19/04/2025

El verdadero cielo estrellado

No voy a repetir la nota sobre La Noche Estrellada. Voy a mostrar un par de cosas curiosas sobre el cielo estrellado, el verdadero, el que vemos a simple vista. Cuando publiqué la nota sobre la estrella enana roja más brillante, mi amigo José Palandri se interesó por la abundancia de cada tipo de estrella que vemos a simple vista. Es curioso: la mayor parte de las estrellas de la galaxia, la abrumadora mayoría, son enanas rojas, ¡y no hay ni una sola que podamos ver a simpla vista! Por otro lado, muchas de las estrellas del cielo nocturno son azules o blanco-azuladas, que en realidad son poquísimas en la población estelar de la galaxia. Lo que ocurre, por supuesto, es que las estrellas azules son las más intrínsecamente luminosas, y por lo tanto son relativamente brillantes a grandes distancias. Las anaranjadas o rojas son más abundantes, pero vemos menos porque no son tan luminosas. Excepto, por supuesto, que sean gigantes o supergigantes rojas, que son estrellas rojas pero tan luminosas como las azules. Pero también son pocas, y por eso son tan notables y bien conocidas: Betelgeuse, Antares, Aldebarán, Gacrux, etc. 

Para hacer lo que pidió Palandri recurrí al catálogo BSC, el Bright Star Catalogue. Como su nombre lo indica, contiene las estrellas más brillantes del cielo, las que se pueden ver a simple vista desde un sitio bien oscuro. Son casi 10 mil estrellas, pero por supuesto no se pueden ver todas juntas en el cielo, sino sólo la mitad (más o menos) que está sobre el horizonte. A lo largo del año podemos ver más que una mitad, dependiendo de la latitud desde donde observemos. El catálogo se originó en el Harvard College Observatory a fines del siglo XIX, por iniciativa del Edward Pickering, quien además, junto con su equipo de computadoras, llevó adelante el catálogo de espectros estelares Henry Draper, donde se hicieron muchos descubrimientos cruciales para la astronomía y la astrofísica modernas. La versión más reciente es la 5a, de 1991, que es la que usé. El diagrama H-R (magnitud absoluta vs clase espectral) hasta magnitud 6 se ve así:

Cada punto es una estrella, pero no todas las estrellas del BSC tienen distancia en el catálogo (que se necesita para calcular la magnitud absoluta), así que hay menos de 10000 estrellas en el gráfico (hay 5004). Pero igual, la verdad que no se ve mucho. Ni siquiera se distinguen la secuencia principal y la rama de gigantes rojas, que hace 100 años fueron los descubrimientos cruciales de Hertzsprung y Russell. Así que otro día lo haré con los datos del satélite Hipparcos, que me parece que darán mejor. 

Pero la otra cosa interesante, y que es realmente lo que preguntaba Palandri, es cuántas hay de cada clase. El resultado es el siguiente:

Estos histogramas muestran la proporción de estrellas de cada clase espectral. A la izquierda están las del cielo estrellado (del BSC). Fíjense que cada clase, entre la B y la K, contribuye con un 20% aproximadamente, mientras que hay bastante menos rojas M, y muy poquitas azules O. Eso más o menos es lo que se ve en el diagrama H-R de arriba, sólo que como se superponen los puntos de las estrellas es más difícil de cuantificar. Así que más o menos el 20% de las estrellas del cielo son azules (O y B), un 40% son blancas (A y F), un 40% son amarillentas (G y K), y un 5% son rojas (todas gigantes, ya sabemos).

El histograma de la derecha muestra lo mismo, pero para todas las estrellas. Se ve el sesgo que mencionaba al principio: las estrellas rojas son una abrumadora mayoría, pero entre las visuales son apenas el 5%. En cambio, las lindas luminarias azules (las Tres Marías, por ejemplo) que son el 20% de las que nos deleitan en el cielo nocturno, son apenas el 0.12% del total. Qué cosa, ¿no?

