Un disparo en la noche

En la noche de Centaurus A, la gran galaxia activa que vemos en el cielo austral en esta época del año. En una nota reciente comentamos que tiene un par de grandes chorros de materia y energía que surgen de su agujero negro central. Estos chorros son visibles en radiación infrarroja, como mostramos allí, pero también en rayos X. El telescopio espacial Chandra les hizo esta radiografía:

Esta imagen mide unos 2 minutos de arco en el cielo, y unos 7000 años luz en la galaxia. No deja de sorprenderme que los astrónomos logren construir estos telescopios de rayos X, que después de todo pasan a través de las cosas. ¿Cómo logran enfocarlos para hacer una imagen con una resolución comparable a la de los telescópios ópticos? Son increíbles.

En todo caso, uno se pregunta, ¿qué pasa si uno de estos chorros tan poderosos choca con algo? ¿Será como el chorro de energía de la Death Star, que puede destruir un planeta? La cuestión es que Centaurus A disparó sus rayos X y le pegó a algo. Algo que no se ve en la imagen, pero que dividió el rayo en dos, donde dice C4:

Esa estructura en forma de V parece ser una bifurcación en el chorro de Cen A, que nunca se había visto porque sólo Chandra tiene suficiente resolución en rayos X para verlo. Un trabajo reciente analiza el movimiento de varios "nudos" más densos en el chorro, entre 2000 y 2022. El que llamaron C4 es inusual en esta morfología. No está exactamente alineado con el jet, pero parece que igual sería parte del mismo. Las patas de la V muestran señales de turbulencia, como si realmente el chorro hubiese impactado contra algún objeto.

El estudio, de más de dos décadas, ha permitido medir el movimiento de estos nudos en los chorros de materia y energía que surgen del corazón de Cen A, algo que sólo ha podido hacerse para esta galaxia y para M 87. ¿Qué son? ¿Son emisión estacionaria producida por objetos en la trayectoria del chorro? ¿O son verdaderas "balas" disparadas como parte del mismo? Por lo menos, en algunos casos, parece ser esto último, ya que se mueven más rápido cerca del núcleo de la galaxia, que más lejos, como si fueran frenándose. Estas galaxias activas son medio aterradoras, menos mal que la nuestra es tranquilita.

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El paper es: Bogensberger et al., Superluminal proper motion in the X-ray jet of Centaurus A, arXiv:2408.14078v1.

¿El fin de la Tierra?

El final de la vida del Sol va a ser digno de verse. No va a explotar como una supernova, eso le ocurre sólo a las poquísimas estrellas más pesadas. Tampoco se va a ir apagando lentamente, como hacen las abundantes enanas rojas. Las estrellas como el Sol, cuando se les acaba el hidrógeno que usan como combustible nuclear para mantenerse infladas, comprimen sus núcleos para quemar un poco de helio, pero ahí paran. Lo que queda es una enana blanca, de carbono y oxígeno, y a su alrededor las capas exteriores, expandiéndose lentamente, brillando intensamente con la radiación de la enana. Es una etapa breve y transitoria, llamada nebulosa planetaria, y las vemos a nuestro alrededor:

Esta es la nebulosa de la Hélice, y la estrellita del centro es la enana blanca WD 2226-210, el núcleo remanente de la estrella, brillando a 100 mil grados aunque ya no sostiene reacciones nucleares.

¿Qué pasará con la Tierra y los demás planetas? Antes de convertirse en enana blanca, el Sol pasará por una etapa de estrella gigante. Seguramente englobará a Mercurio y a Venus, que serán destruídos. La Tierra quizás sobreviva, así como todos los planetas exteriores. Alrededor de la enana blanca de la Hélice hay un planeta tipo Neptuno. Y además, desde hace décadas, se sabe que la estrella emite una cantidad inusual de rayos X, que se ven en esta foto hecha por el telescopio espacial Chandra:

El puntito del centro es la enana blanca. La radiación observada es compatible con un proceso llamado acreción, que es como la inversa de un viento estelar: materia cayendo sobre la estrella. La acreción es capaz de liberar enormes cantidades de energía, simplemente por convertir energía potencial gravitatoria en calor. En este caso, la acreción necesaria es bastante grande (más o menos 10 mil veces mayor que el viento solar). En general, este material lo suministra una estrella compañera, como en los sistemas que acaban produciendo una supernova de tipo Ia (uno-a). En este caso no hay ninguna estrella compañera distinguible. De todos modos, los autores consideraron la posibilidad de que hubiese una enana roja tenue, o una "estrella fallida" (llamadas enanas marrones), pero los datos observados se explican mejor si el material lo aporta un planeta tipo Júpiter, en el proceso de ser destrozado por la proximidad a la estrella.

