La pulsera del gigante

Betelgeuse es una estrella preciosa. Es la más cercana de las supergigantes rojas: estrellas muy pesadas y muy luminosas, cercanas al final de sus vidas. A pesar de ser tan luminosa (unas cien mil veces más que el Sol), Betelgeuse es tan grande que la temperatura de su superficie es de unos 3000 grados, mucho menos que los 5800 del Sol. Por esa razón es tan roja (anaranjada, más bien), se destaca en medio de las estrellas azules de la constelación de Orión, y es tan linda de ver.

Como muchas gigantes rojas, Betelgeuse es una estrella variable. La variación de brillo se debe a que pulsa: cuando se comprime se calienta y brilla más, y cuando se expande se enfría y brilla menos. Como es tan grande y está relativamente cerca, es una de las pocas estrellas cuyo tamaño realmente se puede medir directamente (con técnicas especiales, pero ya centenarias). En el caso de Betelgeuse, se ha observado que esas pulsaciones son imnensas. El pulso no es simple: es una superposición de al menos tres oscilaciones, y las amplitudes de los picos son muy irregulares:

Hay dos oscilaciones de período de algunos cientos de días, perfectamente entendibles por los mecanismos físicos que gobiernan a estas estrellas "maduras". Pero hay una oscilación más larga, con un período de miles de días (unos 6 años, señalado con la línea roja en el gráfico), que no tiene una explicación. Desde hace mucho se sospecha que podría deberse a la presencia de una estrella compañera. Paradójicamente, el brillo de Betelgeuse conspira contra su observación. Es tan brillante que es difícil ver si tiene una compañera, o incluso detectarla en su espectro. A fines del año 2024 se publicaron dos artículos, no relacionados entre sí (incluso usando metodologías distintas) sugiriendo, una vez más, la presencia de una segunda estrella. Los dos coincidían tanto en la masa como la órbita de la compañera. De manera que un tercer grupo decidió buscarla visualmente, usando un telescopio gigante y haciendo fotos de milisegundos para evitar saturar la cámara con el brillo de Betelgeuse. Los muchos fotogramas se combinaron luego matemáticamente (de una manera no muy distinta a la que hacemos los aficionados cuando combinamos múltiples exposiciones). ¿El resultado? No es muy distinto de lo que sabíamos: Belegeuse podría tener una compañera. Pero ahora tenemos lo que podría ser su foto:

Betelgeuse es la estrella anaranjada brillante, y la compañera sería la manchita azul (y por lo tanto más caliente). ¿Por qué insisto con los condicionales? Porque la imagen de arriba, preciosa, que es la que se distribuyó a los medios de prensa, no es la verdadera foto. No sé cómo la manipularon para que quedara tan bonita, pero sé para qué: para vendértela. Lo que en realidad observaron es esto (tomado del paper):

Está señalada la compañera. Mmmmm... puede ser. De hecho, lo que hicieron fue lo siguiente. Como esta gente ya había observado Betelgeuse con esta técnica en ocasión del gran oscurecimiento (que comentamos aquí), y en esa ocasión (según los artículos del 2024) la compañera estaría alineada con Betelgeuse y sería invisible, esperaron al momento en que su órbita la llevara al máximo apartamiento y observaron de nuevo. Para asegurarse. Y efectivamente, como se ve en la figura, en el 2020 (izquierda) no estaba esa manchita, y en el 2024 (derecha) sí está, y exactamente en el lugar previsto. (Fíjense que hay una segunda manchita en el lugar opuesto, del otro lado de Betelgeuse: es un artificio del procesamiento matemático, es esperable y no indica que haya dos compañeras.)

Por supuesto, van a observarla de nuevo en cuanto puedan, en otro máximo apartamiento, a ver si sigue estando la manchita. Por ahora pinta bien, pero hay que tomarlo con pinzas. En todo caso, sería súper interesante que se confirme, entre otras cosas porque permitirá determinar con exactitud la masa de Betelgeuse, que se estima en unas 20 masas solares, pero con mucha incerteza. Esto, a su vez, permitirá mejorar la estimación de la distancia, que tampoco se sabe muy bien (son algunos cientos de años luz).  

La estrellita compañera, según calculan en estos tres trabajos, tiene un poco más de una masa solar, pero ni siquiera es una estrella hecha y derecha, de las que fusionan hidrógeno en el núcleo. Es una protoestrella: todavía está formándose, contrayéndose y calentándose. Ahora, si las dos estrellas se formaron juntas (como ocurre con las estrellas binarias), ¿cómo puede ser que una sea una anciana a poco de finalizar su existencia, y la otra sea menos que un bebé? La razón es que las estrellas no envejecen todas con el mismo ritmo. Las más masivas envejecen mucho más rápido. Betelgeuse nació enorme, vivió radiando furiosamente y consumió todo su hidrógeno. Ahora ya está fusionando helio, camino a explotar como supernova, y la compañerita ni siquiera alcanzó la temperatura suficiente para empezar a fusionar su propio hidrógeno en helio. 

La estrella compañera está en una órbita tan cercana a Betelgeuse que la vista desde ella debe ser espectacular. ¡Debe llenar el cielo! Lo simulé en Space Engine, y con un campo visual de 45 grados de ancho (como viendo el monitor, ni muy lejos ni muy cerca) se vería así:

Está tan cerca que orbita dentro de la densa atmósfera de Betelgeuse. Esto tiene consecuencias: se irá frenando, y en unos 10 mil años terminará cayendo sobre Betelgeuse. No sólo nunca llegará a ser estrella, sino que tampoco llegará a ver a su hemana mayor convertirse en supernova. Aunque, en cierto sentido, explotarán juntas.

Betelgeuse es un nombre de origen árabe, muy deformado por trasliteraciones, pero aparentemente significa "la mano de Orión". Los astrónomos sugieren, para la compañera, un nombre árabe que significa "su pulsera" (y que suena algo así como siguáruha, escúchenlo en Google translate.

