Vindicación de Couch Adams

Cuando conté el descubrimiento de Neptuno, había un héroe y un pobre tipo. El héroe era Urbain Le Verrier, astrónomo del Observatorio de París, que le mandó a Johann Galle, de Berlín, la posición calculada del planeta conjetural. Galle lo encontró la misma noche que recibió la carta, gloria y loor honra sin par. Y el pobre tipo era John Couch Adams, del Observatorio de Cambridge, que también lo predijo, pero nadie le dio pelota. Leí recientemente más detalles sobre su vida, que quiero compartir aquí.

Resumo mínimamente la situación: después del descubrimiento casual de Urano en 1781, los astrónomos lo observaron minuciosamente para conocer su órbita. Para sorpresa de todos, durante 20 años se movió más rápido que lo que la ley de gravitación de Newton predecía. Luego se fue frenando, y durante otros 20 años se movió a la velocidad "correcta". Pero después, hacia 1820, ¡siguió frenándose cada vez más! ¿Qué pasaba con el séptimo planeta, primero descubierto en tiempos modernos? ¿Había algo mal con la gravedad de Newton? No: lo más razonable era que existiese otro planeta, más lejano, que tironeando de Urano lo hiciese acelerar a veces, y otras veces frenar. John Couch Adams, empezó a trabajar en el problema en 1841, cuando todavía era estudiante de la Universidad de Cambridge. Pretendía, dadas las posiciones de Urano, encontrar la masa y la posición del planeta ignoto. Es lo que se llama un problema inverso: dadas las consecuencias, encontrar las causas, y es algo generalmente muy difícil. A Couch Adams le llevó años de trabajo. Finalmente, en 1845-46, escribió seis cartas en rápida sucesión, enviadas al director del Observatorio de Cambridge, James Challis, y al Astrónomo Real, George Airy. Lamentablemente las cartas se contradecían unas a otras, porque Couch Adams fue descubriendo errores en sus cálculos y trató de corregir sus predicciones. Pero no eran taaaan distintas, y de hecho una de ellas era muy acertada, prediciendo la posición de Neptuno con un error de menos de 1 grado de la realidad (comparable a la famosa predicción de Le Verrier). Lamentablemente Challis era un incompetente, y parece que aunque observó el planeta en el telescopio, ¡lo confundió con una estrella! Airy ni siquiera observó.

Y finalmente llegó el día que es la pesadilla de cualquier científico: ¡el problema en el que había trabajado durante toda su carrera había sido resuelto por otro! El 31 de agosto de 1846 Le Verrier anunció al mundo que había calculado la posición del nuevo planeta, y el 23 de septiembre Galle confirmó que el planeta existía y estaba exactamente donde Le Verrier había predicho. Le Verrier se cubrió de gloria, y Couch Adams... de humildad. Los ingleses trataron de asignarle el co-descubrimiento, pero en noviembre mandó una carta a la Royal Astronomical Society:

«Mis resultados fueron independientes y previos a la publicación de Monsieur Le Verrier, pero no tengo intención de interferir con sus justos reclamos del honor del descubrimiento; no hay duda de que su publicación fue anterior, y que condujo al descubrimiento del planeta por el Dr. Galle. [Las fechas de mis trabajos no publicados] no pueden disminuir, ni en el mínimo grado, el crédito de M. Le Verrier.»

La carrera de Couch Adams no se acabó allí. Hizo importantes contribuciones en la comprensión de las irregularidades de la órbita de la Luna. Pero lo mejor fue desencadenado por una casualidad: la tormenta de meteoros Leónidas de 1866. Couch Adams había visto una en 1833, cuando tenía 14 años, y había disparado su interés por la astronomía. Durante décadas la lluvia de Leónidas había sido normal. ¿Por qué el número de meteoros volvió a explotar en 1866? Se puso a pensar y dio con la explicación correcta. Propuso que los meteoros (las "estrellas fugaces") eran granos de polvo que entran a la atmósfera terrestre a gran velocidad y arden al chocar con el aire. Y que las conocidas "lluvias" ocurrían todos los años en el mismo lugar del cielo porque había nubecitas de polvo en órbita solar, que la Tierra encontraba periódicamente cada año en el mismo lugar de su propia órbita. Estas nubecitas estarían en órbitas elípticas, como los planetas, pero tendrían regiones más densas, responsables de las espectaculares "tormentas" que cada tanto ocurrían en lugar de las "lluvias", cuando la Tierra se las encontraba en el espacio. 