Bueno, otro día muestro el diagrama H-R hecho con las estrellas de Hipparcos, y trataré de poner cartelitos en las estrellas más cercanas, o las más brillantes, como pidió Tomás.

12/04/2025

En defensa de la miniluna

Desde hace algunos años se promocionan las superlunas. Son las lunas llenas que ocurren cuando la Luna se encuentra en el punto más cercano de su órbita, llamado perigeo. Esto pasa porque la órbita de la Luna alrededor de la Tierra (al igual que la de los planetas alrededor del Sol) no es redonda, sino ovalada, con una forma particular llamada elipse (no eclipse, elipse). Todos los meses, en cada vuelta, la Luna pasa por este punto más cercano. Cuando, además, coincide con la Luna llena, se puso de moda decirle "superluna". No es ningún evento especial, pero como siempre es lindo observar la Luna, aquí estamos a favor. Inclusive, tenemos aquí mismo una página especial para calcular las superlunas.

Se podrá discutir el nombre: la verdad que la superluna no es muuucho más grande que una luna llena promedio. Es alrededor de 15% más grande. Si Clark Kent fuera 15% más fuerte que un hombre promedio, no lo llamaríamos Superman. Por otro lado, si yo fuera 15% más alto, podría haberme dedicado al tenis profesional. En fin. Además, 15% más grande significa que es 30% más brillante (porque la superficie crece con el cuadrado del diámetro, y 1.152 = 1.32), así que es bastante más brillante. En fin al cuadrado.

Bueno, la cuestión es que hoy es la luna llena, a las 00:22 UT del domingo 13, que son las 21:22 de esta noche de sábado. En Bariloche, la luna sale a las 19 horas, así que a las 21 ya la tendremos alta. Sólo que no es el perigeo. Mañana a la noche, en cambio, es el apogeo, el punto más lejano de la órbita. Así que, en lugar de una superluna, será una miniluna. Medirá, en el cielo, algo menos de medio grado. El próximo 5 de noviembre, para comprar, tendremos una superluna de 34 minutos de arco.

Como dije, el apogeo es mañana, a las 22:49 UT (19:49 hora argentina) cuando la Luna se encontrará a 406294 km de la Tierra, que es casi tan lejos como puede estar. En Bariloche, la Luna saldrá a eso de las 19:30  (dependiendo de los cerros que tengas en el horizonte del Este), y se verá casi tan llena como la de esta noche, así que será una miniluna más mini que la de hoy. ¡No se pierdan ni una, ni la otra!


 


Las fotos de la superluna y la miniluna es mía. Están hechas con exactamente el mismo equipo fotográfico. La diferencia es notable, no me digan que no.

En inglés le dicen micromoon. Yo prefiero el prefijo mini, porque micro significa "millonésimo". Y así como la superluna no es taaaan grande, la miniluna no es taaaan chica...

La foto del final es la "primera luz lunar" de mi nuevo Seestar S50. La hice el 18 de marzo, con un minuto de video raw, apilado con Autostakkert y apenas retocada en Photoshop.

05/04/2025

La impresionante Centaurus A

Centaurus A es una de las maravillas del cielo austral, y ya la hemos comentado hace años. Pronto será la mejor época para observarla, así que voy a contar un par de papers que leí no hace mucho sobre ella. Es la "galaxia activa" más cercana, a unos 11 millones de años luz. Si bien se la puede ver con binoculares, lo mejor es observarla con un telescopio, para apreciar su aspecto de galaxia elíptica partida en dos (parece una hamburguesa). Esta foto de larga exposición muestra un exquisito detalle, en un halo que se extiende mucho más allá de lo que se aprecia en el ocular:

En la preciosa franja de polvo que cruza la galaxia, que parece una espiral de canto, vimos hace pocos años una supernova. Pero lo notable que quería mostrar está mucho más lejos del centro. Precisamente, uno de los papers que me sorprendió fue una observación del Telescopio Espacial Hubble (que puede ver estrellas individuales de Cen A, por cierto). La siguiente imagen muestra, en dos detalles insertos, estrellas del halo de la galaxia, que se encuentran mucho más lejos que lo que uno podría imaginar:

La exploración se extendió 25 veces el radio de la galaxia en la dirección del eje de la elipse que forma la parte más brillante, y 16 veces en la dirección transversal. El halo resultó abarcar 4 grados en el cielo, es decir 8 veces el tamaño de la Luna. Las estrellas del halo siempre son de las más antiguas de las galaxias, de manera que guardan información sobre toda su evolución. Me imagino que el evento catastrófico que le dio a Cen A su peculiar aspecto actual (posiblemente, una colisión con una gran galaxia espiral) lanzó estas estrellas al espacio intergaláctico. ¡La vista que deben tener desde sus planetas!

Centaurus A es además una galaxia de radio. Es decir, se observa radiación en la frecuencia de radio viniendo de un par de lóbulos alrededor de la componente estelar. 

Lo que muestra esta imagen (hecha con un sistema de radiotelescopios australianos) es inmenso en el cielo. La parte visual de la galaxia está ahí perdida en el medio. Si tuviéramos ojos de 100 metros  de diámetro podríamos verlo con el tamaño de una mano abierta con el brazo extendido, más grande que la Nube Grande de Magallanes.

Esta radiación viene de gas caliente, expulsado del centro de la galaxia en forma de dos chorros, que se originan en el agujero negro central, similar al que observó el Event Horizon Telescope en el centro de M87 (que se encuentra bastante más lejos). Estos chorros no se ven visualmente (como en el caso de M87, aunque no estoy seguro de si las estructuras más o menos lineales, rojas, de la primera foto, no son una parte del chorro, que ha perdido colimación). Pero sí se pueden ver en radio, y el EHT los ha observado. La siguiente imagen los muestra, en comparación con el de M87 (que aparece a la derecha):


En estas imágenes muchas veces parece haber cuatro chorros, dos para cada lado. Pero son sólo dos, que tienen forma de conos. Vistos de costado, vemos más densa la pared de los conos (esto ya lo había comentado aquí). Si en lugar de costado, lo viéramos de frente, veríamos algo similar a un quasar, o incluso un blazar. Estas observaciones además permitieron localizar la posición del agujero negro de Cen A, y concluir que su sombra (como la de M87* y de Sgr A*) debería ser visible en frecuencia de terahertz. Así que probablemente lo veremos en el futuro cercano.

Centaurus A es una excelente galaxia para observar y fotografiar. Está casi directamente al norte  del familiar cúmulo globular Omega Centauri. Así que para cualquier telescopio con montura ecuatorial es muy fácil de encontrar, lo único que hay que hacer es moverse hacia el norte exactamente 4 grados, y allí estará.


 


La primera foto es de Lau, Lorenzi y Tse (AMT Chile). Uno la mira y le da ganas de no hacer nunca más una foto astronómica. ¿Para qué?

El paper del halo es: Rejkuba et al., Tracing the outer halo in a giant elliptical to 25 Reff, ApJL 791:L2 (2014).

El paper de los lóbulos es: McKinley et al, Multi-scale feedback and feeding in the closest radio galaxy Centaurus A, Nature Astronomy 6:109–120 (2022) De allí es la imagen de los lóbulos.

El paper del chorro es: Janssen et al, Event Horizon Telescope observations of the jet launching and collimation in Centaurus A, Nature Astronomy 5:1017–1028 (2021). De allí tomé la última imagen.

29/03/2025

Eclipse en crisis

Durante un eclipse lunar, la Tierra se interpone entre el Sol y la Luna llena, de manera que la sombra de la Tierra se proyecta sobre la superficie lunar. ¿Cómo se ve esto desde la Luna? Desde la Luna, se ve la "Tierra nueva" ocultando el Sol. Es decir, ¡desde la Luna se ve un eclipse solar! Dos semanas antes del eclipse lunar que comentamos la semana pasada, el módulo lunar Blue Ghost, de Firefly Aerospace, descendió en el Mar de las Crisis, y pudo observarlo. Así:

Esta foto muestra el efecto "anillo de diamante" al momento de reaparecer el Sol tras la silueta de la Tierra, similar al que hemos visto en nuestros eclipses solares. Cuando la Luna tapa al Sol, como ambos tienen el mismo tamaño en el cielo, alrededor de la silueta lunar vemos parte de la atmósfera del Sol, la cromósfera, con las atractivas y variadas protuberancias. Pero la Tierra es más grande que la Luna, y en el cielo de la Luna es más de 3 veces más grande que el Sol. De todos modos, alrededor de la Tierra vemos un anillo brillante. ¿Qué es? No es la cromósfera solar asomando. Es la propia atmósfera de la Tierra, iluminada por el Sol que está del otro lado. 

Esta simulación, hecha con Celestia, muestra la situación. El hemisferio nocturno de la Tierra apunta hacia la Luna, y el diurno hacia el otro lado, hacia el Sol. El círculo que separa el día de la noche se llama técnicamente terminador. En una mitad de ese círculo está amaneciendo (del lado del océano Atlántico, a la derecha de la imagen), y del otro lado está anocheciendo. Es la proverbial luz de todos los amaneceres y todos los atardeceres de la Tierra a la vez, que vemos reflejada en la Luna durante los eclipses, pero que nunca habíamos visto directamente. 

En la foto de Blue Ghost vemos que hay varios puntos más brillantes en la atmósfera. Uno de ellos casi opuesto a la posición donde está asomando el Sol, dos abajo y a la izquierda del Sol, y varios arriba del Sol, más otros puntitos chiquitos (flechas). ¿Qué serán? Seguramente corresponden a lugares más claros de la atmósfera. No es difícil buscar en qué lugares de la Tierra están, porque en Celestia podemos dibujar el terminador:

El punto más brillante (el de arriba a la izquierda) está en medio del Pacífico occidental, a medio camino entre Japón y Nueva Guinea. Superpuse un mapa de la nubosidad global a esa hora con uno del día y la noche, para ver qué había en la atmósfera. Es el óvalo amarillo:

Aunque la coincidencia entre los dos mapas no es exacta (están en proyecciones distintas, y no me tomé el trabajo de reproyectarlos), se puede ver que es una región de aire claro, entre dos sistemas de mal tiempo (uno que parece un frente, y el otro que parece nubosidad ecuatorial). Los puntos brillantes que vemos a la derecha en la foto del eclipse están sobre el Atlántico Norte, donde también hay dos claros entre sistemas de nubes (óvalos verdes). El punto brillante de abajo está en la Antártida (óvalo rojo), y ahí es difícil ver lo que hay en los satélites meteorológicos, pero seguramente es lo mismo: aire claro.

Nunca habíamos visto estas cosas, así que me encantó verlas por primera vez. Comparto también un video que puso Firefly en su cuenta de X, que muestra el progreso del eclipse, con la luz del Sol increíblemente enrojecida (es la familiar luz rosada del amanecer y del atardecer):

La foto del eclipse desde el Mar de las Crisis está hecha a las 5:30 hora argentina, según Firefly. A esa hora yo ya estaba juntando el equipo, así que les dejo la última que hice, a las 4:56. A esa hora, el Mar de las Crisis (el óvalo cerca del borde inferior izquierdo) todavía estaba eclipsado: 


 


La foto y el video del eclipse desde la Luna son de Firefly Aerospace, distribuídos a través de su cuenta de X. El mapa del día/noche es de Time and Date, y está compuesto con uno de nubosidad de Weather Underground, correspondiente a las 09:00 UT del 14 de marzo de 2025.

Blue Ghost es la primera misión comercial exitosa a la Luna. Seguramente habrá muchas más en poco tiempo.