 

---

Los papers de 2024 son:

Golberg et al., A buddy for Betelgeuse: Binarity as the origin of the long secondary period in α Orionis, ApJ 977:35 (2024).

MacLeod et al., Radial velocity and astrometric evidence for a close companion to Betelgeuse, ApJ 978:50 (2025, es del 10 de enero, ya se conocía el resultado en 2024).

El nuevo es: 

Howell et al.,  The probable direct-imaging detection of the stellar companion to Betelgeuse, ApJ 988:L47 (2025). Fíjense que dice "probable" en el título, ya que es un resultado por ahora incierto. Los autores traducen el nombre propuesto como Her bracelet, no sé por qué, ya que Orión es una figura masculina.

Fuera de foco

Una más (y última, prometo) de la misma preciosa noche en el lago Moreno que conté recientemente. Siendo la última salida del otoño, no podía dejar de fotografiar Orión. En esa época lo teníamos ya recostándose sobre el oeste, en este caso a poco de hundirse en la vegetación del bosque patagónico. 

Las fotos astronómicas, a veces, nos decepcionan por la cantidad de estrellas. ¿Dónde está Orión? ¡A simple vista es tan fácil de encontrar! La fotografía funciona de manera muy distinta que la visión humana, y a veces hay que editar un poco la foto para lograr un aspecto "más natural". Una técnica posible es usar un filtro minimum, que aplasta las estrellas chiquitas y rescata las brillantes:

Así me gusta más. Incluso se llega a notar que Betelgeuse estaba tan brillante como Rigel, en un inusual evento que renueva la expectativa de que finalmente explote. Pero lo que quería hacer realmente era una foto desenfocada, que ayuda a rescatar el color de las estrellas. No me salió bien, voy a tener que repetirla el año que viene. Mientras tanto, podemos hacerlo también en post procesamiento:

¡Linda! Rescaté en foco la nebulosa M42, era una picardía perderla, sepan disculpar. Se nota perfectamente la diferencia entre la supergigante roja Betelgeuse y la supergigante azul Rigel. Se distingue bien que las Tres Marías no son trillizas: Mintaka, "la de abajo", es más tenue. Y las tres son más azules que Rigel. También vemos un lindo trío de estrellas azules a la izquierda: son estrellas de la Liebre, iota, kappa y lambda. Y de otro lado, donde Géminis se acerca al gigante, varias estrellas son bien rojas: eta, mu, épsilon y zeta. A punto de desaparecer en la vegetación, otra luminaria roja es el planeta Marte.

Curiosamente, también salió muy bien en la foto una de las estrellas más extraordinarias del cielo, una estrella de carbono que compite con DY Crucis y V Hydrae el puesto de estrella más roja: R Leporis, la Estrella Carmesí de Hind, índice de color B-V +5.75. Es una estrella tenue, así que la muestro en un recorte de la foto enfocada:

¡Súper roja! Hind la describió como "una gota de sangre en un campo negro". Ese día brillaba a magnitud 8.1 (no la medí yo, revisé el valor en AAVSO), que es un valor intermedio en su variación, tipo Mira, entre 5.5 y 11. Es una linda estrella para buscar en el telescopio. Anótenla para el verano que viene. Verano austral. Si vivís en el hemisferio norte, no sabés lo que te perdés.

La nebulosa de la Nebulosa de Orión

«Que se quede el infinito sin estrellas.»
Trío Los Panchos, Piel canela

El día que nos encontramos en la Costanera para observar el cometa ZTF, mi amigo y astromago Javo Fabris me contó sobre el programa StarNet, que remueve las estrellas de las fotos astronómicas. Me encantó, y lo apliqué a la foto de la Nebulosa de Orión que mostré hace poco. Acá está la nebulosa, sólo la nebulosa de la Nebulosa de Orión:

Como comenté en aquella ocasión, las estrellas suelen salir demasiado grandes en las fotos astronómicas. Hay tres razones principales: la inestabilidad de la atmósfera (el seeing, siempre malo en Bariloche), el diseño del telescopio (el límite de difracción), y la precisión del guiado (mi mayor limitación). Así que esta técnica nos permite disfrutar de la encantadora nube cósmica sin que nos distraigan exageradas estrellas. Algunas partes de la Nebulosa de Orión tienen nombres propios que se usan de manera más o menos informal:

Lo que vemos con el ojo en el ocular son las partes más brillantes y más verdeazuladas de esta nube de gas y polvo interestelar. El color verdoso de ambas alas y de la región de Huygens (donde está el Trapecio) suele ser apreciable. Pero hace poco, usando mi telescopio de 20 cm en un sitio muy oscuro, por primera vez en mi vida alcancé a distinguir un rojo muy profundo, muy al límite de mi visión, junto al Ala este.

El nombre de la nube oscura de donde parten ambas alas alude a un pez escalar o ángel, que alguna gente reconoce en la silueta de M 42. Esta necesidad de darles nombres a las partes de un objeto complejo es natural, y sirve para intercambiar información y apreciaciones entre observadores sin tener que decir "la partecita finita de acá" o la "cosa redonda de allá". Hace 200 años John Herschel trató de sistematizarlo para esta nebulosa, comparando las descripciones que habían hecho observadores anteriores. Su propio dibujo está muy bueno, y me gusta que tiene las estrellas chiquititas, como las vemos en el ocular. Aquí lo comparto, invertido y negativo del original. ¿Ven el pez?

En su artículo, Herschel describe la silueta como «la cabeza, hocico y mandíbulas de algún monstruoso animal —un parecido ya sugerido por [Guillaume Le] Gentil». Y también deja una versión anotada, con la nebulosa apenas delineada, con su propuesta de nombres (acá sin invertir, para que se lea el texto):

Allí bautiza la Boca del pez como Fauces seu Sinus magnus, es decir Garganta o Gran bahía. Este último nombre todavía puede encontrarse en algunas cartas topográficas, como ésta de Patricio Domínguez Alonso:

La filigrana oscura de la Boca del pez (y el resto de la nube oscura que separa M 42 de M 43) es medio fantasmagórica, y hoy podríamos llamarla el Dementor. En fotos del Hubble es magnífica.