Su experiencia en calcular órbitas le vino al pelo, y Couch Adams pudo calcular que debía existir un rastro de polvo en órbita elíptica con un período de 33.25 años, llegando más allá de Urano. ¡Una órbita como de un cometa! La órbita calculada resultaba idéntica a la del cometa Tempel-Tuttle, descubierto independientemente en 1866, el año de la gran tormenta. Fue el gran legado de la carrera de Couch Adams, ya que efectivamente explicó el mecanismo de las lluvias y las ocasionales tormentas de meteoros, que hoy en día se pueden calcular y predecir con enorme precisión. 

En 1870 fue designado director del Observatorio de Cambridge, reemplazando a Challis. En 1881 le ofrecieron el más prestigioso cargo astronómico del imperio: Astrónomo Real, en reemplazo de Airy. Si hubiese aceptado, habría desplazado a los dos tipos responsables de que se le escapara por un pelo el descubrimiento de Neptuno. Pero prefirió quedarse en Cambridge, donde había vivido toda su vida, y donde siguió trabajando y cuidando de su barba hasta su muerte en 1892.

Le Verrier, mientras tanto, siguió calculando planetas imaginados con menos éxito que la primera vez, como ya hemos contado en el caso del fallido Vulcano. 

 

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Leí esta reivindicación de Couch Adams en el blog de Ethan Siegel, que reviso regularmente aunque no me cae muy simpático. De allí tomé algunas de las imágenes.

El agujero negro ω Cen*

El cúmulo globular Omega Centauri es extraordinario, y aparece seguido acá en el blog. No sólo es el más grande de la Vía Láctea, sino que se encuentra relativamente cerca nuestro, de manera que es enorme en el cielo. Tiene una población de estrellas muy rica y compleja, lo cual hace sospechar que se trata del cúmulo central de alguna de las muchas galaxias pequeñas que fueron incorporadas a la Vía Láctea, cosa que también hemos contado. Ahora bien, si es el residuo de una galaxia, ¿no debería tener en el centro un agujero negro? No te digo uno gigante, de millones de masas solares, como el de la Vía Láctea. Sino más bien uno medianito, adecuado para una galaxia enana. Durante años se lo buscó, y hasta hubo varios anuncios de su descubrimiento, que resultaron apresurados y falsos. Pero ahora parece que lo descubrieron. Los agujeros negros centrales de la Vía Láctea y de M87 se designan con un asterisco: Sgr A* (sagitario-a-estrella) y M87* (eme-ochenta-y-siete-estrella). Así que este debería llamarse ω Cen* (omega-centauri-estrella), aunque todavía no vi a nadie llamarlo así.

Un grupo de astrónomos muy internacional han revisado más de 20 años de fotos tomadas con el telescopio Hubble, las han complementado con cientos de miles de observaciones hechas con el VLT del Observatorio Europeo Austral, y han compilado un catálogo del movimiento de casi un millón y medio de estrellas individuales del cúmulo. Es un trabajo impresionante, considerando que las estrellas están tan apretadas en Omega Centauri. Ya han publicado varios trabajos con sus resultados, y uno de ellos precisamente se trata del agujero negro central. Se han concentrado en el movimiento de un puñado de estrellas especialmente veloces de su catálogo, muy cerca del centro. Son las que están marcadas en esta imagen, fíjense la resolución:

Como se ve en la figura, las velocidades son enormes, del orden de 100 km/s. De hecho, son velocidades tan grandes que podrían directamente escapar del cúmulo. La única alternativa es que están retenidas por un objeto en el centro que no emite luz (en el centro del círculo celeste), pero que ejerce su atracción gravitatoria: el tan buscado agujero negro "de masa intermedia". 