¿Será este el destino de la Tierra? Aunque nuestro planeta sobreviva a la gigante roja, la expansión de la nebulosa planetaria seguramente modificará las órbitas de los planetas sobrevivientes. Habrá un caos en el orden kepleriano que disfrutamos hoy en día. Las órbitas de los planetas se estirarán, se harán alargadas como la del cometa Halley, y podrán acercarse mucho a la enana blanca central. En tal caso, serán destrozados, y su materia acabará espiralando hacia la enana blanca, donde podrán producir radiación X como la que vemos en la Hélice. 

Nadie debería preocuparse por esto, me apuro a agregar. Es algo que ocurrirá tantos miles de millones de años en el futuro, que más bien ocupémonos de no arruinar lo que queda de nuestro ecosistema a lo largo del próximo siglo.  

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El paper es mayormente mexicano: Estrada-Dorado et al., Accretion onto WD 2226 −210, the central star of the Helix Nebula, MNRAS 536:2477–2484 (2025).

Temporada de galaxias

El otoño es temporada de galaxias en el hemisferio sur (y de hongos, y de membrillos, y de choclos, y de uvas...). ¿Por qué? Porque en el universo cercano (hasta unos 50 millones de años luz, ponele), hay una abundancia de galaxias que están en un plano, llamado plano supergaláctico (un nombre excelente, fijensé). Muchas de las galaxias preferidas de los aficionados, brillantes y grandes como para observar y fotografiar, están en este plano. Por supuesto, hay también galaxias en otras direcciones. Como las hojas de los árboles en esta época: hay todavía hojas en los árboles, pero la mayor parte están en el suelo, en un plano.

¿Por qué es así? No lo sé, y no sé si alguien lo sabe. Las galaxias de este plano forman parte del supercúmulo de Virgo*, una enorme estructura del universo que contiene a nuestro grupo local de galaxias, al gran cúmulo de Virgo (que le da el nombre), y a un centenar de otros cúmulos y grupos menores. A gran escala, la distribución de galaxias forma una especie de "espuma" con las galaxias distribuídas en las paredes de las burbujas, y con grandes vacíos en medio. Nuestro supercúmulo seguramente forma parte de una de estas paredes, y la vemos a nuestro alrededor como un plano (porque una esfera, de cerca, parece plana).  

El plano supergaláctico sirve para definir un sistema de coordenadas, que a veces se usa en estudios de la distribución de galaxias. Se llaman, naturalmente, coordenadas supergalácticas (todo lo que tiene "súper" en el nombre tiene garantía marketinera de sobrevivir). El plano supergaláctico define el "ecuador" de este sistema de coordenadas, y en Stellarium se lo puede graficar:

El plano supergaláctico aparece aquí como una línea más gruesita, marcado con el cero de latitud supergaláctica (obvio, es un "ecuador"). Fíjense que está inclinado casi 90 grados con respecto al plano de la Vía Láctea. Como se ve en la imagen, en esta época vemos la parte que contiene a muchas galaxias que hemos visitado en el blog: Centauro A, NGC 4945, Messier 83, la del Sombrero, las del cúmulo de Virgo, y el Triplete de Leo. 

Cuatro de estas galaxias están casi en una línea apenas zigzagueante a lo largo del plano supergaláctico. Son las principales de un grupo de galaxias cercano al nuestro, llamado Grupo de Centauro A/M83:

La línea va desde NGC 4945 hasta M83, abarcando unos 20 grados en el cielo. Es un gran pedazo de cielo, y parece mentira que las cuatro formen parte del mismo grupo, con sus destinos ligados gravitacionalmente como la Vía Láctea y la galaxia de Andrómeda. Están a unos 12 millones de años luz, y 20 grados a esa distancia son apenas 4 millones de años luz, un poco más que nuestra distancia a M31. Así que están realmente cerca entre sí. Desde cualquiera de ellas, nuestro Grupo Local se vería como nosotros las vemos a ellas en el cielo. 

Los astrónomos tienen la suerte de que varias de estas galaxias son notables. NGC 4945 tiene en su centro uno de los núcleos galácticos activos más cercanos (es una galaxia activa tipo Seyfert, una especie de quasar visto de costado). Centauro A es una maravilla: es la radiogalaxia más cercana (es una galaxia activa de tipo BL Lac, con dos chorros de materia y energía que emiten radio y rayos X que se extienden como un millón de años luz desde el centro), y tiene un aspecto peculiar: un halo de galaxia elíptica con una franja de polvo oscuro que la cruza (una especie de hamburguesa vista de costado). Messier 83 es la más cercana espiral barrada, que nos da una idea de cómo se vería la Vía Láctea desde afuera. NGC 5102 es la más normalita de todas, una galaxia lenticular vista de lado, con una pequeña franja de polvo que la resolución de mi foto no alcanza a capturar. Pero su proximidad casual a la estrella Iota Centauri (de nuestra galaxia, un millón de veces más cercana) la vuelve encantadora igual. 

Por supuesto, el ecuador supergaláctico tiene otra mitad, que desde nuestras latitudes podemos ver en primavera. No es tan intresante como la que vemos en otoño, pero la gran galaxia NGC 253, la galaxia de Sculptor, está allí, así como su vecina NGC 300:

 

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* El supercúmulo de Virgo, o supercúmulo local, abarca un centenar de cúmulos y grupos (como nuestro Grupo Local). La estructura llamada Laniakea lo abarca, así como a varios supercúmulos vecinos. Pero, a diferencia de estos, no está ligada gravitacionalmente y se desarmará en el futuro. Estas estructuras, como se ve en el sondeo 2dF, no tienen bordes nítidos sino que forman un continuo de filamentos y burbujas. 

La otra galaxia del Centauro

Centaurus A, que comentamos hace poco, es la galaxia del Centauro. Pero hay otra: la galaxia NGC 4945. Está a la misma distancia del cúmulo globular Omega Centauri, 4 grados, pero en dirección casi opuesta, hacia el borde de la franja de la Vía Láctea. Es una belleza, inmersa en las estrellas de esa región del cielo austral:

NGC 4945 es una galaxia espiral que vemos casi de canto. Las dos estrellas que la enmarcan son Xi1,  Xi2 y f Centauri, y ayudan a encontrarla. Si se fijan bien, tiene cerquita otra galaxia, pequeñita, NGC 4976:

NGC 4945 es una galaxia muy interesante para los astrónomos: es la galaxia activa más cercana. Es una galaxia de tipo Seyfert, que aloja en su centro un agujero negro muy activo, de los llamados AGN ("active galactic nucleus''). En el universo lejano (antiguo), estos objetos constituyen los quasars, que hemos comentado más de una vez. En el universo cercano (reciente), los núcleos galácticos son mucho más tranquilos, como el de la Vía Láctea o la galaxia de Andrómeda, y no tienen a su alrededor el caótico disco de materia y radiación que hace tan luminosos a los quasars. El AGN de NGC 4945 está muy oculto porque la galaxia está casi de lado desde nuestro punto de vista, pero de todos modos se lo puede observar en luz infrarroja, y medir la velocidad de rotación a su alrededor. Esto permite calcular su masa, y resulta que es parecido al de la Vía Láctea, de unos 4 millones de masas solares. Pero una es una galaxia activa, y la otra no. Como siempre, la culpa no es del chancho: no es la masa lo que determina la actividad de estos gigantescos agujeros negros, sino lo que tienen alrededor y los alimenta.  Así se lo ve en infrarrojo:

En este recorte marqué la posición del AGN, y también se puede apreciar una gruesa franja de polvo oscuro y frío, típico de las espirales vistas de lado:

NGC 4945 es fácil de encontrar usando como referencia a Omega Centauri y las estrellas del Centauro:

Y si tenés un telescopio computarizado, como mi amigo Diego Galperin, del Grupo Astronómico Osiris, es más fácil todavía. Sólo hay que acordarse de buscarla. Así la fotografió con apenas 11 minutos de exposición con el Seestar S50, cuando se la pedí para compararla con la mía:

 

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El paper de donde tomé la imagen del núcleo es: Gaspar et al., An Infrared View of the Obscured AGN Environment in NGC 4945, The Astronomical Journal 163:230 (2022).