La Barra (que aquí vemos cerca del borde inferior del recorte) es interesante. Es una de las regiones más brillantes, y marca una transición muy brusca entre la zona verde y la roja. Hay allí un verdadero acantilado (que vemos desde arriba) que nos muestra la burbuja de gas ionizado por la radiación de las estrellas azules del Trapecio. Es un "frente de fotodisociación": del lado verde el gas es hidrógeno ionizado, mientras que del rojo es hidrógeno molecular e hidrocarburos. Una imagen súper reciente del telescopio Webb (no difundida oficialmente) muestra esta región en detalle jamás visto:

Para terminar, otra región interesante se encuentra del lado de la Vela. Un fenómeno ubicuo en la naturaleza, desde la formación de nubes en forma de onda, o rulos en el mar o en la atmósfera de los planetas gigantes, u olas en el mar. Es una inestabilidad de Kelvin-Hemholtz, que forma ondas en la superficie de la nebulosa, allí donde "sopla" el viento estelar (del Trapecio, que está bastante lejos hacia la izquierda, a varios años luz).

Esta imagen contiene información infrarroja (del Telescopio Muy Grande), ya que en luz visible las ondas no se destacan tanto. Pero con ganas se pueden adivinar incluso en mi fotito:

¡Habrá más sobre la Nebulosa de Orión, próximamente!

---

El paper de Herschel es Account of observations made with a twenty-feet reflecting telescope, y está disponible online. De allí son sus dos ilustraciones.

La topografía de M 42 es de Patricio Domínguez Alonso (2011). Domínguez Alonso fue un paleontólogo español, gran amante de la astronomía y divulgador científico.

El paper sobre las ondas KH es: Berné et al., Waves on the surface of the Orion Molecular Cloud, Nature (2010) (disponible también como arxiv.org/abs/1011.0295).

Hay un par de recortes de fotos del Hubble, del Webb y del VLT, fácilmente reconocibles (más que nada por el numero de puntas de las estrellas: 4, 6 y 0). Las demás fotos son mías.

El cúmulo de Orión

«The most remarkable of the nebulae are, that in the
sword-handle of Orion, and that in the girdle of Andromeda.»
John Herschel, Account of Observations (1826)

¡Se me acaba el verano y no publiqué nada sobre la constelación estival favorita de los aficionados australes! Hice una foto de la Gran Nebulosa de Orión, una noche con bastantes dificultades técnicas, en el observatorio de mi amigo Daniel Chiesa, en Ñirihuau Arriba. Con mi propio telescopio, fui sólo de visita, eh, así que todo culpa mía. Pero unas exposiciones que hice de Orión salieron sorprendentemente buenas (debe haber sido mérito de Marcelo Álvarez, que me ayudó). Así que las procesé, y aquí está la foto:

Ya sé: guau, buenísima, ¿cómo la hiciste? ¿esos colores son reales? ¿es como la veríamos de cerca? etcétera etcétera. Me ocuparé de algunas de esas cuestiones otro día. Para hoy rescaté algunas estrellas individuales, que vemos siempre mezcladas en el ordenado caos nebular de Messier 42.

Hace poco, en una velada con amigos desde un lugar extremadamente oscuro, estuvimos observando la nebulosa a través del telescopio. Y lo que se ve con el telescopio es muy distinto de una foto. Tal vez lo más llamativo sea lo pequeñas que se ven las estrellas, apenas chispitas de luz azul, infinitesimales, sobre el terciopelo nebular. Las fotos son muy lindas y coloridas, pero son otra cosa. Y ninguna de las técnicas que conozco para "achicar las estrellas" en post-procesamiento se acerca siquiera a algo parecido, así que las dejé como estaban.

Las estrellas que vemos aquí (y muchas más) forman parte de un gigantesco racimo estelar que a veces se llama Cúmulo de la Nebulosa de Orión. Todas ellas nacieron en, y del, Complejo de Orión, una de las grandes regiones de formación de estrellas de la Vía Láctea, y la más cercana a nosotros (1400 años luz). La Nebulosa de Orión (M 42) es una especie de burbuja reventando en una de sus componentes, llamada Orión A (en Orión B están la Llama y la Cabeza de caballo, junto a la estrella Alnitak, y hay más nubes, abarcando toda la constelación de Orión).

Las responsables del reventón que nos permite ver dentro de Orión A son miembros de la notable estrella múltiple Theta 1 Orionis, conocida como el Trapecio. ¡Se ven tan bien en el telescopio! Aquí se las muestro en una foto anterior:

La más brillante, la C, es la responsable de casi todo el brillo de la Nebulosa de Orión. Pero no son siquiera las 4 que vemos en el telescopio, ni las 6 que se distinguen en esta foto. El Trapecio es un cumulito más que una estrella múltiple: una veintena son las más brillantes, pero hay un centenar más de estrellitas. Son las recién nacidas del Cúmulo de Orión, tienen menos de un millón de años, y su berrinche de viento estelar y ultravioleta está erosionando el gas y polvo del que nacieron. 