Voy a mostrar el movimiento de la más rápida de estas estrellas, la que se mueve a 113 km/s (tres segundos de acá a Neuquén, ponele), para que se vea la exquisita resolución de estas mediciones:

Las fotos de la derecha muestran fotogramas del movimiento de la estrella, marcada con un símbolo rosa. Entre 2002 y 2023 la vemos moverse varios pixels hacia arriba y la izquierda, a lo largo de la rayita rosa. ¡Pero vean la escala! El ancho total del recorte es 0.8 segundos de arco (un pelo a 25 metros). Con estas mediciones está construido el gráfico de la izquierda, que es la posición en el cielo, desde el extremo azul hasta el amarillo a medida que pasa el tiempo. Es una línea recta de 100 milisegundos de arco. A 17700 años luz de distancia, es fácil calcular cuánto se movió, usando trigonometría. Me da 600 unidades astronómicas. ¡En 20 años! Es decir, esta estrella se movió 20 veces más que la distancia del Sol a Neptuno, en el tiempo en que Neptuno recorrió apenas un octavo de su órbita.

¿Cuánto pesa el agujero negro central? No es fácil decirlo. Las trayectorias observadas, tal como se ve en el caso que mostré, son rectas, sin atisbo de aceleración, que permitiría calcular la masa central. Se conjetura que son órbitas elípticas muy elongadas, y que eventualmente, en las próximas décadas, se podrá medir directamente la curvatura, y calcular la aceleración y luego la masa. Mientras tanto, hay bastante incerteza. Pero vean lo siguiente. Es una comparación entre el movimiento de las siete estrellas de este trabajo, con el de las estrellas que están en órbita de Sagitario A*, el agujero negro gigante del centro de la Vía Láctea:

Los desplazamientos son parecidos, ¿no? Son 20 años en Omega Centauri, y 2 años en Sgr A*, diez veces menos. Como el período y el desplazamiento al cuadrado deben corresponder a la masa central, la de Omega Centauri debe ser 100 veces menor que la de Sgr A*, que es de 4.3 millones de masas solares. Así que el agujero negro de ω Cen debe ser de unas 40 mil masas solares. Estudios de la década pasada, basados en la dinámica del cúmulo, apuntaban a una masa precisamente en este rango. Los autores del actual trabajo calculan un límite inferior de 8200 masas solares, de manera que la única explicación es la de un agujero negro. La masa exacta sigue siendo una incógnita, pero no tengo dudas de que habrá cálculos más precisos basados en estas observaciones. 

¿Y cuál será la galaxita de la cual Omega Centauri era el núcleo? Acá me llevé otra sorpresa, porque los autores apuntan nada menos que a la galaxia de Gaia-Enceladus, la conocida Salchicha de Gaia que comenté recientemente. En aquella nota mencionaba que el núcleo de esa galaxia podría ser el cúmulo NGC 5286, también gigante. Efectivamente, estuve revisando, y hay bastante evidencia también a favor de que Omega Centauri sea el núcleo de la Salchicha. Tal como comenté, estas identificaciones son inciertas. La "arqueología galáctica" está todavía en pañales. El único que parece firme es M 54, como núcleo de la galaxia llamada Enana de Sagitario.

Los dejo con un zoom al centro (aparentemente vacío) de Omega Centauri:

Hay otro trabajo reciente, teórico éste, que muesta cómo se podrían formar agujeros negros en el centro de globulares verdaderos, por fusión de estrellas en la primera etapa de formación del cúmulo (un mecanismo que evita que salga despedido por interacción de muchos cuerpos). A lo mejor empiezan a detectarlos en todos los globulares.

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El paper es Häberle et al., Fast-moving stars around an intermediate-mass black hole in ω Centauri, Nature 631:285 (2024). De allí, o de notas de prensa relacionadas, son las imágenes.

