastante lejos de la eclíptica). Tal vez fue una nave vulcana pasando cerca del sistema solar. O tal vez es sólo ruido conspirando en mi contra. Si alguien tiene imágenes de la galaxia alrededor de esa fecha, sería interesante ver si hay algo.



Las fuentes HII están catalogadas en: Evans et al., An atlas of HII regions in nearby Seyfert galaxies, Astrophys. J. Sup. S. 105:93-127 (1996). El catálogo es accesible online en Vizier con el identificador J/ApJS/105/93.

La imagen del HST puede revisarse en Hubble Legacy, con varios catálogos accesibles. La estrella catalogada más cercana a la mía es HSC 108245659.

El Carnegie-Irvine Galaxy Survey usó el telescopio du Pont de 2.5 m en el Observatorio Las Camapanas. 

La solución astrométrica está hecha en Astrometry.net, y la identificación de las estrellas tenues en Cartes du Ciel con la imagen registrada allí y los catálogos Gaia EDR3, HSC y el mencionado de regiones HII.

Agradezco a Víctor Buso quien revisó si había algún asteroide conocido en la zona (no había) y preguntó a sus conocidos si tenían fotos casualmente cercanas (no tenían).