Junto a ellas, Theta 2 Orionis forma un triplete de estrellas alineadas, también de menos de un millón de años (la más brillante es de magnitud 5, comparable a Theta 1 Ori C). Cuando las vemos en el telescopio, inevitablemente todo el mundo cree que son las Tres Marías. ¡No son! Todas las estrellas (y la nebulosa) de mi foto de arriba, TODAS ellas, son lo que a simple vista vemos como una única estrellita de morondanga en medio de la Daga de Orión. Las Tres Marías están cerca, pero a otra escala. Lo que revela un telescopio es increíble, imagínense cómo se habrá caído sentado Galileo, si nos pasa a nosotros que ya sabemos todo sobre la vida, el universo y todo lo demás. Esta es la Daga entera, que a simple vista es tan poca cosa, apenas tres estrellitas:

La otra estrella bien brillante de la región es Nu Orionis, responsable del brillo de M 43 (que parece separada de M 42 por una nube fría y oscura que se interpone, pero forma parte de la misma nebulosa). Es una estrella de magnitud 4 (comparable al Trapecio entero), así que podríamos verla individualmente a ojo desnudo, si su luz no se mezclara con la de sus numerosas vecinas. Es también una estrella joven, pero no tan joven como las del Trapecio. En medio de la nube oscura se destaca solitaria una estrella muy roja: Brun 862, con un índice de color 2.37. Se trata de una supergigante roja (una estrella pesada al final de su vida, como Betelgeuse o Antares). Así de roja como se la ve, es una estrella de clase K, que debería verse más bien anaranjada (con B-V 1.5). Si quieren buscar una parecida, busquen Pi Puppis, a mitad de camino entre Sirio y Canopus. A Brun 862 la vemos mucho más roja porque está dentro de la nube de polvo, como cuando vemos el Sol a través del humo de un incendio. 

Para el otro lado que estas dos vemos, en medio de una región con menos estrellas, a V 372 Orionis. No sé si me gusta porque es miembro de una clase de estrellas jóvenes de brillo irregular llamadas "variables Orión", o porque vive en medio de una zona que combina los colores azul y rojo de la nebulosa de manera encantadora. Es algo irresistible para un cuervo:

Me da la impresión de que esta parte de la nebulosa podría estar brillando por reflexión de la luz estelar, y no por fluorescencia como casi todo el resto. Pero tal vez me equivoque. Si alguien lo sabe, que comente. 

La última estrella notable que marqué, T Orionis, también es una variable Orión, una estrella muy joven de brillo irregular. En este caso se trata incluso de una estrella pre-secuencia principal (clase Herbig Ae/Be). Es decir que está brillando por contracción, pero todavía sin fusionar hidrógeno en su núcleo, y que aún no terminó de separarse de la nebulosa en la cual se formó como proto-estrella. La Nebulosa de Orión tiene la más rica colección de estrellas pre-secuencia principal en un entorno de miles de años luz de nosotros, así que son particularmente importantes para estudiar la formación estelar.

De todos modos, así como vemos la nebulosa rebosante de estrellas bebé, se ha descubierto recientemente que la formación estelar ocurre de manera episódica (lo mencionamos en el caso de la Tarántula hace poco). Un estudio cuidadoso de colores y brillos (complicado, porque como vimos, la nebulosa distorsiona los colores), muestra que hay al menos tres episodios de formación estelar distinguibles en el cúmulo de Orión, que vienen ocurriendo cada millón y pico de años. El Trapecio y sus vecinas (y otras que no vemos, dentro de la nebulosa) serían una nueva ola. Y hay además tantas proto-estrellas que la actividad va a seguir todavía por bastante tiempo.

Más sobre la Nebulosa de Orión, en breve. (PS: Aquí.) 

---

Las fotos son mías, salvo la de V 372 Orionis, que es de NASA/ESA/Hubble, dada a conocer muy recientemente, a principios de 2023.

El paper sobre los pulsos de formación estelar en el cúmulo de Orión es: Beccari et al., A Tale of Three Cities: OmegaCAM discovers multiple sequences in the color-magnitude diagram of the Orion Nebula Cluster, Astronomy & Astrophysics (2017) (disponible en arXiv). Hay incluso estudios anteriores.

"Theta" se pronuncia zeta (con la lengua entre los dientes, como en español ibérico). No seta, y mucho menos tita, como suele escucharse entre mis colegas. Es la inicial de palabras latinas que empiezan con th en inglés y con t en castellano, como teatro, etc. Es una de las dos zetas del griego. La otra es la dseta, que se pronuncia como la z del francés: como una z española pero con la lengua contra el paladar en lugar de entre los dientes. Es la inicial de palabras castellanas que comienzan con zeta, como zoología, etc.

Las Tres Estrellas

Messi y los muchachos de la Scaloneta han conquistado la ansiada tercera estrella para el fútbol argentino. En el Cielo las Estrellas no es ajeno a la alegría que nos inunda, así que la nota de hoy está dedicada a ellos, a su destreza, su coraje y su logro mundial. Eso por un lado. Pasemos a la astronomía. 

Hay tres estrellas en el cielo que todos sabemos reconocer. Están exactamente en el ecuador celeste, así que se ven desde todo el planeta. Como el Mundial, fijate un poco. En Argentina las llamamos Tres Marías, y los aficionados a la astronomía saben que son parte de la constelación de Orión, formando el cinturón del gigante.

Son estrellas bien brillantes, de segunda magnitud, visibles incluso desde una ciudad. Empezando del lado de Betelgeuse (la estrella roja de Orión, fácil de identificar), se llaman Alnitak, Alnilam y Mintaka. Mejor dicho, se llamaban. Porque desde el domingo, para todos los argentinos, tienen nuevos nombres:

La más brillante es 2022 (la estrella antes conocida como Alnitak). En fotografías (como la de arriba) aparece envuelta en una región nebulosa que incluye varias conocidas: la Flama y la Cabeza de Camello, digo de Caballo. Es un sistema triple, como si fueran Messi, Julián Álvarez y Di María. La primaria es una supergigante azul, de clase O. Apenas una de cada 3 millones de estrellas es de este tipo, y ésta es la O más brillante del cielo. Como Messi, digamos. La acompañan una subgigante de la también rara clase B en órbita apretada, descubierta no hace mucho (Julián, ponele), y una gigante B, en una órbita más alejada, que se conoce desde hace más tiempo (es la estrella Fideo, obvio).

También es una supergigante azul, de clase B, la estrella 1986 (o sea, Alnilam). Su brillo es casi igual al de 2022, y varía ligeramente de manera irregular. Ya está fusionando elementos pesados en su núcleo, y en un millón de años se convertirá en una supergigante roja más brillante que Betelgeuse. 