El paper comienza de una manera que me llamó mucho la atención, porque yo trato de evitarlo en el blog. Empieza con una letra griega:

Yo, en estos casos, tiendo a usar el nombre de la letra, en lugar del símbolo, para poder ponerlo en mayúscula, Omega. Más que nada, porque no todo el mundo está familiarizado con las letras griegas. Si uno deja el símbolo griego, ¿habrá que convertirlo a mayúscula, Ω? Pero en astronomía (y en todas las ciencias), el símbolo en minúscula no es intercambiable con el mismo en mayúscula. Qué lío. Estuve revisando, y cada revista tiene su propio criterio para esto. 

Sobre la filiación de Omega Centauri, ver por ejemplo: Pfeffer et al., The accreted nuclear clusters of the Milky Way, MNRAS 500:2514–2524 (2021).

El paper sobre formación de agujeros negros en cúmulos globulares es Fujii et al., Simulations predict intermediate-mass black hole formation in globular clusters, Science 384:1488-1492 (2024).

La explosión de Orión

Hace unos meses se publicó una notable imagen de la región central de la Nebulosa de Orión, vista por el telescopio Webb. Es una imagen familiar, pero también distinta. Webb, usando el poder de la radiación infrarroja, es capaz de ver dentro del polvo que llena la nebulosa, y también ver la filigrana de polvo que delata el pasado caótico y dinámico de esta enorme región de formación estelar. Hice una combinación de las dos bandas infrarrojas, usando las longitudes de onda más largas como capa de luminosidad sobre la del infrarrojo cercano. Es una imagen gigantesca, 100 veces más grande que la que voy a mostrar acá:

Cerca del centro vemos el Trapecio, y lo vemos como lo que en realidad es y raramente vemos: un cúmulo muy rico de muchas estrellas jóvenes. La gruesa franja diagonal es el frente de ionización que ya hemos comentado en otra oportunidad. Pero lo más notable, y que me llamó la atención inmediatamente porque no la conocía, es una estructura en forma de explosión, un poco arriba y a la derecha del Trapecio:

Los dedos de la explosión parecen surgir de una estrella excepcionalmente brillante, que en el infrarrojo lejano que el Webb puede ver, supera a las luminarias del Trapecio, vean:

Esa fuente infrarroja tiene la luminosidad de unos 20 mil soles, y se llama objeto BN (Becklin-Neugebauer). Es invisible en luz visible por estar embebida en una parte densa de la nebulosidad, y parece ser una estrella joven expulsada del Trapecio hace unos 4000 años, por interacciones gravitatorias en su componente más grande y brillante, Theta 1 Orionis C, una gigantesca estrella de 40 masas solares. Hay junto a él otro objeto muy oscurecido, sólo visible en radio, llamado Source I (parece ser una estrella de 22 masas solares), que habría sido expulsado por BN hace apenas 500 años. Son todas estrellas enormes las que hay en esta región, y todas ellas parecen haber contribuído al intenso flujo de gas que vemos en infrarrojo como una explosión, llamada región KL (Kleinmann-Low). Así la ve Alma en radio de longitud de onda milimétrica, un poco más allá del infrarrojo lejano de Webb:

Toda la región está siendo intensamente estudiada en los últimos años, gracias a los nuevos instrumentos que ven más allá del rojo, y encontré muchos trabajos publicados sobre este fenómeno poco conocido en el medio de una región tan familiar del cielo, tan visitada por aficionados y astrofotógrafos. 

Los dedos, en la imagen de Webb, se ven magníficos, así que pongo una imagen en más resolución para mostrar un detalle (imagen rotada respecto de la original):

Estos dedos son el resultado de una explosión descomunal, con la energía de un milésimo de supernova. Sabemos mucho de explosiones al final de la vida de las estrellas, pero prácticamente nada de las que, como ésta, ocurren durante su nacimiento. Se trata de un fenómeno poco entendido que ocurre durante la formación estelar, en particular en regiones de nacimiento de muchas estrellas simultáneamente. Los dedos son ondas de choque en el medio interestelar, pero incluso su propia dinámica sólo recientemente ha sido modelada físicamente, gracias a los avances de instrumentación que permiten la visualización detallada. Todavía no vi trabajos detallados con los resultados del Webb, pero seguramente será una contribución importante a la comprensión del fenómeno.

