25/09/2021

Pretty pictures

Pasando el plumero al archivo de fotos me encontré con tres que hice a manera de prueba con el pequeño Orion ST80, un refractor acromático de 80 mm (F/5), que normalmente uso como telescopio de guiado. Las voy a compartir aquí, aunque no sean nada del otro mundo, porque son lindas fotos y ponen en evidencia las posibilidades y ciertas limitaciones de un refractor bastante bueno.

Primero lo primero: la Gran Nebulosa de Carina. A falta de guiado, tuve que hacer exposiciones cortas: son 103 de 7 segundos, unos 12 minutos en total. No está mal, pero la aberración cromática en las estrellas azules es bastante fea.


Esta foto mide unos 3 grados de ancho, como 6 lunas: se aprecia el enorme tamaño de la nebulosa en el cielo, algo que con el SCT de 20 cm no alcanzo a fotografiar. La nebulosa está cruzada por dos grandes brechas oscuras que forman una V, fácilmente visible a simple vista en el telescopio. No son regiones faltas de nebulosidad, sino nubes oscuras y frías, de gas pero también de lo que los astrónomos llaman polvo, y que es más bien un humo: granos submicrométricos de moléculas di- o triatómicas, o incluso más complejas. En el interior de estas nubes, y a partir de su material, se forman nuevas estrellas y sus planetas. Hay otras nubes oscuras de formas caprichosas dispersas en el gas brillante de la nebulosa. La más llamativa es la que tiene forma de ojo de cerradura, dentro de la V. A su alrededor está la parte más brillante de la nebulosa, cuyo gas está excitado por varios cúmulos de estrellas jóvenes muy energéticas. Entre ellas se destaca, a la izquierda de la Cerradura, la famosa Eta Carinae, una de las estrellas más notables del universo, envuelta en su propia nebulosa. Es una estrella naranja, pero la aberración cromática la hace aparecer azul en la foto. 

Todos los aficionados saben que la Gran Nebulosa de Carina está rodeada por cuatro grandes cúmulos, que están entre las joyas del cielo austral: Theta Carinae, enorme por su proximidad, NGC 3114, NGC 3532 ("soberbio" lo llama Burham), y el pequeño pero encantador NGC 3293. Esa noche, después de la nebulosa, le tocó el turno a NGC 3532, a veces llamado el Pozo de los Deseos:

Son 7 exposiciones de 7 segundos. El efecto de difracción en las estrellas brillantes está agregado en postproducción, como para probar. La más brillante (arriba y a la derecha del cúmulo) es x Carinae, una cefeida clásica de cuarta magnitud (V382 Car). Es también una estrella extraordinaria: una rara hipergigante amarilla, tan luminosa que es la estrella más lejana que vemos a simple vista. Ya hemos escrito sobre ella, pero corresponde actualizar su distancia. Hace un par de años reportamos que de acuerdo a la segunda edición de datos de Gaia estaba a 6597 años luz. Resulta que según la tercera edición, la distancia es más bien de 14946 años luz. ¡A la pipeta! Es el doble de la distancia a Eta Carinae. Vamos a revisar estas cosas, en algún momento. El cúmulo está a unos 1500 años luz.

Para terminar nos movemos hacia la Cruz del Sur, y aprovechamos el gran campo visual del ST80 para meter en la misma foto a la estrella Mimosa y el encantador cúmulo Joyero, ambos habitués del blog:

Cerquita de Mimosa (Beta Crucis) vemos la también notable DY Crucis, el Rubí de la Cruz, la estrella más roja del cielo. Está cerquita, justo arriba de Mimosa.

El ST80 es un telescopio muy lindo para observar, y también funciona fenómeno como telescopio guía. Para fotografía, como se ve, tiene bastante aberración cromática. Es el telescopio que usé para fotografiar el eclipse solar del 2019, pero lo reemplacé por una lente de fotografía un poco más corta pero menos aberrante, para el eclipse de 2020.



Si se ponen a buscar datos sobre x Carinae, no la confundan con X Carinae, que es otra estrella, mucho más cercana. Es mejor usar sus sinónimos: V382 Car o HD 96918. La nomenclatura estelar es medio de locos.

Las fotos son mías, y las puse en resolución completa para quien quiera descargarlas y revisarlas en detalle.