Mi foto es un stack de  21x30 s, con la Canon T7i y lente Canon 200 L a f/2.8, hecha en el Anfiteatro del río Limay el 26 de enero de 2025. Hace años mostré una foto de la misma galaxia, hecha con el telescopio. Yo también me compré un Seestar S50 y aproveché la época para hacer una foto de esta galaxia. Aparecerá en breve.

Se viene Dschubba

En estas fechas empieza a alzarse, al comienzo de la noche, el amenazante Escorpión, por el horizonte del sudeste. Es una de las constelaciones más fáciles de identificar, y una de las pocas que se parece (someramente) al personaje que representa.  

Las tres estrellas brillantes que representan la cabeza y las garras del celeste arácnido se llaman Dschubba (Delta Scorpii, la del medio, que es la cabeza), Acrab (Beta Scorpii, la garra izquierda, también llamada Graffias, pero hay otras estrellas de ese nombre, así que es mejor no usarlo), y Fang (Pi Scorpii, la garra derecha, raro nombre chino oficializado en años recientes por la IAU). Dschubba es la más brillante de las tres. Parece raro, porque en la nomenclatura de Bayer es Delta, mientra que su vecina Acrab es Beta. ¿No debería ser al revés?

Si nos fijamos en un atlas antiguo, como el original de Johann Bayer de 1603 (arriba), efectivamente vemos que Beta es más brillante que Delta. Pasaron los siglos, y en la primera mitad del siglo XIX, Beta seguía siendo más brillante que Delta (aunque tal vez un poco menos), como muestra este mapa de Charles Dien, de 1831:

Ya a fines del siglo XIX, en la Uranometría Argentina de Benjamin Gould, la cosa está empatada:

En esta época ya estaba cuantificada la escala de magnitudes, y vemos a Dshubba con magnitud 2.4 y Beta con magnitud 2.5. Es decir, Dshubba se había convertido en la estrella más brillante de la cabeza del Escorpión, por 0.1 magnitudes.

Pero el cambio no se detuvo allí. En junio del año 2000, el gran observador de estrellas variables argentino, Sebastián Otero, estaba observando Dschubba regularmente, y descubrió que había aumentado todavía más de brillo, reportando una magnitud de 2.32. Evidentemente, la estrella estaba sufriendo alguna transformación, y en 2003 llegó a una magnitud de 1.59. En su nota sobre la estrella en la AAVSO, Otero muestra un par de imágenes en las que simula el aspecto de Escorpio antes y después de su descubrimiento, y podemos entender por qué le sorprendió. Escorpio es una constelación muy antigua, y esta estrella le estaba cambiando su aspecto milenario:

El siguiente gráfico muestra la evolución de la magnitud (banda V), desde el año 2000 hasta el año pasado:

Algo le volvió a pasar entre 2005 y 2006, donde parece que se arrepintió de su protagonismo, aunque pronto se recuperó y se estabilizó alrededor de V = 1.7.

¿Qué le pasa a Dschubba? Sabemos que es una estrella binaria, formada por dos grandes estrellas de clase B. La primaria es una subgigante, que recientemente ha abandonado la secuencia prinicipal donde las estrellas pasan la mayor parte de sus vidas transformando hidrógeno en helio en el núcleo. Además, es una estrella que rota muy rápidamente, y ha formado a su alrededor un disco de material expulsado desde el ecuador. La segunda estrella también es clase B, pero es todavía una estrella normal, de la secuencia principal, que se encuentra en una órbita muy elongada, con un período de 10.5 años. La interacción entre ambas estrellas, y el disco ecuatorial de la primaria, podría ser responsable de la variabilidad. En el año 2000, cuando Otero descubrió el aumento de brillo, las estrellas tuvieron uno de sus periódicos encuentros cercanos. El siguiente fue en 2011, cuando también se produjo un evento notable. Pero en 2023 no pasó nada, me parece. ¿Que está pasando con Dschubba? Definitivamente, vale la pena mirarla, aunque sea de reojo, durante esta temporada en que la tenemos en el cielo nocturno.

 

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La curva de luz está hecha con las herramientas de la AAVSO. 

Las fotos son las que mostró Sebastián Otero en su nota, basadas en fotos de Christopher J. Picking. Allí encontrarán un análisis más técnico de la variabilidad de Dschubba y su posible origen.