Para comparación, hice un recorte de la misma región vista por el telescopio Hubble en luz visible. Vean qué pocas estrellas se ven, a diferencia de la imagen del Webb, y nada de la explosión KL.

 

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Las imágenes del Webb son de NASA/ESA/CSA. La imagen de radio es de ALMA, similar a la del paper: Bally et al., The ALMA view of the OMC1 explosion in Orion, arXiv:1701.01906v3 (pero la descargué de Wikipedia porque estaba en colores).

Maratón

Hoy se corre el maratón de los Juegos de la XXXIII Olimpíada, y mañana se entrega la medalla de oro a su ganador en la ceremonia de cierre. El lunes, 12 de agosto, los Juegos de París serán parte de la historia. Otro 12 de agosto, pero del año 490 AC, ocurrieron los eventos que la icónica carrera de 42.195 km recuerda, cuando las fuerzas combinadas de Atenas y Platea derrotaron en Maratón a un ejército persa invasor abrumadoramente superior. Tras la agotadora batalla un soldado ateniense corrió 40 y pico kilómetros sin parar y al llegar a Atenas cayó redondo. Con su último aliento despachó el tranquilizador mensaje: "¡Ganamos!", y murió. Hace exactamente 2513 años menos dos días. 

La clave para datar los hechos es una referencia astronómica que nos dejó Heródoto algunos años después. Cuando los persas desembarcaron en Maratón, los atenienses consideraron que sus 9000 infantes serían insuficientes para repeler la invasión y pidieron ayuda a las ciudades vecinas. Platea contribuyó 1000 hombres, ganándose la eterna gratitud de Atenas. A Esparta fue enviado un tal Fidípides, corredor profesional de larga distancia. Corrió sin parar los 246 kilómetros de Atenas a Esparta y llegó al día siguiente. Dice Heródoto:

«Los lacedemo­nios, entonces, decidieron socorrer a los atenienses, pero les resultaba imposible hacerlo de inmediato, ya que no querían infringir la ley; resulta que corría el noveno día del mes en curso y manifestaron que no emprenderían una expedi­ción, porque la luna no estaba llena.»

¡Ajá! Era la festividad de Cárneas, que imponía una tregua militar y que finalizaba con la Luna llena. El calendario de los griegos, como el de casi todos los pueblos antiguos, era lunar. Los meses comenzaban con la Luna nueva, así que en el noveno día del mes faltaban seis días para la Luna llena y el envío de asistencia. Atenas debió enfrentar a los persas en condiciones muy desfavorables. Aún así, mediante el uso de la hoy famosa maniobra de pinzas, masacraron a los persas con mínimas bajas. Después de la batalla el mismo Fidípides, o tal vez otro soldado, de nombre Filípides, o algún otro (Heródoto no cuenta esta historia, y reseñas posteriores no se ponen de acuerdo) corrió una última vez para llevar a Atenas la buena noticia. Heródoto agrega que dos mil espartanos armados hasta los dientes salieron de su ciudad apenas terminó la festividad, y que en el tercer día a toda marcha llegaron a Maratón, un día tarde.

A mediados del siglo XIX un clasicista llamado August Böckh y el astrónomo Johann Encke calcularon las fases lunares del año 490 AC para poder establecer la fecha de la batalla. Su conclusión fue que la batalla de Maratón había ocurrido el 12 de septiembre. Pero parece que no fue así, que fue en agosto, en pleno verano.

Un equipo de astrónomos disputó la fecha tradicional en un artículo publicado en Sky&Telescope. Dicen que Böckh no debió usar el calendario ateniense sino el espartano. Aun sin ser un especialista esto me parece muy razonable, ¿no? Las Cárneas se celebraban en Atenas durante el segundo mes del año, y el año comenzaba con la primera Luna nueva después del solsticio de verano. Pero resulta que los espartanos comenzaban el año en otro momento, con la Luna nueva que seguía al equinoccio de otoño (los espartanos eran menos amantes de la ciencia que los atenienses, así que sobre este asunto hay inclusive ciertas dudas). Y celebraban las Cárneas durante su décimo primer mes. En general, coincidían con las atenienses. Pero ese año, no. Las fechas resultan:

• 29 de septiembre de 491 AC: Equinoccio de otoño
• 4 de octubre: Luna nueva, comienzo del año espartano
• ...
  