Por su parte, 1978 (es decir, la vieja Mintaka) es apenas menos brillante que sus compañeras. También es un sistema estelar múltiple, en este caso jerárquico: la principal es una triple (una gigante O, una B de secuencia principal que completa una órbita ¡en 5 días!, y otra B subgigante bastante más lejos); a su alrededor otro sistemita, formado por otra B y una A. Una estrella adicional, mucho más tenue, podría ser también parte del sistema. Todo un lío (un "lío", 😉) de estrellas. 

Todas estas estrellas nacieron, hace 6 o 7 millones de años, en una de las regiones de intensa formación estelar de nuestro rincón de la Galaxia, el Complejo Molecular de Orión. Forman parte de una asociación llamada Orión OB1, que involucra docenas de estrellas masivas de clases O y B, más miles de estrellas más livianas. 1986 es la que se encuentra más lejos, y en realidad 2022 está más cerca de 1978 que de 1986.

Aprovechen para verlas en las noches de verano austral. Mirando hacia el norte, busquen también la constelación de Crater, que en latín significa Copa. Para nosotros, por supuesto, La Copa:

Oia, ¿y que vemos ahí abajo a la derecha? ¿Leo? ¡Es Leo!

Denébola es el maravilloso pie izquierdo, y Zosma es el muslo derecho, con el cual empujó la pelota en el tercer gol en la Final, el que debió ser definitivo porque, después del baile del primer tiempo, se lo merecían. La curva de estrellas que termina en Regulus es el brazo que sirve para contener el embate de Gvardiol el Enmascarado. En mi figura está mirando fijamente la pelota que forma el circulito que otros dicen que es la cabeza de la Hydra.

Ya que estamos, no olvidemos que Orión también es una figura humana. Y su nombre nos sugiere que se trata de un arquero (de Boca, luego de Racing, luego de Colo-Colo). Nada nos detiene:

Dibu (la constelación mal llamada Orión) está volando en una atajada, con la pelota ya sujeta en donde los griegos imaginaban una maza del personaje mítico. Su rol crucial en la obtención de la Copa es innegable. Y Tauro, ovio, es Lautaro "Toro" Martínez, con la mata de pelo que llega desde las Híades hasta beta y dseta Tauri.

Bueno, eso es todo. En el dibujo de Cancer, el Cangrejo, tal vez alguien vea un pedazo recortado de la red de los arcos, y en Géminis a los hermanos Théo y Lucas Hernandez (o los van de Kerkhof subcampeones del '78, o tantos otros). Sigan ustedes.

Feliz Navidad.

¿Está Betelgeuse a punto de explotar?

No.

Betelgeuse, una de las estrellas más brillantes del cielo, está en las noticias desde hace un mes, con titulares inquietantes acerca de la disminución de su brillo y su inminente explosión como supernova. ¿Es fake news? Más bien periodismo deficiente y titulares engañosos. En todas las notas publicadas en medios no especializados hay una mezcla de verdades, medias verdades, simplificaciones y exageraciones que trataremos de emprolijar. (Algo parecido ocurrió en 2011, y ya lo comenté en aquella ocasión.)

Es verdad que Betelgeuse ha reducido su brillo recientemente. Hice esta foto apenas regresé a Bariloche el sábado 4 de enero:

Compárese con el brillo que tenía en esta foto (hecha en enero de 2016 desde un sitio mucho más oscuro):

No hay mucho que agregar: Betelgeuse brilla hoy apenas como las Tres Marías, estrellas de segunda magnitud. Orión tiene, hoy por hoy, una sola estrella de primera magnitud: Rigel. Salgan y vean, no se queden con las fotos y las noticias. Todo el mundo sabe encontrar a Orión en el cielo del verano austral.

Esto no tiene nada de raro. Betelgeuse es una estrella de brillo variable irregular. Esta curva de luz abarca desde mi foto del 2016 hasta ahora. Se ve que la estrella ha perdido una magnitud entera (un factor 2.5):

Esta bajada es un poco inusual, pero no es taaaan rara. De hecho, no es la primera vez que disminuye tanto de brillo, como muestra la curva de luz que abarca más de un siglo de observaciones:

No es verdad que esta reducción del brillo sea una indicación de que la estrella está a punto de explotar. Lo que observamos en la superficie de Betelgeuse es el resultado de la actividad en sus capas exteriores, sujetas a una monstruosa convección, muy distinta de la que tiene lugar en nuestro apacible Sol. La variación irregular de Betelgeuse se debe a este caos, pero no a lo que ocurre en sus profundidades, que es donde ocurrirá la explosión.

Es verdad que Betelgeuse va a explotar. Es una estrella muy masiva (20 veces más que el Sol) que se encuentra en la etapa final de su existencia. Ya convirtió todo el hidrógeno de su núcleo en helio, y actualmente está fusionando helio en carbono y oxígeno. Cuando se agote el helio y la radiación que mantiene inflada la estrella empiece a menguar, el núcleo se comprimirá y calentará hasta que la temperatura alcance para la fusión del carbono. El proceso se repetirá, fusionando elementos cada vez más pesados, productos de las etapas anteriores: cuando se acabe el carbono fusionará neón, luego oxígeno, luego silicio. La fusión de silicio produce hierro, que no puede fusionarse, así que el horno nuclear se detendrá, la radiación perderá la batalla con la gravedad, el núcleo colapsará y se producirá una supernova de tipo II.

No es verdad que la explosión sea inminente. No podemos observar directamente el núcleo de Betelgeuse (necesitaríamos un telescopio de neutrinos mucho mejor que los actuales). Pero tenemos modelos matemáticos muy buenos del funcionamiento de las estrellas. Por lo que sabemos, el núcleo de Betelgeuse está compuesto por un 10% de helio, un 45% de carbono y un 45% de oxígeno, como se ve en la figura. Por fuera de este núcleo interno hay una capa de casi puro helio de 3 masas solares. Todo indica que  faltan 100 mil años para la supernova. Lástima, porque cuando ocurra será más brillante que la luna llena. Otro día comentaré más sobre esta fascinante estrella.

---

Las curvas de luz están generadas con la LCG de la AAVSO.

La animación de la convección de una supergigante roja no es un dibujo animado, es un trabajo científico de Bernd Freytag (www.astro.uu.se/~bf).

La figura de la composición de Betelgeuse está tomada de: Dolan et al., Evolutionary tracks for Betelgeuse, The Astrophysical Journal, 819:7 (2016). Los puntos de la derecha son las observaciones en la superficie de la estrella. Las curvas son el resultado de un modelo físico y matemático. Notar que el eje horizontal, en lugar de distancia desde el centro, está calibrado en masa desde el centro (en unidades de masas solares).

¿Cómo se pronuncia? No se dejen llevar por la pronunciación anglosajona, algo tipo "bételyus" o "bítelyus" (por la película). Díganlo en castellano: "betelgeuse", que suena más parecido al árabe del nombre original.

El tanque y el quasar

Vamos a revisar un par de fotos de las sesiones que me ocuparon en enero mientras el Balseiro dormía. Para empezar ésta, con Orión, Tauro y las Pléyades cerniéndose sobre la vieja torre de agua y el edificio de la División Diseño Avanzado (cuyo revestimiento de piedra está pleno de amonites, no se lo pierdan cuando visiten el Centro Atómico Bariloche).

Procesando esta foto me di cuenta de que cerca del ángulo superior izquierdo, que se moja en la constelación del río Erídano, había un quasar (se dice cuéisar) particularmente brillante: PKS 0405-12, de magnitud 14 y redshift z = 0.57, uno de los quasars más cercanos... ¡a 5000 millones de años luz! Sus fotones no sólo son de antes de los amonites, ¡son de antes de la Tierra!

Lo busqué y lo rebusqué, estirando los tonos de la imagen de una manera que no me animo a mostrar en público. No lo encontré. Con magnitud 14, no hay duda de que a través del telescopio lo habría pescado en el Erídano. Pero con la lente gran angular no llegué más que a magnitud 11 más o menos. Lástima.

La noche siguiente volví al Centro Atómico, pero esta vez en lugar de fotografiar los edificios vacíos bajo el cielo estrellado me dediqué a los cielos profundos, haciendo algunas fotos de larga exposición con un teleobjetivo. Con 65 fotos de 15 segundos capturé esta imagen de una de mis galaxias favoritas, la Moneda de Plata en el Escultor:

El que mire con atención verá que hay más de una nebulosidad en esta imagen:

La más brillante es NGC 253, la Moneda de Plata, preciosa espiral de canto. Está a 11 millones de años luz. Los amonites ya estaban extintos. A la misma distancia (forman parte del mismo cúmulo de galaxias) está NGC 247, en la constelación de la Ballena (las ballenas sí existían hace 11 millones de años). La otra nubecita conspicua, a la izquierda de NGC 253, no es una galaxia: NGC 288 es un cúmulo globular, bien lejano pero dentro de nuestra propia galaxia. Está más o menos a la misma distancia que el centro galáctico, pero aquí estamos mirando casi exactamente hacia el polo sur de la Vía Láctea. Otras dos galaxias que marqué, en cambio, sí son lejanas: NGC 177 y 172, también espirales de lado, de magnitudes 14 y 15 (como el fallido quasar de Erídano).

La sorpresa fue que nuevamente, casi en el borde, había un quasar de regalo: Q0043-2923, de magnitud 15 y redshift 0.9, ¡10 mil millones de años luz! ¿Lo querés en kilómetros? Son

95 000 000 000 000 000 000 000 km

Tremendo. Hice un recorte, porque achicado no se debe ver nada:

Los quasars son galaxias, o mejor dicho, son los núcleos muy activos de algunas galaxias, como el de M87 donde está el famoso agujero negro. Sólo que el inmenso chorro de materia y energía apunta directamente hacia nosotros, y por eso logramos verlos a través de abismos de espacio y tiempo. Los vemos como estrellas: eso significa quasar, quasi stellar radio source, si bien el Telescopio Espacial Hubble logra discernir en algunos casos la (mucho más tenue) galaxia que los aloja.

Mi alegría no duró mucho, ya que revisando la información sobre Q0043-2923 me encontré con que Gaia había medido su paralaje: 0.7 milisegundos de arco, que son 4 mil y pico años luz. ¡No era un quasar! Así lo cita Simbad: "Misclassified QSO in some references". Convencido de que también Gaia se puede equivocar (las clasificaciones se hacen automáticamente hoy en día) traté de encontrar un espectro, que delataría si se trata de una estrella o un quasar. El recentísimo Million Quasars Catalogue, Version 6.2 (22 May 2019), que usa abundantes datos de Gaia, todavía lo cita como quasar cierto, con "espectro de líneas anchas dominado por el núcleo". La referencia que dan de su redshift es una tesis de 1987, pero no encuentro los espectros.

Me queda alguna esperanza. ¿Será o no será? 

Los cúmulos de la Daga

Vamos a hacer un último rebote del ping-pong de cúmulos estelares que nos llevó de IC 2602 en el cielo del sur, a las Pléyades en el cielo del norte, y nuevamente al sur con NGC 2516. Ahora, justo cuando el gigante Orión se escabulle tras la cordillera para comenzar su hibernación anual, regresamos la cielo del norte para visitar su Gran Nebulosa. ¿Cómo, no era un ping-pong de cúmulos? ¿Qué tiene que ver una nebulosa? Bueno, es que los cúmulos nacen de las nebulosas, y dentro de M42 hay un cúmulo recién nacido. Además, en esta foto tomada a través del telescopio acromático Orion ST80 cabe la Daga de Orión casi entera, 1.85 grados de ancho ricos en cúmulos:

Ésta es la Daga, que a simple vista vemos como 3 estrellitas pendiendo de las Tres Marías. Como vemos, no son tres estrellitas. La estrellita central, que a simple vista se aprecia difusa, es naturalmente el complejo dominado por la gran nebulosa M42 y las brillantes estrellas del Trapecio. Me encanta el color con que salió en esta foto. El rosado es característico de la fluorescencia del hidrógeno, excitado por la intensa radiación ultravioleta de las estrellas jóvenes del Trapecio. En la parte central, alrededor de éste, la radiación es tan fuerte que hasta el oxígeno, menos abundante, brilla con su característico verde azulado. Pliegues de polvo y gases más fríos y oscuros parecen envolver la nebulosa desde afuera, particularmente donde se encuentra M43. No es una ilusión: M42 es realmente una burbuja esculpida en el medio interestelar por la radiación del Trapecio.

A la derecha de la Gran Nebulosa está el cúmulo NGC 1980, que sería notable en regiones menos abigarradas del cielo. Su estrella más brillante es Iota Orionis, Nair al Saif: "la más brillante de la espada". Es una estrella binaria. La principal, Iota Orionis A, de tercera magnitud, es una estrella de la escasísima (una cada tres millones) clase espectral O, una gigante azul 14 mil veces más brillante que el Sol. La segunda del sistema (Iota Orionis B) era la compañera original de Mu Columbae cuando juntas chocaron de frente con el par Iota Orionis A y AE Aurigae, resultando en el actual matrimonio Iota Orionis A y B y la fuga a toda velocidad de las otras dos. Ya lo hemos contado aquí. Las acompaña una doble fácil que se distingue en mi foto (arriba del 9), Struve 747, y una decena de estrellas más.

Del otro lado de la nebulosa (hacia las Tres Marías) hay un complejo de cúmulos y nebulosas que tiene varias designaciones: NGC 1973, 1975 y 1977. La región entera está catalogada también Sh2-279 (Sh de Stewart Sharpless, que compiló un catálogo exhaustivo de regiones H II, hidrógeno atómico ionizado). La nebulosa es compleja y no fácil de ver, incluyendo partes de emisión, de reflexión y nubes oscuras. Se la llama popularmente el Corredor (Running Man), una forma que con ganas se aprecia también en mi foto.

---

Las fotos son mías. El gráfico del scattering que dio origen a Mu Columbae, AE Aurigae y Iota Orionis está basado en uno de N-body simulations of stars escaping from the Orion nebula, de Gualandris et al., Mon. Not. R. Astron. Soc. 350, 615–626 (2004).

La tetera y la cafetera

It is just stars, and you could join up the dots in any way you wanted,
and you could make it look like a lady with an umbrella who is waving,
or the coffeemaker which Mrs. Shears has, which is from Italy,
with a handle and steam coming out, or like a dinosaur.

Mark Haddon, The curious incident of the dog in the night-time

Carlos Balseiro estaba hojeando mi reciente libro En el Cielo las Estrellas, y al llegar a una ilustración de la constelación de Orión me dice "A mí Orión siempre me pareció que era una cafetera, una de esas italianas".

¿Orión una cafetera? Desde tiempo inmemorial el gran cuadrilátero cruzado por las Tres Marías ha sido asociado con una figura humana: Gilgamesh, el cazador Orión, el ex arquero de Boca... ¿Pero una cafetera?

"Una moka", me dice Balseiro. "Y no soy el único. Leí una novela policial donde hay un chico autista, no me acuerdo el autor". "Mark Haddon", le digo (yo también leí The curious incident...). "Esa. Y el chico dice que a él Orión le parece una cafetera. Mirá".

Me describió la cafetera, con la base del recipiente donde se pone el agua formada por Rigel y Saiph, la rosca donde va el filtro son las Tres Marías, la parte donde se junta el café es el otro trapecio, con la brillante Betelgeuse haciendo de pico, la tapita coronada por Lambda Orionis y, sujeta a Bellatrix, el asa formada por el arquito de las Pi Orionis. Hasta el vapor saliendo por el pico, gentileza de la Vía Láctea estival (austral) y el triangulito Mu-Nu-Xi.  

Chan. Una cafetera. Era innegable e irresisitible. Acá está, díganme si no es.

Ya se sabe que Orión y el Escorpión se presiguen mutuamente en el cielo, obedeciendo a la enemistad del mito griego. No queremos romper esta simetría celeste entre el cielo estival dominado por el cazador y el invernal supervisado por el arácnido. No hay problema: junto a Escorpio está Sagitario, en la parte más gruesa y brillante de la Vía Láctea. La figura del centauro (también arquero, fijensé un poco, si bien del otro tipo) no es fácil de identificar, pero hay un grupo de estrellas que todo aficionado sabe reconocer como una Tetera (también con vaporcitos galácticos).

Así que ahora tenemos la Tetera y la Cafetera celestes, persiguiéndose en el cielo en extremos opuestos de la Vía Láctea. Una preciosidad.

Salgan a verlas. En estos días, tipo 22:30, la Cafetera sale por el Este mientras la Tetera se esconde por el Oeste.

And anyway, Orion is not a hunter or a coffee maker or a dinosaur. It is just Betelgeuse and Bellatrix and Alnilam and Rigel and 17 other stars I don't know the names of. And they are nuclear explosions billions of miles away.

Mark Haddon, The curious incident of the dog in the night-time

---

Carlos Balseiro es físico, especialista en temas de materia condensada y nanociencia. Fue mi profesor de Mecánica Cuántica I cuando ambos éramos mucho más jóvenes. Es hijo de José Balseiro, uno de los pioneros de la física argentina y fundador de nuestro Instituto. Carlos es actualmente Director del Insituto Balseiro, lo cual lleva a irremediables confusiones de nombre. Las figuras están hechas con Stellarium.

Orión de pies a cabeza

No puede terminar el verano sin que le dediquemos al menos una noche a Orión. Pero no el arquero de Boca: me refiero a la constelación de Orión, el Cazador.