18/09/2021

Ciencia en foco

Sin mayores expectativas mandé fotos al concurso Ciencia en Foco, organizado por el Ministerio de Ciencia. ¡Y dos de ellas fueron preseleccionadas! Ahora están expuestas para la votación del público en este enlace. Hay fotos buenísimas, y se puede votar por una en cada categoría: Más allá de nuestros ojos, A simple vista, Bajo el agua, y Ciencia en pandemia. ¡Los invito a votar por las mías! Hay tiempo hasta el lunes 27 de septiembre. Las comparto aquí con sus epígrafes, junto al resto de las fotos que mandé.

Eyección de masa coronal (categoría Más allá de nuestros ojos)


Durante el eclipse solar total del 14 de diciembre de 2020 se produjo una erupción en la superficie del Sol que condujo a la eyección de una enorme cantidad de materia y energía hacia el espacio interplaneterio. En esta imagen la vemos formando una burbuja en forma de lágrima, propagándose en medio de la corona solar, la atmósfera eléctrica que el campo magnético del Sol "peina" en forma de filamentos, visibles a simple vista sólo durante los eclipses totales. Cerca del borde de la Luna vemos también enormes protuberancias solares, de color rojo, que son erupciones menores de materia en la base de la dinámica atmósfera solar.

Aprovecho para recuerdarles que está disponible una charla pública que di hace poco sobre el fenómeno: Sorpresas del Gran Eclipse Patagónico. También publiqué un trabajo técnico, accesible libremente en la revista Papers in Physics: Serendipitous observation of a coronal mass ejection during the total solar eclipse of 14 December 2020.

Plano galáctico (categoría A simple vista)

La primavera en Bariloche nos trae la vista de la Vía Láctea arqueándose sobre la cordillera de los Andes. En esta vista la vemos sobre la ciudad de Bariloche y su cúpula de luz urbana. En este panorama de varias fotos, elegí poner el punto de fuga en la Vía Láctea, en lugar del más habitual del horizonte. Esto hace que el lago Nahuel Huapi aparezca imposiblemente curvado hacia arriba, y a la vez endereza la Vía Láctea, que así aparece como lo que realmente es: una galaxia espiral vista de costado.

En esta categoría hay también una linda foto de mi amigo Pablo Barrios, Una montaña en el cielo.

Las siguientes no fueron seleccionadas, pero igual las comparto aquí.

Mientras el Balseiro duerme

Las oficinas del Grupo de Partículas y Campos, en el Instituto Balseiro, una noche de verano. Vemos parte de la Vía Láctea austral, con la Cruz del Sur y la brillante Nebulosa de Carina. En su interior brilla la gigantesca Eta Carinae, la estrella favorita de Enrique Gaviola, pionero de la física y la astronomía argentinas y una de las figuras prominentes de los primeros años del Balseiro. Las observaciones fotográficas y espectroscópicas de Gaviola contribuyeron a entender lo que pasaba con esta estrella, que en el siglo XIX se había convertido súbitamente en la segunda más brillante del cielo nocturno. De día, estas oficinas se llenan de científicos que investigan la naturaleza de los rayos cósmicos, los misterios de los agujeros negros y la estructura fundamental de la materia.

 

El nuevo edificio de Ingeniería en Telecomunicaciones, en el Instituto Balseiro, una noche de verano. Vemos la franja de la Vía Láctea austral, con la Cruz del Sur junto al Saco de Carbón, y la brillante Nebulosa de Carina. En su interior brilla la gigantesca Eta Carinae, la estrella favorita de Enrique Gaviola, pionero de la física y la astronomía argentinas y una de las figuras prominentes de los primeros años del Balseiro. Las observaciones fotográficas y espectroscópicas de Gaviola contribuyeron a entender lo que pasaba con esta estrella, que en el siglo XIX se había convertido súbitamente en la segunda más brillante del cielo nocturno. El cielo se tiñe con el alumbrado urbano de los barrios cercanos al Centro Atómico Bariloche.

Polvo en el viento (solar) 

En Bariloche, la primavera se anuncia con la Vía Láctea arqueándose sobre la cordillera de los Andes, como una invitación a salir de noche y acercarse al cosmos. En esta ocasión me sorprendió el fantasmal resplandor de la luz zodiacal, alzándose sobre el cerro Capilla. Poco antes había visto la corona solar con mis propios ojos durante un eclipse total, cuya extensión en el espacio interplanetario forma esta banda de luz. Fue una experiencia maravillosa, como estar en casa en el sistema solar, con la galaxia más allá.

¡Vayan y voten! La página no funciona muy bien, espero que la arreglen en los próximos días. Aparecen fotos superpuestas, y recomiendan recargar con F5 hasta que aparezcan todas 🤦‍♂️🤷‍♂️. Hay que votar en las cuatro categorías y ahí te toma el voto.

11/09/2021

Los brazos de la Vía Láctea

Hace años, con mi amigo Facundo Vital, fuimos al Anfiteatro del río Limay a fotografiar la Vía Láctea:

Facundo me preguntó: "¿Cuántos brazos tiene la Vía Láctea?" Le contesté: cuatro, o más, o dos, no se sabe. ¿Cómo que no se sabe? ¿Qué están haciendo los astrónomos, que no saben la forma de nuestra propia galaxia?

Es que es muy difícil. Vivimos dentro de la Vía Láctea, y si bien es relativamente fácil darse cuenta de que es una enorme colección de estrellas de forma achatada (la vemos formando una banda en el cielo, como se ve en mi foto), no podemos verla desde afuera para saber exactamente cómo están distribuidas. Para lograrlo, lo mejor sería medir la distancia a muchísimas estrellas y otras estructuras brillantes, tales como cúmulos, púlsars, regiones de formación estelar, etc, para poder hacer un mapa. Así se fueron descubriendo estructuras que corresponden a los brazos que vemos en otras galaxias achatadas, y fueron conformando un mapa aproximado. La siguiente es una versión artística razonablemente moderna:

Esta representación es de alrededor del 2015, y es más o menos aceptada. Muestra dos brazos prominentes, el de Scutum-Centauro, que desde nuestra perspectiva vemos desaparecer detrás del centro galáctico, y el de Perseo, que sale de la otra punta de la barra central y nos pasa "por detrás". Pero también se ve que hay otros dos brazos entre estos: el Exterior (por fuera del de Perseo, y que sería la continuación del de Norma) y el de Sagitario-Carina (no tiene nombre en la imagen, pero está ahí, justo fuera del de Sct-Cen). Hay astrónomos que le dan a los cuatro la misma relevancia, no como en la ilustración. Y ojo que los astrónomos no están de acuerdo ni siquiera en los nombres de estas estructuras (salvo el brazo de Perseo, que parece universalmente aceptado).

También hay bracitos chiquitos: el brazo Local, o Espolón de Orión, donde está nuestro sistema solar, es el mejor conocido, pero debe haber más, y probablemente muchos, distribuidos entre los otros. He aquí un mapa de los de nuestra región:

Con la publicación del tercer catálogo del telescopio Gaia los mapas empiezan a ser cada vez más precisos. Este año se publicaron dos trabajos que muestran la densidad de la galaxia basada en un enorme conjunto de cientos de miles de estrellas jóvenes y brillantes con posiciones bien medidas. Este es uno de los mapas:

Las estrellas individuales no están aquí, sino que sus posiciones están usadas para contruir una escala de densidad. Las regiones de mayor densidad son las rojas, y se ve que están organizadas en bandas, que son los brazos cruzando la región observada (unos 15000 años luz alrededor del Sol). Las crucecitas son las posiciones de másers, una clase de objetos fáciles de medir que se han usado en mapas anteriores. Los brazos tradicionalmente reconocidos serían las líneas negras, de izquierda a derecha: Exterior, Perseo, Local (u Orión), Sagitario-Carina y Scutum-Centauro. Se ve que no coinciden muy bien con las bandas rojas de mayor densidad. Por ejemplo, la línea a rayas indica que, según este nuevo estudio, el brazo de Perseo parece tener una dirección distinta de la aceptada anteriormente. También se ve que el brazo Local, que en general se considera muy cortito, es posiblemente el doble de largo que lo aceptado. 

Como se ve, no es fácil zanjar estas cuestiones estando dentro de la estructura espiral, que además está lejos de ser nítida y prolija. Gaia sigue midiendo, y habrá un cuarto catálogo, y tal vez más, y los mapas seguirán mejorando. De hecho, hoy en día, el principal obstáculo para entender la estructura de la galaxia es la inmensa cantidad de información que estamos acumulando. Necesitamos una verdadera Hitchhiker's Guide to the Galaxy. Mientras tanto, de lo que sí estamos seguros es que, desde adento, la visión es majestuosa.



Los papers nuevos son dos del mismo grupo:

Poggio et al., Galactic spiral structure revealed by Gaia EDR3, A&A 651:A104 (2021).

Zari et al., Mapping luminous hot stars in the galaxy, arXiv:2102.08684v1.

El mapa de los másers, también muy reciente y muy respetado, está descripto en:

Reid et al., Trigonometric parallaxes of high-mass star-forming regions: Our view of the Milky Way, The Astrophysical Journal 885:131 (2019).

La ilustración de la Vía Láctea es de Robert Hurt (hecha para un mapa basado en fuentes infrarrojas del telescopio espacial Spitzer). 

Las fotos son mías. La figura de los spurs es del excelente sitio Galaxy Map, de Kevin Jardine.

04/09/2021

La foto de Armstrong


"Hold it, Buzz", dijo Armstrong, y Aldrin se quedó quieto para una foto histórica. Ya la mostré aquí cuando comenté sobre las raras propiedades del suelo lunar: en el reflejo del casco vemos a Armstrong tomando la foto, el módulo lunar, y la sombra del propio Aldrin, que tiene el Sol a sus espaldas. 

El visor del casco es esférico, así que el reflejo se podría usar para reconstruir una imagen panorámica desde el punto de vista de Aldrin, que estaba aproximadamente en el centro de la esfera. Esto es precisamente lo que hizo el usuario Michael Ranger en reddit. Así se ve:

Acá vemos el reflejo desplegado, que se ve como una imagen de baja resolución. La imagen original (el reflejo en el casco) está superpuesto como si fuera la cabeza de Aldrin, a la izquierda. Debajo de él vemos sus hombros, el izquierdo con la bandera. Esta proyección es medio rara y difícil de interpretar, pero se la puede usar en aplicaciones para generar visones de 360 grados, como en StreetView, o en Stellarium. Ranger hizo una peliculita, como si fuera Aldrin mirando desde adentro del casco y recorriendo el panorama (si no la ven aquí, vayan al link original):

¡Me encantó! Primero mira hacia abajo, y levanta la vista recorriendo su propia sombra. Alrededor de la sombra de su cabeza vemos el efecto de retrorreflexión del suelo lunar. Más allá está la bandera, y después mira a Armstrong a la izquierda, y nuevamente a la derecha donde está uno de los experimentos. Arriba, en el cielo, está la Tierra, y de nuevo a la izquierda, donde está el módulo lunar. Baja la mirada y ve su propio brazo izquierdo cruzado delante de su torso, con la bandera en el hombro (Aldrin estaba leyendo la checklist cosida al antebrazo).  Después vuelve a recorrer la imagen, haciendo un zoom sobre Armstrong y la Tierra. Así queda en Stellarium (otro día comparto el paisaje):

Curiosamente, hay sólo una foto de Armstrong en la Luna de cuerpo entero, ¡y está de espaldas! Es ésta (AS11-40-5886, recortada):

Hay otra en la que salió parcialmente como parte de una panorámica que estaba haciendo Aldrin; sólo se ven su pierna derecha y su mochila (AS11-40-5916): 

También se puede ver a Armstrong tomando la foto de Aldrin en un cuadro del film de 16 mm que se tomó automáticamente:

Ranger lo ha hecho también con otras fotos notables. Están muy buenas unas fotos de los Red Hot Chili Peppers hechas con lentes ojo de pez, una selfie de Luca Parmitano mientras está haciendo una caminata espacial en la ISS, o lo que ve la bola en un famoso dibujo de M. C. Escher.

 


La foto de Aldrin y Armstrong en la Luna son de la NASA/Apollo 11. La foto reproyectada y el video son de Michael Ranger, usuario u/rg1213 en reddit

Todas las fotos de la caminata lunar de Armstrong y Aldrin están ordenadas y comentadas en Magnificent desolation: The Apollo 11 moonwalk pictures.