• 26 de julio de 490 AC: Luna nueva, comienzo del décimo primer mes
• 4 de agosto: Fidípides llega a Esparta en el noveno día del mes
• 10 de agosto: Luna llena, final de las Cárneas
• 11 de agosto: Las tropas de Esparta salen de la ciudad a toda marcha
• 12 de agosto: Batalla de Maratón y carrera de Fidípides
• 13 de agosto: Los espartanos llegan a Maratón

Normalmente hay tres lunas por estación, pero como en un año solar no hay exactamente 12 lunas sino un poco menos (el mes lunar dura 29 días y medio), cuando la luna llena (o la nueva, en este caso) cae muy poco después del comienzo de estación "cabe" una luna más. Blue Moon, le dicen hoy en día. Es lo que pasó esa primavera espartana, y su calendario quedó desfasado del ateniense. Si todo fue así, la batalla de Maratón ocurrió en pleno verano. La elevada temperatura (como la de París en estos días), sumada al esfuerzo del combate y la carrera posterior podrían fácilmente haber agotado hasta la muerte al pobre Fidípides.

Resumiendo: Fidípides muy probablemente existió y corrió de Atenas a Esparta en busca de ayuda. Esparta no acudió de inmediato sino que esperó hasta la Luna llena. Atenas y Platea masacraron contra toda chance a los persas (las fuentes antiguas hablan de cientos de miles de persas). Así se consolidó la supremacía de la democracia ateniense, pavimentando el camino para el Siglo de Oro, con toda su importancia para nuestra civilización. El mismo Fidípides, o Filípides, o inclusive ninguno, corrió de Maratón a Atenas, ganando fama eterna e inspirando a Pierre de Coubertin para bautizar a la más famosa de las carreras cuando organizó los nuevos Juegos Olímpicos en 1896.

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Son 2513 años y no 2514, a pesar de que 490 + 2024 = 2514, ya que no existe el año cero en nuestro registro histórico. Qué se le va a hacer.

Otra para detallistas: del 26 de julio al 4 de agosto hay 10 días, no 9. Se cree que el mes comenzaba cuando era visible la primera luna, que en general ocurre al día siguiente de la luna nueva exacta.

Leí por primera vez la historia de Filípides cuando era un niño, en uno de los excelentes libros infantiles del brasileño Monteiro Lobato.

Desde hace algunos años se corre una carrera de 246 kilómetros llamada espartatlón, en conmemoración de la que sí corrió Fidípides. Los tiempos de los ganadores son de alrededor de un día, de manera que la historia de Heródoto es verosímil. El récord es de un griego llamado Fotis Zisimopoulos, primero en bajar de las 20 horas. El máximo ganador es Yiannis Kouros, con 4 victorias, y que además, en el año 2005, a los 49 años de edad y fuera de competencia, corrió de Atenas a Esparta y regresó corriendo a Atenas, para emular a Fidípides. En el Balseiro tuvimos a Gaby Rueda, que corre la 4 Refugios Non Stop (43 km con 3700 m de desnivel) en 7 horitas. Ahora creo que abandonó la ingeniería para dedicarse full time a las carreras de montaña. Es el de la izquierda en esta postal, cuando era tan jovencito, seguramente apenas llegado a Bariloche.

La última palabra pronunciada por Fidípides para anunciar la victoria fue nenikékamen (ganamos). En el medio de esta palabra griega se reconoce una famosa marca de zapatillas que quiere decir, precisamente, "victoria".