Orión es la constelación paradigmática del verano en nuestras latitudes australes. Todavía durante todo marzo, abril y también mayo, podremos verlo sobre el cielo del noroeste al caer la noche. A medida que pasen los días estará cada vez más cerca del horizonte y más acostado, como un arquero volando al poste. Es una constelación muy grande y una de las más fáciles de reconocer. Inclusive el observador ocasional del cielo sabe identificar a las Tres Marías, que forman el cinturón de la figura humana estilizada del personaje mitológico. Las rodean cuatro estrellas brillantes, que representan sus hombros y piernas. Una de ellas es de un color notablemente anaranjado: es Betelgeuse, el hombro derecho. En el vértice opuesto está Rigel, la pierna izquierda, de un color completamente distinto. La figura, claro, está patas arriba porque la vemos desde el hemisferio opuesto a donde vivían quienes la imaginaron por primera vez, hace miles de años.

En el mes de febrero hice esta foto de Orión poniéndose detrás de las torres del cerro Catedral. La Luna acababa de salir a mis espaldas e ilumina el paisaje.

A un lado del Cinturón ("colgando", en la representación tradicional) hay otro grupito de tres estrellas, mucho menores y más compacto que las Tres Marías. Es la daga del cazador. A simple vista parecen tres estrellas, pero cualquiera que las observe a través de binoculares o telescopio se deslumbrará con un complejo sistema de nebulosas y apretados racimos de muchísimas estrellas. La nebulosa mayor, en el centro de la Daga, es la Gran Nebulosa de Orión, un vivero de estrellas jovencísimas que, con su intensa radiación, hacen brillar la nube de gas de la que nacieron. El año pasado escribí una nota sobre la Daga en el blog. Y también hay una nota sobre sobre la Nebulosa.

Toda la constelación, en realidad, forma parte de un inmenso complejo de gas brillante, polvo oscuro y estrellas llamado Complejo Molecular de Orión, una gran región de formación estelar distante unos 1500 años luz de nosotros. En esta foto de Orión en primer plano que hice en el Anfiteatro del río Limay pueden verse varias de las nebulosidades, que anoté en una copia de la imagen que se encuentra debajo. Inclusive algunas imposibles de observar a ojo en el telescopio, como el Bucle de Barnard, la serpenteante nebulosa oscura B36, o la pequeñísima Cabeza de Caballo. ¡Descarguen la foto a resolución completa para poder verla donde está señalada!

Como en todas las regiones de intensa formación estelar, el nacimiento, la vida y la muerte de las estrellas se despliegan ante nuestros ojos. En el centro de la Gran Nebulosa (y responsable en gran medida de su brillo), hay una extraordinaria estrella múltiple llamada popularmente el Trapecio. Son estrellas bebé, nacidas hace apenas 300 mil años de la misma nebulosa que hoy iluminan.

En cambio Bellatrix (el hombro izquierdo), con sus 8 masas solares viene fusionando hidrógeno desde hace 20 millones de años. Es todavía una estrella joven. Pero Mintaka (la María de la derecha izquierda (gracias, Diego Galperin), cuando miramos al Norte), 24 veces más pesada que el Sol, con sus 3 millones de años ya tiene una edad avanzada. Es que la evolución de las estrellas está determinada casi exclusivamente por su masa: las más pesadas brillan más ferozmente, envejecen rápido, y terminan sus vidas de manera violenta.

Rigel y Betelgeuse están cerca de ese final. Ambas son supergigantes, una azul y la otra roja. Rigel ha agotado el hidrógeno en su núcleo. Betelgeuse incluso ya ha comenzado a transmutar helio en carbono y oxígeno. En un millón de años Betelgeuse, dos o tres millones Rigel, explotarán como supernovas dispersando los átomos que forjaron. Materia enriquecida que acabará formando parte de futuras nebulosas oscuras o brillantes, y de las que nacerán nuevas estrellas y planetas en sucesivas generaciones estelares. Nuestro Sol, nuestro planeta y nuestros propios átomos son un eslabón en este reciclado permanente de materia en la galaxia.

Cuando Orión se pone en el horizonte occidental, cada noche más temprano a medida que avanza el otoño, por el Este se alza Escorpio, su eterno enemigo mitológico. Así como Orión es nuestra constelación del verano, Escorpio es la más representativa del invierno. Ya nos ocuparemos de ella.

Orión vs Calbuco, o la eterna lucha entre el astrónomo barilochense y las erupciones volcánicas

¡Fueeeeera de programa!

El volcán Calbuco, a 100 km al sudoeste de Bariloche, hizo erupción hoy a las 6 de la tarde. Me había llevado la cámara al Centro Atómico para ir al ocaso a fotografiar la puesta de Orión sobre la cordillera. Cuando iba manejando hacia el Llao Llao escuché la noticia en la radio. Miré hacia el oeste y vi el borde de la pluma de tefra a contraluz sobre los cerros. Estaba claro que no iba a poder fotografiar nada de noche. Pero me fui igual hasta Llao Llao a fotografiar el evento. Aquí hay una selección de fotos. En la primera (que es la que hice más tarde) vemos a Orión tratando de atajar la pluma del Calbuco. No lo logró. Ya la delgada creciente de la Luna estaba desapareciendo. La capilla es la preciosa San Eduardo, obra de Alejandro Bustillo, en cuyo interior hay un friso de Soldi representando la vida del santo. Imperdible.

Cuando llegué, poco antes de las 19 horas, el borde vertical de la columna eruptiva se veía al fondo del valle, detrás del cerro Tronador. El Sol todavía estaba sobre el horizonte.

La siguientes imágenes dan una idea de la rapidez con la que avanzó el frente del hongo de ceniza. A las 19 horas se formaron enormes rayos crepusculares.

A las 19:13 el Sol poniente iluminaba desde abajo parte de la pluma. Púrpuras a lo loco.

A las 19:50 ya se veían estrellas. Tuve que poner la cámara de costado porque el avance de la pluma ya no me permitía encuadrar el hotel y el cielo. Ya era bien de noche, aunque en la exposición de 10 segundos se disimula. Me fui al coche y a último momento hice la foto de Orión que puse arriba.

---

Las fotos son mías. Pueden usarlas si me las piden. Tengo versiones de mucha mayor resolución.