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08/04/2023

La tangente de Carina

Desde el mismo sitio oscuro donde vi el rojo profundo de la Nebulosa de Orión, hice una foto de una de mis regiones favoritas del cielo: la Vía  Láctea entre los Punteros de la Cruz y Carina. Voy a aprovecharla para contar algo que hace rato tenía ganas. Pero primero la foto.

¡La cantidad de estrellas que hay aquí! (y la foto está drásticamente reducida para esta columna). Imaginen alrededor de cada una de ellas un sistema con planetas de roca, de hielo, de gas, con montañas, glaciares, mares, nubes y volcanes, con lunas y asteroides, anillos y cometas...

Pero me voy por la tangente. Otra tangente, porque precisamente quiero comentar sobre una tangente, como dice el título de la nota. Hay algo que se distingue en la foto, pero que incluso se aprecia mejor a simple vista (desde un sitio oscuro). En la foto vemos que la nube de estrellas de la Vía Láctea es más densa y ancha a la izquierda y que se vuelve progresivamente menos densa y angosta hacia la derecha. Y de golpe, en la región donde está la Nebulosa de Carina (roja en la foto, a simple vista no se ve el color), hay como un manchoncito de mayor densidad de estrellas y más allá (a la derecha) es como que la Vía Láctea desaparece ¿Qué pasó acá? ¿Se apagó la Vía Láctea?

Lo que pasa es interesante y sorprendente, y es una de las pocas pistas que nos ayudan a imaginar la galaxia como un objeto tridimensional. Cuando vemos la banda luminosa de la Vía Láctea en el cielo, estamos viendo los brazos espirales de costado, y todos superpuestos. Si nos la imaginamos desde arriba, la situación es más o menos así:

Este diagrama muestra los cuatro brazos "consensuales" de la Vía Láctea, originados en el bulbo central ocupado por la barra. El sistema solar (SUN) está en medio de dos de estos brazos. Desde el Sol están dibujadas unas líneas visuales en las direcciones tangentes a los brazos, tal como los vemos desde la Tierra. Los números son direcciones en coordenadas galácticas, que empiezan en 0 grados apuntando hacia el centro de la Vía Láctea, y aumentan en dirección contraria a las agujas del reloj. Fíjense la línea visual que apunta a 285°: es tangente al brazo (rosa) inmediatamente interior a la posición del Sol. Este brazo se llama Sagitario-Carina, y la dirección a 285° es justo pasando la Nebulosa de Carina:

A la izquierda de los 285° estamos viendo en dirección al brazo de Sagitario-Carina, que se va curvando y alejándose de nosotros. Justo a 285° miramos tangente al brazo, y por lo tanto vemos en esa dirección muchas más estrellas, porque nuestra visual atraviesa el brazo a lo largo de la tangente. Y a la derecha de 285° estamos viendo entre el brazo de Sagitario-Carina y el siguiente hacia afuera, el de Perseo. Por eso, en esa dirección, vemos menos estrellas. 

En la imagen marqué también la dirección de 310°. En el diagrama vemos que esa dirección es la tangente al brazo siguiente hacia el centro, llamado de Scutum-Crux. En este caso no vemos una transición similar. ¿Por qué? ¡Porque el brazo de Sagitario-Carina está por delante! Sin embargo, en observaciones de radio (que son las que mejor permiten delinear las estructuras de los brazos espirales) se ve esto:

Acá sí se ve que a la izquierda de 310° también hay una transición: hay más densidad de fuentes de radio porque estamos viendo dos brazos superpuestos (y tres más allá de los 325°, donde se agrega el brazo de Cygnus-Norma, ver nuevamente el diagrama de arriba). He aquí una foto mucho más anotada (de Bruce MacEvoy):

La verdad que es un lío tratar de descubrir estas estructuras viéndolas desde adentro. Si les muestro un mapa de los marcadores que se usan para trazar los brazos se pueden hacer una idea:

Si les superponemos los cuatro brazos espirales tiene más sentido:

Pero igual se puede ver que hay materia de todo tipo entre los brazos. Esto es así, no hay vuelta que darle. Incluso cuando vemos una galaxia lejana con una estructura parecida a la de la Vía Láctea vemos este caos espiralado:

En esta galaxia (NGC 1232, que hasta tiene una compañera parecida a nuestra Nube Mayor de Magallanes) vemos espirales de regiones de formación estelar y de nubes oscuras, un poco entrecruzándose, y vemos también espolones y pedacitos de brazos espirales que conectan los principales, parecidos a nuestro espolón de Orión. Si la ponemos en perspectiva podemos hacernos una idea de cómo veríamos la Vía Láctea si el sistema solar no estuviera tan justo en medio del disco:


 ¡La vista que nos perdemos!

 


Mi foto es mía. La de NGC 1232 es de ESO/VLT. El resto de las ilustraciones son de un sitio excelente sobre la estructura de la Vía Láctea, obra de Bruce MacEvoy. Lo recomiendo.

El mapa de radio de regiones CO lo tomé de Damé et al., The Milky Way in molecular clouds: A new complete CO survey, The Astrophysical Journal 547:792-813 (2001).

Los brazos consensuales en los que se basan estos diagramas son los que describe Jacques Vallée en A guided map to the spiral arms in the galactic disk of the Milky Way, Astronomical Review, 13:113-146 (2017). Tengan presente que el consenso no es completo, y hay modelos de la VL con sólo dos brazos, por ejemplo.

La tangente que está a 285° se llama tangente de Carina. La Tangente de Sagitario es la que se encuentra hacia el otro lado del brazo. No es simétrica con respecto al centro galáctico porque el brazo es espiral, como se ve en el diagrama: está a 50° de longitud galáctica, y no vemos nada interesante hacia allí porque nos la tapa la nube oscura de Aquila. La parte más cercana del brazo de Sagitario-Carina está en la dirección de la Nebulosa de la Laguna.

27/08/2022

Raras estrellas en Carina

Hace un par de semanas conté una simpática casualidad: a apenas 1.5 grados de Eta Carinae, una de las estrellas más raras de la Galaxia, hay otra estrella del mismo tipo de rareza, AG Carinae

Mientras revisaba la bibliografía sobre esta clase de estrellas, llamadas LBVs (variables luminosas azules), me empezaron a aparecer las otras poquitas que se conocen. Tenían nombres raros, de catálogos muy especializados. Me llamó la atención en primer lugar Hen 3-519, porque decían que era una gemela de AG Car. ¿Dónde estaría en el cielo? Me llevó un buen rato encontrarla, y resultó que estaba... ¡también en Carina! ¡A tan sólo 16 minutos (media luna) de AG Car! Es una estrella de décima magnitud, y sólo pude identificarla en el caos de estrellas de Carina gracias al catálogo Gaia cargado en Cartes du Ciel y mi foto registrada en Astrometry.net:

Hen 3-519 está a más de 20 mil años luz de nosotros, y tal como Eta Car y AG Car, también tiene una nebulosa alrededor, producto de una erupción anterior:

También está catalogada como WR 31a, donde las iniciales significan "Wolf-Rayet", que es una clase de estrellas gigantes que tienen espectros con líneas de emisión, además de las líneas de absorción comunes en todas las demás estrellas (como las líneas de Fraunhofer del Sol). Las estrellas LBV son parecidas a las WR, y si bien no está del todo clara la relación entre ambas, se cree que son etapas consecutivas, muy breves, en la evolución final de las estrellas muy masivas. 

En un artículo de revisión sobre LBVs encontré una tablita con las estrellas de esta clase que tienen "homúnculos" alrededor. Se conocen sólo 9 en la Vía Láctea y 5 en la Nube Mayor de Magallanes (LBVs, entre seguras y candidatas, se conocen unas 50 en todo el universo). En la lista estaban, obviamente, Eta Car, AG Car y Hen 3-519. Estaba también P Cygni, una estrella famosa que tuvo su erupción en el año 1600, cuando fue clasificada como "nova" (antes era invisible, en la era pretelescópica). ¿Y las otras? Atención a esto: estaba también HR Carinae. ¡Otra LBV en Carina! ¿Y las otras? ¿Sher 25? ¡En Carina! ¿Wra 751? ¡En Carina! De las nueve, seis están en Carina, muy cerca entre sí, y todas aparecen en mi foto de 2016:

La única que no se llega a distinguir individualmente (en esta foto hecha con un teleobjetivo de 100 mm) es Sher 25, que está en un pequeño cúmulo con nebulosidad designado NGC 3603:

Sher 25 es la estrella arriba y a la derecha del cúmulo, rodeada de unos filamentos de nebulosidad. Hace rato que tengo anotado este cumulito para fotografiarlo con el telescopio. Ahora que sé que alberga a esta estrella notable subrayo la anotación. A ver cuándo.

¿Por qué tantas de las variables luminosas azules están apretadas en 6 grados de cielo? No tengo ninguna explicación, salvo tal vez que la Gran Nebulosa de Carina es una de las regiones más grandes de formación estelar de la Vía Láctea. Me detengo aquí, con el asombro de la casualidad.



La foto de Hen 3-519 es de NASA/ESA/Hubble/Judy Schmidt. La de Sher 25 es de NASA/ESA/O'Connell/Paresce/Young/WFC3/STScI/AURA. Las otras son mías.

El interesante artículo sobre LBVs es un preprint de 2020 bastante mal escrito, espero que cuando salga publicado sea más legible: Weis & Bomans, Luminous Blue Variables, arXiv:2009.03144v1.

22/04/2023

El punto de fuga de Orión

Hace poco comenté lo que vemos observando en dirección tangente al brazo de Sagitario-Carina: una enorme cantidad de estrellas, nebulosas y cúmulos estelares, allí donde el brazo espiral interior a la órbita galáctica del Sol "pega la vuelta":

En coordenadas galácticas, esa dirección es la de 285° de longitud, que señalé en la figura con una línea. Hacia un lado de esta longitud (hacia la Cruz del Sur) vemos una densa Vía Láctea, porque miramos hacia el brazo de Sagitario-Carina. Hacia el otro lado, en cambio, estamos mirando hacia el espacio mucho menos denso entre brazos: el de Sagitario-Carina y el de Perseo, que en esa dirección vemos mucho más lejos. En esta foto, que abarca casi 90 grados a lo ancho, vemos a la izquierda la región de Carina (la tangente del brazo) y a la derecha una estrella brillante: Sirio

Repito lo que dije en la nota anterior: a simple vista esta diferencia de densidad de estrellas en la franja de la Vía Láctea se aprecia mejor aun que en fotos. Así que conviene salir a observar, y tratar de imaginarse en tres dimensiones la estructura de nuestra galaxia

Si se fijan en el diagrama de arriba, el espacio entre los brazos de Perseo y de Sagitario-Carina no está vacío de grandes estructuras: está el brazo Local, también llamado brazo de Orión, o espolón de Orión (Orion Spur). Está formado por todas las regiones de formación estelar y grupos de grandes estrellas en la proximidad del sistema solar. No está del todo claro su naturaleza: si es un brazo entero, si es un puente entre los dos brazos mayores, o qué. El consenso actual sostiene que es una estructura menor, como aparece allí dibujada. La cuestión es que, mirando hacia los 240° de longitud (es decir, 45 grados desde la Nebulosa de Carina hacia Orión), estamos mirando en la dirección en que el bracito de Orión se pierde en la distancia:


Aquí marqué aproximadamente el ecuador galáctico y algunas longitudes para orientarse, la constelación del Can Mayor, y unas siluetas de cómo serían los brazos. El Brazo Local se llama también de Orión porque la parte más cercana a nosotros es la de la constelación de Orión, y luego se pierde en la distancia justo sobre la cola del perro*. Detrás de él, más finito porque está más lejos, está el brazo de Perseo. 

* El otro punto de fuga del brazo de Orión está en la longitud galáctica 60°, en la dirección de Albireo, muy oscurecido por la nube molecular de Cygnus.

Estas estructuras han sido identificadas midiendo la distancia no sólo a estrellas, sino especialmente a las grandes nubes de hidrógeno que detectan los radiotelescopios. En un mapa se ve un verdadero caos:

Algunas de estas estructuras (creo que las amarillas en este mapa) son cúmulos estelares jóvenes. Si marco algunos en mi foto podemos verlos en el cielo. Algunos de ellos son bien conocidos por los aficionados:


Efectivamente, parece haber una buena concentración de cúmulos destacados en esa dirección. Hice un intento de mostrarlos en un mapa de Cartes du Ciel:

Este mapa abarca el mismo campo que mi foto. La dirección de 240° está justo donde encontramos a Messier 93 (NGC 2447, junto a la supergigante amarilla Xi Puppis). A su alrededor parece haber muchos cúmulos, que salpican el brazo de Orión perdiéndose en la distancia. En la tangente de Carina (285°) también hay muchos cúmulos, naturalmente, porque es una región densa del brazo correspondiente. Pero los vemos más amontonados porque están más lejos. 

Me pregunto si será posible ver esto de manera más cuantitativa, usando todos los cúmulos estelares conocidos, y no sólo los de los catálogos NGC/IC más habituales. Trataré de mostrarlo próximamente. 



Los diagramas de la Vía Láctea son de un sitio excelente sobre la estructura de la Vía Láctea, obra de Bruce MacEvoy, que ya recomendé (el primero está intervenido por mí). Las fotos son mías.

21/07/2012

Gran Nebulosa de Carina

Estuve reprocesando unas fotos de la Gran Nebulosa de Carina que tomé en 2008. Es una región extraordinaria del cielo, que nuestros colegas del hemisferio norte se pierden por completo. Por esa razón tiene menos fama que la Gran Nebulosa de Orión, por ejemplo. Considerando que es 15 veces más brillante que la de Orión (a pesar de que se encuentra 5 veces más lejos), que es cuatro veces más grande en el cielo, que aloja y la rodean enormes racimos de estrellas jóvenes y brillantes, y que se agita en su interior una estrella monstruosa, una de las más pesadas del universo, a punto de estallar en pedazos, no cabe duda de que la Nebulosa de Carina es uno de los objetos más facinantes del cielo, tanto para el aficionado ocasional, como para el astrofotógrafo entusiasta, o para el astrofísico más riguroso. Esta foto muestra la región más brillante e interesante de la nebulosa. Definitivamente, deben clickear la imagen para verla más grande (de todos modos, menor que la foto original de 3k pixels de ancho).

El campo de la foto de arriba abarca algo menos de 1 grado de ancho, dos Lunas. Para darles una idea del contexto, aquí tenemos una foto tomada con un campo más amplio, de unos 15 grados. La nebulosa se destaca en el centro, con su color rosado de hidrógeno fluorescente, en medio de las innumerables estrellas de esta región de la Vía Láctea. Filamentos de polvo frío y oscuro se entrecruzan entre las estrellas. Tres grandes cúmulos estelares la rodean: NGC 3532 arriba a la izquierda, NGC 3114 abajo a la derecha, e IC 2602 (las "Pléyades australes") abajo a la izquierda. La Cruz del Sur queda fuera de la imagen hacia la izquierda, más allá de esa otra nebulosa roja y chiquita (IC 2948). Una docena más de cúmulos estelares son visibles, pero la enumeración es innecesaria. (Pueden ver el análisis automático hecho por astrometry.net aquí.)

El motivo de reprocesar esta imagen fue la curiosidad de compararla con un extraordinario panorama hecho por el telescopio Hubble. Así que recorté y acomodé la imagen para ponerlas una junto a la otra. Aquí están. Elegí la imagen anotada del Hubble, pero en la página original hay otras (inclusive una maravilla zoomeable).

Me encanta la comparación. Ni qué decir que la imagen del telescopio espacial tiene mejor resolución: mi telescopio es mucho más chico y está en el fondo de un océano de aire turbulento. Pero los msmos ingredientes están ahí: estrellas multicolores, filamentos de gas brillante, pilares y montañas de polvo disolviéndose ante el embate de la furiosa radiación de las estrellas jóvenes. Inclusive cosas que creí que eran artificios del procesamiento, como esas bandas oscuras paralelas abajo y a la derecha de la nebulosa "ojo de la cerradura", son reales. Muchas de estas líneas brillantes son ondas de choque de supernovas recientes, que sacuden el gas de la nebulosa disparando un incesante proceso de formación de nuevas estrellas, reciclando el material de la galaxia. Se estima que hay casi un millón de masas solares en polvo y gas en la nebulosa, reciclándose constantemente en estrellas. La estrella superpesada Eta Carinae está señalada en la imagen de Hubble, y brilla de color naranja/rosado en la mía. Lo que vemos es, en realidad, un capullo incandescente que se formó alrededor de la estrella a consecuencia de su erupción casi devastadora en el siglo XIX. Se llama Nebulosa Homúnculo, y volverá a aparecer por acá dentro de poco.

No tengo dudas de que puedo mejorar esta imagen con la nueva técnica de autoguiado. Así que volverá a aparecer por acá el próximo verano, seguramente. Stay tuned.


La imagen del telescopio Hubble es de HST/NASA/ESA. Las imágenes telescópicas de la Nebulosa de Carina son mías (hay versiones de más resolución disponibles). La imagen de la región alrededor de la nebulosa, aunque le puse mi copyright, me parece que fue tomada por mis amigos Martín Moliné y Rafael Montemayor. Por favor, citen a ellos como autores si usan la foto. Para usar cualquier foto del blog, recuerden pedir permiso via e-mail. Pedid, y os será dado.

13/10/2018

El fantasma de Carina

El Observatorio Europeo Austral publicó recientemente una extraordinaria imagen de la Gran Nebulosa de Carina en infrarrojo. Está tomada con el telescopio VISTA, un instrumento con un espejo de 4 metros de diámetro ubicado junto al cuarteto VLT (cuatro telescopios de 8 metros), que observa en luz visible. VISTA tiene una única cámara, VIRCAM, que pesa tres toneladas, está enfriada a 200 grados bajo cero y toma 67 megapixels cubriendo un campo enorme, de más de 1 grado y medio en el cielo (¡nueve lunas!). La imagen publicada debe ser una composición de tres o cuatro, porque a resolución completa tiene 140 megapixels (VIRCAM genera 315 GB de datos cada noche). Ésta es la versión de escritorio:


Descargala para verla sola, porque en esta columna está comprimida. Pero si querés perderte en un mar de estrellas, descargate la original. Ojo: mirarla en el teléfono es como escuchar una sinfonía de Beethoven interpretada por un cuarteto de grillos.

Recorté un pedacito al azar, de 50×50 pixels, y conté 23 estrellas. Extrapolando a la imagen completa, hay más de un millón de estrellas en la foto. En la nota de prensa dicen que en 2014 usaron VISTA para identificar 5 millones de estrellas dentro de la nebulosa. También hice un recorte al 100% de una parte con bastante nebulosidad, para mostrar la principal característica de estas imágenes infrarrojas: el aspecto fantasmal que adquieren el gas y polvo interestelares. En infrarrojo podemos ver dentro (y detrás) de estas nubes en las que están naciendo estrellas.


Naturalmente, los colores deben ser tomados con imaginación y un grano de sal: nuestros ojos no pueden ver la radiación infrarroja, cuya longitud de onda es mayor que la de la luz visible (entre 1 y 2 micrones en el caso de VISTA). La imagen digital es convertida en pixels de colores visibles para que podamos verla. De todos modos, el enrojecimiento es un fenómeno real: la nube dispersa las longitudes de onda más cortas (por eso son opacas en el visible) y lo que hay detrás se ve más rojo, como el sol detrás de la nube de un incendio.

La nebulosa de Carina es tan densa que, aún en infrarrojo, podemos reconocer su forma característica, surcada por dos grandes bandas de polvo oscuro que delimitan un cuadrante, el más brillante en gas fluorescente y cúmulos estelares, que todo aficionado reconoce. Hice un montaje de esta parte junto a una de mis propias fotos de la nebulosa:


La Gran Nebulosa de Carina se encuentra a unos 7500 años luz de nosotros, no lejos de la Cruz del Sur. Se ve a simple vista como una manchita difusa desde cielos suburbanos, y es notable con cualquier instrumento. Es la región de formación estelar más grande de nuestra galaxia. Contiene cientos de estrellas monstruosamente grandes y brillantes, incluyendo la extraordinaria Eta Carinae y su nebulosa Homúnculo. Éstas son mucho más brillantes en infrarrojo que en visible: son la mancha brillante cerca del ángulo de la V oscura, junto al también notable Ojo de la Cerradura.


Las imágenes infrarrojas son de ESO/J. Emerson/M. Irwin/J. Lewis. Emerson fue el investigador que propuso esta imagen. Irwin y Lewis hicieron la reducción de datos.

15/02/2014

El Leoncito, reloaded

Me quedaban fotos sin procesar de la excursión al Observatorio de El Leoncito. Son fotos de la Vía Láctea austral, en la región de la Cruz del Sur y de Carina. Me gustó el resultado, así que aquí están, sin mayor presentación. Para quienes no conozcan esta región del cielo, baste decir que es una de las más espectaculares. Hay para todos los gustos y todos los instrumentos, desde binoculares hasta telescopios. Estas fotos están tomadas con la cámara montada en un trípode, tomando múltiples exposiciones de apenas 30 segundos (la de campo más ancho), 15 segundos (la intermedia) y 5 segundos (la de campo más angosto). Me encantan, a pesar de las pequeñas trazas de las estrellas.

Primero la de campo ancho, para ver el panorama:


La imagen abarca unos 70 grados de ancho, con la banda de la Vía Láctea cruzándola de manera oblicua. En el centro vemos la Cruz, con la mayor de las nebulosas oscuras visibles desde nuestro planeta, el Saco de Carbón, junto a ella. A la izquierda de la Cruz, sobre la Vía Láctea, están los dos Punteros, Alfa y Beta del Centauro. Más allá se extienden más filamentos de polvo oscuro y frío de la galaxia. A la derecha de la Cruz, en medio de una maraña de regiones oscuras y brillantes, y estrellas formando multitudes de cúmulos, el resplandor rojo de hidrógeno fluorescente de la Nebulosa de Carina.

Pasemos a un zoom sobre las protagonistas, Cruz y Carina:


En esta imagen se ve más claramente que una de las estrellas de la Cruz es mucho más roja que las otras: la de la cabecera, Gacrux. En el centro de la foto brilla otra nebulosa, más chiquita, con muchas estrellitas dentro. Es la región en torno a Lambda Centauri. Sí: Centauro envuelve a la Cruz por varios lados. La Gran Nebulosa de Carina, a la derecha, no necesita presentación. Los tres grandes cúmulos que la rodean son NGC 3114 (el de más a la derecha), NGC 3572 (el de arriba a la izquierda) y Theta Carinae, las Pléyades del Sur, por abajo. Los tres son individualmente magníficos, y juntos no tienen parangón en ningún lugar del cielo.

Por último, un primer plano de la Cruz y el Saco de Carbón. Esa región que, a simple vista o a través de instrumentos parece tan vacía de estrellas, en fotos como ésta deja ver muchísimas estrellas detrás del velo de polvo. Los incas veían una perdiz en la silueta del Saco de Carbón, una de las "constelaciones oscuras" de la Vía Láctea. La Cruz está un poco rotada con respecto a las fotos de arriba: Gacrux está ahora a la derecha. La estrella que forma el "brazo derecho" de la Cruz, que aquí vemos cerca del centro de la imagen, es Beta. Junto a ella (a su izquierda) se destaca un cúmulo estelar que, de tan compacto, en esta foto casi parece una estrella. Es el Joyero, que de hecho tiene también un número de catálogo como si fuera una estrella: Kappa Crucis.


Beta Crucis tiene el encantador nombre propio de Mimosa. Junto a ella me encontré con una sorpresa, pero la dejo para la semana que viene...

06/09/2025

Polillas astrónomas

Hace años conté el descubrimiento de que el escarabajo estercolero sudafricano, cuando se pierde, puede navegar observando la Vía Láctea. El trabajo mereció uno de los premios más prestigiosos de la ciencia, el premio IgNobel, que todos los años son una fuente de diversión e inspiración. Se publica ahora un trabajo similar, también referido a un insecto: ciertas polillas australianas migran en primavera unos 1000 km a un sitio que jamás visitaron, y regresan en el otoño a los sitios de reproducción, donde mueren. Los autores estudiaron las polillas y descubrieron que pueden orientarse exitosamente con el cielo estrellado.

Los investigadores hicieron los experimentos en un planetario para polillas, en cuyo domo proyectaron el cielo correspondiente a distintas épocas del año, e incluso un falso cielo de estrellas al azar, y observaron que la posición de la Vía Láctea (a la hora de vuelo), y especialmente la región brillante de la nebulosa de Carina, les permite navegar en la dirección correcta.

¿Y qué pasa si está nublado? Bueno, las polillas también sienten el campo magnético terrestre (algo que ya se sabía) y pueden orientarse también con éste. Para estudiar ambos métodos por separado, usaron unas bobinas para anular el campo terrestre en el simulador de vuelo. En la siguiente imagen se pueden ver los distintos dispositivos en el sitio del estudio: el planetario, el generador de campo magnético, y una polilla atada (para que vuele en el espacio limitado, sin irse de la arena del experimento):

Adicionalmente, midieron actividad neuronal, con electrodos en la corteza visual de los insectiles cerebritos. Rotando el cielo simulado con las polillas inmovilizadas, registraron actividad neuronal máxima cuando el cielo "natural" tiene cierta orientación (y ninguna bajo el cielo de estrellas aleatorias). Incluso estimulando artificalmente algunas neuronas, simulando el estímulo producido por la posición de la nebulosa de Carina, lograron la misma respuesta neuronal. Se diría que las polillas tienen una neurona de Carina, ¿no?. El estudio concluye que la navegación celeste responde a dos mecanismos: la detección de la forma alargada de la Vía Láctea, y la presencia de un punto brillante en la región de Carina. Hay que agregar que las polillas son capaces de navegar incluso en presencia de la Luna, que es también un punto brillante en el cielo. No está claro si las polillas son capaces de ver, con sus ojos compuestos, estrellas individuales. Los humanos y las aves sí las vemos, y podemos usar estrellas (y constelaciones) para navegar de noche. Parece que animales mucho más simples también son capaces de hacerlo, incluso sin verlas individualmente, o cuando el aspecto del cielo cambia a lo largo de la noche. 

Ya conocemos insectos astrónomos en África y en Australia. Me pregunto si tendremos alguno también en Sudamérica. 

 


El paper es: Dreyer et al., Bogong moths use a stellar compass for long-distance navigation at night, Nature (2025) (accesible libremente en: https://doi.org/10.1038/s41586-025-09135-3).

El 18 de septiembre se entregan los premios IgNobel 2025. ¿Ganarán las polillas el premio de Biología astronómica? 

08/11/2014

Eta de Carina

Alfa, beta, gamma, delta, épsilon, dseta, eta. Eta es la séptima letra del alfabeto griego. Es decir que, de acuerdo al sistema inventado por Johann Bayer en el siglo XVII para su catálogo Uranometria, Eta Carinae debería ser la séptima estrella más brillante de su constelación.

La cosa no es tan sencilla. En los siglos transcurridos los astrónomos rediseñaron algunas constelaciones: cambiaron de forma, desaparecieron, aparecieron nuevas... Y hay estrellas que, simplemente, cambiaron de brillo. A Eta Carinae le pasó todo esto. Durante siglos fue la séptima estrella de una enorme constelación en forma de barco, la Nave Argos, que en el siglo XVIII fue subdividida en las Velas, la Popa, la Brújula y Carina, la Quilla. Cuando dividieron la Nave, ¡las estrellas conservaron la letra pero cambiaron de constelación! Así la estrella más brillante, Alfa, pasó a ser Alfa Carinae (Canopus, la segunda estrella más brillante del cielo). La segunda también quedó en Carina: es Beta Carinae, con el bonito nombre propio de Miaplácidus. ¡Pero no hay Gamma Carinae! La tercera estrella de la Nave quedó en las Velas, y hoy es Gamma Velorum (Regor, una de las estrellas del Apollo, que ya apareció por acá).

Eta quedó en Carina. Pero quedó muy confundida. Hoy en día no sólo Alfa, Beta y Épsilon, sino también Theta y Iota la superan en brillo. Y varias estrellas variables la superan cuando llegan a su máximo. Pero Eta se ríe de janeiro, porque tiene un pasado glorioso y un futuro más que prometedor.

En 1843 Eta Carinae, que había aumentado de brillo lentamente a lo largo de varias décadas, se volvió de golpe la segunda estrella más brillante del cielo, superada sólo por Sirio. Para ser una estrella que está a 7500 años luz de nosotros, mientras que Sirio está a menos de 10, no está nada mal. El exabrupto duró dos décadas, y luego Eta se apagó hasta hacerse muy muy tenue. Tuvo un segundo episodio en 1890, mucho menos notable, y luego un período de varias décadas de tranquilidad. Desde mediados del siglo XX viene aumentando de brillo nuevamente, y ya ha alcanzado una magnitud que permite verla a simple vista desde un sitio oscuro. La figura muestra la evolución del brillo en los últimos dos siglos, con algunas imperfecciones justamente antes de la erupción. Después, naturalmente, no le han perdido rastro.

La Gran Erupción de Eta Carinae en 1843 fue un evento extraordinario, de los que se conocen apenas un puñado en todo el universo. Durante la explosión la estrella expulsó una enorme cantidad de materia, equivalente a 20 soles o más, que todavía se encuentra en expansión. Son lo que hoy conocemos como el Homúnculo, el Homúnculo de Gaviola que ya he comentado. Había prometido explicar qué es el Homúnculo, y lo iré haciendo de a poco. Por ahora, baste decir que fue el resultado de la explosión descomunal que sufrió la estrella Eta Carinae en 1843.

¿Cómo lo sabemos? Aunque nadie lo fotografió durante casi un siglo, podemos reconstruir su historia. Usando un espectroscopio puede medirse la velocidad a la cual el Homúnculo se está expandiendo. El primero en hacerlo fue nuestro Enrique Gaviola. Resultó que los lóbulos de la nebulosa se alejan del centro a 600 km/s. ¡Seicientos kilómetros por segundo! ¡Son más de dos millones de kilómetros por hora! Midiendo la distancia a la estrella, es posible calcular que en 1843 todo el material estaba en el centro.

Eta Carinae quedó dentro del Homúnculo, que es muy denso y obstruye en gran medida su luz. Por eso tras la explosión la estrella se volvió casi invisible. Se cree que el segundo evento, el de 1890, que en la curva de luz parece mucho menor al de 1843, fue similar a aquél. Pero por haber ocurrido dentro no se lo vio tan brillante. En años recientes se ha descubierto un mini-homúnculo dentro del Homúnculo, que parece ser el resultado de la segunda erupción.

El Homúnculo es extraordinario, y pronto contaré más cosas sobre su naturaleza. Mientras tanto, no dejen de observarlo. Desde nuestras latitudes Eta Carinae se puede ver en cualquier época del año y a cualquier hora de la noche. Está bastante bajita en el horizonte sur en estos días, pero a lo largo de las semanas estará cada vez más alta.

04/11/2017

De Crux a Carina

Hace mucho que no comparto aquí alguna astrofoto mía. Falta de tiempo y de buen cielo en Bariloche, por un lado. Y las pocas que tengo están sin terminar de procesar. Pero tengo algunas, y simplemente fueron quedando postergadas. Hoy traigo estas dos, de una de mis regiones favoritas del cielo: de la Cruz del Sur a la Gran Nebulosa de Carina. Si bien desde nuestra latitud están permanentemente sobre el horizonte, en esta época del año están muy bajitas de noche y altas de día. Aquí están, así no las extrañamos.


Es impresionante la cantidad de estrellas ¿no? Todo el mundo sabe reconocer la Cruz del Sur, aunque es la constelación más chiquita del cielo. En esta foto puede costar un poco identificarla. Desde un sitio oscuro podemos ver que está directamente sobre la banda difusa de la Vía Láctea. Aunque a simple vista nuestros ojos no logran distinguirlo, en las fotos la Vía Láctea muestra su verdadera naturaleza, compuesta por muchísimas estrellas.

Además de estrellas vemos varias regiones nebulosas rojas. He aquí una versión anotada:


La mayor de estas nebulosas, enmarcada por cuatro grandes cúmulos estelares, es naturalmente la Gran Nebulosa de Carina, el hogar de Eta Carinae y su Homúnculo, que ya hemos visitado. Vale la pena también decir que las regiones oscuras (la más prominente es el Saco de Carbón) no son zonas con menos estrellas, sino verdaderas nubes interestelares, frías y oscuras, que ocultan el brillo de las estrellas que se encuentran detrás. También ya han aparecido por aquí.

Un mes antes había hecho una foto, con otra lente, sólo de la nebulosa y su entorno. Aquí está:


Sí, es impresionante la cantidad de estrellas. Intenté contarlas (no a ojo, de manera automática por supuesto) pero los resultados que obtuve eran claramente subestimados. No sé cuántas estrellas hay.

En esta foto se ven más claramente los cúmulos cercanos a Eta Carinae. Los aficionados los conocen bien, porque son maravillosos vistos con pequeños telescopios. NGC 3532 es uno de los cúmulos más extraordinarios del cielo, y junto a él está x Carinae, la estrella más lejana visible a simple vista. NGC 3114 apenas se queda atrás, y NGC 3293, que es mucho más compacto y cercano a la Nebulosa, suele verse destacado junto a ésta con oculares de poco aumento y ángulo amplio. Theta Carinae (las "Pléyades del Sur") es magnífico también en binoculares.


Pero la reina de la foto es, sin duda, NGC 3372, la Gran Nebulosa de Carina. Es 15 veces más brillante que la Nebulosa de Orión y 3 veces más grande (una docena de Lunas se necesitarían para eclipsarla). Bandas de gas y polvo oscuro cruzan la nebulosa, formando un archipiélago de gas fluorescente bien conocido por los aficionados australes. Varios cúmulos estelares extremadamente jóvenes han nacido del gas de la nebulosa, que es probablemente la mayor región de formación de nuevas estrellas de la Galaxia.

En esta foto descubrí un par de objetos que no conocía, y que tal vez valga la pena fotografiar con el telescopio a fines del verano: Un arquito verdoso arriba a la derecha es la parte más brillante de NGC 3199, una burbuja de gas ionizado soplada por una energética estrella de Wolf-Rayet cerca de su centro, WR18 (V500 Car, HIP 50368). Las estrellas WR son masivas y extremadamente calientes e inestables. Se cree que son una categoría que incluye a las variables luminosas azules, a la cual pertenece Eta Carinae. Están a punto de explotar como supernovas.

El otro objeto es una pequeña región de formación estelar, formada por NGC 3576 y NGC 3603. La primera tiene una banda oscura que en fotos de alta resolución (no ésta) semeja la Estatua de la Libertad. Es una nebulosa muy linda, y en cualquier otra parte del cielo se destacaría mucho más. Ya la tomaré de cerca.

04/05/2024

Cúmulos y nebulosas de Carina

La semana pasada comentamos la lejanía de la estrella x Carinae, la más lejana visible a simple vista. La encontramos en el cielo junto a un famoso cúmulo abierto, NGC 3532, el Pozo de los deseos, vecino a la magnífica Gran Nebulosa de Carina. Mostré esta foto, que hice en enero desde la estepa patagónica, una noche de inusual airglow:

Es una región magnífica del cielo austral. La escena mide unos 6 grados de ancho, más o menos como los tres dedos medios con el brazo extendido. Está dominada por la Nebulosa de Carina (NGC 3372), una gran región de formación estelar a 7500 años luz de nosotros. Brilla con los colores característicos de la fluorescencia del hidrógeno (rojo) y del oxígeno (azulado). Sus átomos son irradiados por la radiación ultravioleta de cientos o miles de estrellas jóvenes, muchas de ellas monstruosamente grandes, como la extraordinaria Eta Carinae. Arriba y a la izquierda está el otro protagonista de la escena, el gran cúmulo abierto NGC 3532, un ejambre de centenares de estrellas a unos 1500 años luz de la Tierra. A alguien le parecieron las monedas que se tiran a una fuente para pedir deseos, y lo bautizó wishing well cluster, que en castellano se traduce en general "el pozo de los deseos", aunque tendría más sentido "la fuente de los deseos", ¿no? A su lado, pero mucho más lejos y sin relación física con él, está la coloradita cefeida x (equis) Carinae, que a 14 mil años luz es la estrella más lejana visible a simple vista. Las de 3532 son estrellas jóvenes, si bien no tanto como las que están embebidas en la nebulosa; tienen todas ellas unos 300 millones de años, y unas cuantas ya se ven de un color rojo que delata su madurez. Una de ellas me llamó la atención por ser mucho más colorada. Resultó ser una estrella de carbono. Acá la marqué en un recorte, además de x Carinae:

Un pedacito de NGC 3532 fue la primera imagen tomada por el telescopio espacial Hubble, la que dejó a todos diciendo "algo no está bien".

La gran nebulosa 3372 y el cúmulo 3532 se roban la escena, pero hay una cantidad de personajes secundarios que completan el encanto de esta densa región de la Vía Láctea. Hice una versión anotada para guiarnos:


NGC 3293 es otro de los cumulitos que rodean a la Nebulosa de Carina. Es más denso y más joven que 3532. Sus estrellas son casi todas gigantes azules, salvo una supergigante roja, que debe ser muy masiva para haber evolucionado tan rápido (el cúmulo tiene 12 millones de años apenas). Algo de nebulosidad se extiende hasta allí, y el cúmulo parece estar asociado al vecino NGC 3324, cuya propia nebulosidad está catalogada como IC 2599. Su forma redonda parece un perfil (mirando hacia la derecha en la foto), y a veces se la llama Nebulosa Gabriela Mistral, porque se le parece. Fue una de las primeras imágenes difundidas por el telescopio Webb, hace un par de años. 

Otros dos cúmulos embebidos en la nebulosidad de la cual nacieron están completamente desconectados de esta compleja región: NGC 3603, 3579 y 3576. Más chiquito aún, el 3572.

Y las estrellas brillantes de esta región son también hermosas, variadas y coloridas. Eta Carinae es la monstruosa estrella de 100 masas solares que hace 200 años explotó casi como una supernova, y sobrevivió. Su capullo de polvo caliente, llamado el Homúnculo, es lo que vemos brillando de color naranja. Cuando lo disipe (dentro de pocos años) seguramente la veremos de un azul rabioso. Brillando a magnitud 4, y a 7500 años luz de distancia, también es una estrella muy lejana visible a simple vista. 

Parecida en brillo y color es otra estrella gigante (variable tipo Mira), w Carinae. La vemos superpuesta a la nebulosa, pero es mucho más cercana, a 1400 años luz. Y otra estrella parecida en brillo, pero más blancuzca (es una subgigante amarilla), es u Carinae, todavía más cercana, a apenas 95 años luz. Con y Carinae se completa un arco de estrellas de cuarta magnitud w-η-u-x-y que es fácil de identificar en el cielo (hace poco una de las chicas de Osiris me decía que siempre le parece que forman una corona). 

Y ahora, algunos detalles técnicos. La foto fue hecha con mi Canon T7i (sin modificar) y un teleobjetivo Canon 200mm 1:2.8 L, diafragmado a f/3.2. Como era la primera vez que lo usaba hice exposiciones a 2.8, 3.2 y 4.0. La verdad que funciona muy bien incluso completamente abierto a f/2.8. Para esta imagen usé las de 3.2 porque tenía más exposiciones (son 20 de 30 segundos). 

Además de nueva cámara y lente, usé un nuevo software de procesamiento, Siril. ¡Es buenísimo! Es bastante fácil de aprender (hay tutoriales) y muy poderoso. Me resultó más fácil e intuitivo que PixInsight, por ejemplo, e igualmente versátil. El procesamiento que hice es bastante básico, y el resultado es buenísimo. Entre varias cosas que me gustaron:

  • Convierte las imágenes raw a fits y hace todo el procesamiento en 32 bits, lo cual preserva el rango dinámico que requieren las fotos astronómicas aún mejor que los tif de 16 bits (como los que produce Sequator, que después hay que seguir procesando en Photoshop o Gimp).
  • Permite calibrar el color usando fotometría online: con el nombre del objeto fotografiado, identifica las estrellas y corrige el color, lo cual es magnífico. 
  • La identificación de estrellas, que en inglés se llama plate solving por razones históricas (en castellano se podría decir calibración astrométrica, pero se usa plate solving), permite superponer una grilla y un catálogo de objetos en la imagen:

  • Puede usar StarNet para separar las estrellas de la nebulosidad, lo cual permite procesar ambas por separado, y después recombinarlas. Esto es buenísmo, porque algunas de las herramientas que usamos para aumentar el contraste en las nebulosas, por ejemplo, producen defectos en las estrellas, y viceversa. 
  • Tiene una cantidad de herramientas de postprocesamiento que apenas empecé a explorar, pero las que usé son muy fáciles y útiles. Por ejemplo, se puede hacer zoom en el histograma y representarlo en escala logarítmica, para ajustar los tonos, cosa que en Photoshop es medio a ciegas. Y muchas cosas más: remoción interactiva del brillo del cielo, saturación protegiendo el fondo, descomposición en wavelets para un contraste selectivo por escalas, gran velocidad en todo lo que hace, en fin, me encantó.

Creo que me queda todavía una foto más de la sorprendentemente productiva noche en Los Juncos. Ya aparecerá.

28/06/2025

Ese es mi pollo

En el cielo austral hay muchas maravillas. Hay tantas, de hecho, que algunos objetos que serían notables en otra parte del cielo, pasan casi desapercibidos. Es el caso de la nebulosidad que rodea Lambda Centauri, una estrella de tercera magnitud que se encuentra entre Acrux y la Nebulosa de Carina.

Lambda Cen es una estrella de clase B, pero fronteriza con las A, y se la ve casi blanca. Es bastante cercana (470 años luz), y su posición y movimiento la caracterizan como miembro del enorme Cinturón de Gould que rodea el sistema solar. La nebulosa que la rodea tiene varias partes y números de catálogo. La región alrededor de la estrella se designa IC 2944. La parte más brillante, que abraza un cúmulo de estrellas, es IC 2948. Todo el conjunto está mucho más lejos que Lambda Centauri, a 6500 años luz, en el brazo de Carina de la Vía Láctea, como su vecina nebulosa de Carina

El cúmulo de estrellas de IC 2948 se formó, hace pocos millones de años, a partir del material de la propia nebulosa. Hoy en día son estrellas jóvenes, que brillan intensamente en radiación ultravioleta, y producen la característica fluorescencia roja del hidrógeno de la nebulosa. Pero la formación estelar no se ha detenido. En la foto pueden verse varias regiones pequeñas y bien oscuras:


Estos glóbulos son las partes más densas del mismo material interestelar, que se encuentran colapsando, por su propia gravedad, y en su interior van a formar nuevas estrellas (si la radiación del cúmulo no los disipa antes). En esta imagen del Very Large Telescope son espectaculares:

Estos fragmentos compactos y oscuros de una nebulosa se llaman, en general, glóbulos de Bok. Pero estos, por su descubridor, se llaman glóbulos de Thackeray. David Thackeray fue un astrónomo de Cambridge que hizo casi toda su carrera en Sudáfrica. En la década de 1950 descubrió estos glóbulos, y también estudió la nebulosa que rodea la estrella Eta Carinae, menos de 10 grados hacia el oeste. En su forma identificó una barba, pero como sabemos, el nombre que se consagró fue el que le puso, en la misma época, nuestro Enrique Gaviola: el Homúnculo

Alguien vio una vez, no sé si en las estrellas del cúmulo o en la silueta de la nebulosa, la figura de un pollo corriendo, y a la nebulosa le quedó el nombre Running Chicken. Yo la verdad que no lo veo. Pero me hizo gracia que, en una inesperada vuelta de tuerca, descubrí en mi foto una nebulosa planetaria, que es el otro extremo de la vida de las estrellas, la fase final de estrellas como el Sol: 

Por supuesto, la descubrí para mí: ya estaba descubierta. Y resulta que su nombre de catálogo es Hen 2-78, y hen significa gallina. Relindo, la gallina y el pollo que se le escapa. 


 


La foto fue la primera luz de mi nuevo Seestar S50 operando en modo ecuatorial, y también la primera luz del modo mosaico. Qué maravilla, hace todo el stacking y la composición de manera interna. Hice la foto en el Centro Atómico Bariloche, con mi amigo Eduardo Andrés, una linda noche en que además vimos pasar un cohete chino recién lanzado, emitiendo una encantadora pluma de gases brillantes. Pollo, gallina, pluma...

La designación Hen 2-72 corresponde a un catálogo compilado por Karl Henize, astrónomo y astronauta americano. También se la designa PN Hf 69.