La foto de la Luna llena sobre el Partenón es de Anthony Ayiomamitis (de una APOD). Delfo Cabrera, que vemos en la tapa de El Gráfico, ganó la medalla de oro en el maratón de los Juegos Olímpicos de Londres en 1948. Completando la notable actuación argentina, estuvieron Eusebio Guiñez en el quinto lugar, y Armando Sensini en el noveno. Alan Turing, que no corrió por una lesión, tenía un tiempo que lo habría posicionado decimoquinto.

El paper es Olson, Doescher and Olson, The Moon and the Marathon, Sky & Telescope, September 2004, pp. 34-41.

El origen de los cúmulos estelares

El cielo nocturno, además de la variedad de estrellas, alberga una cantidad de objetos interesantes que atraen tanto a aficionados como profesionales: los cúmulos de estrellas jóvenes, los cúmulos globulares de estrellas viejas, las nebulosas brillantes donde nacen nuevas estrellas, las lejanas galaxias... Me llamó la atención un trabajo reciente sobre el origen de los cúmulos estelares jóvenes cercanos a nosotros. Más de una vez he comentado que las estrellas nacen generalmente de a muchas, en grandes regiones de formación estelar (como la de Orión o la de Carina). Con el tiempo las estrellas disipan la nube de gas de la que nacieron y emprenden su viaje por la galaxia como grupos de estrellas, más o menos ligadas entre sí por la interacción gravitatoria que ellas mismas producen. 

En su órbita galáctica estos cúmulos van desarmándose, ya sea por interacciones internas, o con otras regiones de la galaxia que les toca atravesar. Unos astrónomos usaron los extraordinariamente precisos datos del telescopio espacial Gaia, de la Agencia Espacial Europea, para rastrear los orígenes de más de 200 cúmulos jóvenes, hoy dispersos en el vecindario del Sol. Una visualización interactiva permite ver cómo están distribuídos en 3D alrededor del Sol. Estas son sus estrellas, puestas en un planisferio de todo el cielo:

Es decir, tomaron las posiciones y las velocidades actuales de las estrellas que las componen, las pusieron en un modelo matemático de la dinámica de la Vía Láctea, y rastrearon hacia el pasado a ver de dónde habían salido. Una clave para un estudio de este tipo es la palabra "jóvenes". En este caso, lo hicieron con cúmulos de no más de 70 millones de años, de manera que no necesitan remontarse hasta un pasado de cientos o miles de millones de años (como en el caso de la dinámica de los cúmulos globulares). Este límite está impuesto por la dinámica compleja de los brazos de la galaxia, que funciona como una batidora, mezclando las trayectorias de manera caótica más allá de cierto horizonte temporal. 

¿Y qué encontraron? Encontraron que las órbitas de casi todos los cúmulos convergen en el pasado, hace unos 30 a 50 millones de años, hacia tres posiciones en la galaxia. Es decir, hace 50 millones de años existieron tres gigantescas regiones de formación estelar, que produjeron docenas de cúmulos cada una. Son las tres familias que aparecen identificadas en la imagen de arriba, que llaman Collinder 135, Messier 6 y Alpha Persei. La siguiente es una vista desde arriba mostrando sus posiciones en distintos momentos a medida que rotan alrededor del centro de la Vía Láctea:

Hay también una versión interactiva de ésta, donde se puede elegir el tiempo con un control deslizante, y ver cómo convergen las posiciones. 

Setenta millones de años no parece mucho tiempo para la vida de las estrellas (el Sol ya lleva casi 5000 millones). Pero en esos cúmulos tan grandes se deben haber formado no sólo estrellas como el Sol, sino también estrellas muy masivas que ya no existen: vivieron sus vidas rápido y explotaron como supernovas en unos pocos millones de años. Los autores calculan que unas 200 supernovas explotaron en estas tres familias. La descomunal energía (y la potencia, al producirse en un intervalo de tiempo relativamente breve), contribuyó a crear la "burbuja local" y otras estructuras que pueden verse hoy en día en los mapas tridimensionales del polvo interestelar a nuestro alrededor.

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El paper es: Swiggum et al., Most nearby young star clusters formed in three massive complexes, Nature 631:49-53 (2024). (Está también en arxiv.)

La autora hizo también un lindo video de 3 minutitos resumiendo los resultados: