La noche estrellada

Ver las estrellas siempre me hace soñar.

Vincent van Gogh (carta 638 a Theo)

Starry, starry night
Paint your palette blue and gray
Look out on a summer's day
With eyes that know the darkness in my soul.
Don McLean, Vincent
 

Al salir del ascensor en el quinto piso del Museo de Arte Moderno de Nueva York se percibe una turbulencia en el flujo humano. Una pequeña pared divide la primera sala en dos. Nadie se detiene en la primera mitad, porque del otro lado espera una de las pinturas más famosas del mundo: la Noche Estrellada de Vincent van Gogh.

A diferencia de otros museos con obras tan famosas aquí te dejan acercarte todo lo que quieras. Podés mirar desde todos los ángulos y apreciar el relieve y el trazo de las pinceladas como si fuera un cuadro colgado en el living de casa. Después de un rato un guardia se acerca y te susurra "Sir...", yo creo que más bien para que te corras y dejes acercarse a algún otro.

Van Gogh pintó la Noche Estrellada poco después de internarse en el sanatorio de Saint-Rémy, en una zona rural cerca de Arlés, donde su producción había explotado en cantidad y calidad desde el año anterior. Apenas un año y cientos de óleos después, a los 37 años, Vincent se mató de un tiro en el pecho. La Noche Estrellada ha sido súper analizada y aquí no descubriremos nada nuevo. Mencionemos apenas la pequeña iglesia, con todas sus luces apagadas en medio de un pueblito de ventanas iluminadas. Y naturalmente el inmenso ciprés, uno de los motivos recurrentes de van Gogh, que parece conectar con su masa turbulenta el mundo terrenal con el celeste. Empequeñece la cúpula de la iglesia que parece querer hacer lo mismo sin lograrlo.

Los remolinos y la turbulencia son recurrentes en muchas obras de van Gogh del período. Son parte del estilo sinuoso que estaba desarrollando, tal como se lo cuenta a su hermano Theo: "Los olivos con nubes blancas y las montañas al fondo [también en el MOMA], y el efecto noche, son exageraciones desde el punto de vista de la composición, con sus líneas distorsionadas como las de los antiguos grabados en madera". Y en la Noche Estrellada, naturalmente, se destacan en la característica más notable de la obra: los fascinantes remolinos que cruzan el firmamento. ¿Qué son?

Sabemos por sus cartas que a Vincent no le gustaba esta obra. El 18 de junio le contó a Theo que había pintado un nuevo estudio de un cielo estrellado, el 25 le mandó un dibujo, y no volvió a mencionarla hasta septiembre, donde la incluyó en una lista de una veintena de obras que le mandaba para una exposición, mencionando que estaba muy, muy descontento con su trabajo. Finalmente no la incluyó en la encomienda para ahorrarse tres francos con cincuenta de correo. En noviembre, en una carta a su colega y amigo Émile Bernard, la menciona como fallida.

¿Y por qué no le gustaba? No es difícil imaginar una explicación razonable. El propio van Gogh, en sus cartas y en su obra, defiende una pintura "naturalista", pintada del natural y nunca de memoria, evitando el expresionismo y la abstracción que su admirado Gauguin solía favorecer. Sus cuadros, aun con sus ondulantes líneas psicóticas y el tembloroso brillo de las luces, son extremadamente naturales. La Noche Estrellada forma parte de una serie de escenas nocturnas que había empezado a pintar en Arlés: el Café Terrace de Noche y la Noche Estrellada sobre el Ródano. Aquéllas, sin embargo, son tan naturales que hasta las constelaciones pueden identificarse en sus cielos. La Noche Estrellada de Saint-Rémy, en cambio, parece una ensoñación. El paisaje está apenas inspirado en la vista desde su ventana, pero no fue pintado de noche en su habitación, sino de día en base a varios dibujos previos. La vista es en buena medida imaginaria: el ciprés, los cerros y los olivares son reales, pero el pueblo no se corresponde con la vista. Mucho menos la iglesia, que tiene una arquitectura norteña muy distinta de las iglesias provenzales.

¿Y el cielo? ¡Ah, qué maravilla la correspondencia! Me pregunto cómo se las arreglarán los biógrafos del siglo XXII... En todo caso, Vincent le contó a Theo que tras su llegada a Saint-Rémy podía ver, antes del amanecer, el lucero del alba solito y muy brillante desde su ventana. Todos los estudiosos coinciden en que la estrella blanca más brillante, junto al ciprés, es el planeta Venus, el lucero, que brillaba extraordinarimente durante esas semanas de mayo y junio de 1889.

¿Y la Luna? La Luna se encontró más o menos en esa posición con respecto a Venus el 25 de mayo y el 23 de junio. A mediados de junio, en cambio, cuando Vincent pintó el cuadro, era una gibosa menguante visible durante la noche y poniéndose por el horizonte opuesto antes del amanecer. Habiendo llegado el 8 de mayo, estoy seguro de que vio la delgada menguante junto a Venus el 25 y el 26 de mayo. La representación de esta Luna es muy estilizada, de todos modos, con unos cuernos demasiado largos. En algunos de los dibujos inclusive se tocan cerrando el círculo, algo que jamás se ve. Yo creo que puede ser una estilización de la luz cenicienta.

¿Y los remolinos? Indudablemente la franja brillante arremolinada es lo más raro de este cielo. El 13 de junio, justo antes de que Vincent pintara la Noche Estrellada, la Luna llena cruzaba la parte más densa y gruesa de la Vía Láctea, en otra dirección del cielo, en la constelación de Sagitario, a apenas 5 grados del planeta Júpiter (también muy brillante en esas noches). ¿Habrán sido las bandas de luz y oscuridad de la Vía Láctea la inspiración para su turbulencia celeste? Tal vez. Aunque justo esos días estuvo nublado y lloviendo en Arlés, Vincent estaba familiarizado con la Vía Láctea: una carta de 1888 menciona "la blancura azulada de la Vía Láctea". Pero la Vía Láctea no tiene ese aspecto arremolinado, ni siquiera vista durante una noche sin Luna desde una zona rural como puede haber sido Saint-Rémy a fines del siglo XIX.

También es posible, como han señalado varios estudios, que Vincent se haya inspirado en el aspecto de la Galaxia  Remolino (M51, la Galaxia de los Perros de Caza). En 1845 Lord Rosse, un astrónomo aficionado con el telescopio más grande del mundo, descubrió que esta "nebulosa", como se las llamaba entonces, tenía una forma espiral. Fue la primera en la cual se observó esta estructura. Éste es el notable dibujo que hizo Lord Rosse, comparado con una foto moderna. Nótese que la espiral gira en sentido contrario a la dibujada por Vincent, reforzando la idea de que la composición es "abstracta", no copiada de modelos. La composición le debe haber dictado la dirección de giro.

En tiempos de van Gogh vivía en Francia un prolífico astrónomo y divulgador científico, Camille Flammarion. En varios de sus libros se reproducen grabados de la nebulosa espiral de Lord Rosse (Astronomía Popular, de 1880, y  Las Estrellas y Curiosidades del Cielo, de 1882). No sabemos si Vincent tenía alguno de estos libros, pero era un ávido lector, y Flammarion un escritor muy inspirado. Es muy probable que los haya leído, o al menos hojeado en una librería o en casa de algún amigo. Inclusive, el texto que leemos en Las Estrellas (si lo leyó) puede haberlo llevado a la asociación entre M51 y la Vía Láctea, y a pintar una simbiosis de ambas cruzando el cielo. Las formas ondulantes y espiraladas le habrán servido para desarrollar el estilo que estaba procurando y que vemos en muchas obras del período.

El texto de Flammarion me sorprendió la semana pasada cuando lo leí, porque el pasaje es muy moderno. Recordemos que recién en 1923 Edwin Hubble descubrió que estas "nebulosas" eran galaxias, lejanísimas, externas y similares a la Vía Láctea. Antes se sospechaba que (especialmente las "nebulosas espirales") podían ser sistemas estelares en formación. Sin embargo dice Flammarion:

Esta estructura nos recuerda tan bien la de nuestra Vía Láctea, que nos rodea por todas partes, que concedemos ver en ella una imagen de nuestro universo. [...] En efecto, si supusiéramos habitar en las regiones centrales de este universo lejano, veríamos ciertamente una vía láctea alrededor de nuestro cielo. [A Lord Rosse] se le reveló un prodigioso torbellino de soles en todo su esplendor. [...] Cada uno de esos granos de polvo es un sol. Parecen tocarse, pero están separados por miles de millones de leguas. [...] ¡Cuántos millones de siglos han hecho falta para determinar el lento arreglo de semejante universo!

Las otras 10 estrellas que pintó van Gogh en este nocturno no han sido identificadas. Venus y la Luna se encontraban en Aries y Piscis, donde no hay estrellas brillantes. Hacia arriba de Venus, en el mejor de los casos, tendríamos a Mirach, una estrella de segunda magnitud en la cadera de la princesa Andrómeda. Pero nada como la constelación que aparece rodeando la cúspide del ciprés. Whitney argumenta que podría ser Cygnus, sobre la Vía Láctea, con Deneb (la cola del Cisne) en el extremo superior izquierdo. En tal caso, agrego yo, la estrella brillante junto a la Luna podría ser Altair, en Aquila. La Vía Láctea, en esa zona, tiene además una gran brecha de oscuridad que también podría asociarse a la forma del remolino. La vista desde la ventana, al caer la noche, habría sido así.

No pude resistir, con todos estos elementos, componer una Noche Estrellada animada. Comencé con el paisaje desde el Sanatorio mirando hacia las Alpilles, simulado en Google Earth. Deformé apenas la línea de los cerros para ajustarla a la del cuadro de van Gogh (libertad permitida, precisamente, por su estilo ondulante). Agregué un cielo simulado en Stellarium (correspondiente al 23 de junio, cuando Venus y la Luna se vieron más parecidos al cuadro que el 25 de mayo). Luego acomodé el grabado de M51 del libro de Flammarion y lo invertí para que correspondiera con la nebulosa de van Gogh. Después se suma el paisaje y el loco cielo de van Gogh aparece finalmente. Quedó así:

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Notas

Las imágenes de la Noche Estrellada están tomadas del Google Art Project, disponible en Wikipedia. Es un scan extraordinario, de 700 megapíxels (200MB) donde se puede ver la pincelada mucho mejor que en el museo. Aquí hay un detalle de la punta de la Luna a resolución completa.

Las cartas completas de van Gogh están escaneadas, transcriptas y anotadas en la web, tanto en francés como en inglés, en: http://vangoghletters.org/vg/letters.html.

Las obras de Flammarion están escaneadas en la Biblioteca Nacional de Francia, y están buenísimas. Si no leen francés, búsquenlas en español o en inglés, que también las encontrarán: http://gallica.bnf.fr.

El artículo de Wikipedia sobre la Noche Estrellada está muy bueno, así como varios de los ensayos que se citan allí. Particularmente interesante es el del astrónomo de Harvard Charles Whitney, The Skies of Vincent van Gogh, obtenible en la web.

La letra de la canción de McLean está analizada en el contexto de la obra de van Gogh en: http://www.vangoghgallery.com/painting/starrynightlyrics.html.

Si quieren una linda página de van Gogh: https://www.artsy.net/artist/vincent-van-gogh.

Van Gogh digitalizado

Cuando publiqué la nota sobre La Noche Estrellada de van Gogh mi amigo Roberto preguntó por qué la Luna era amarilla. Es cierto: no sólo la Luna sino todas las estrellas son amarillas y además están rodeadas de halos amarillos (excepto la que identificamos como Venus).

La verdad que no lo sabemos. Mi amiga Marcela señaló que existe una posible explicación. Fue propuesta por Thomas Courtney Lee en 1981, quien dijo que el exceso de amarillo y los halos podían deberse a una alucinación producida por un tratamiento en base a digitalis. Las propiedades medicinales de la digitalis se conocían desde el siglo anterior, y de hecho en la época de van Gogh se la usaba para tratar la epilepsia, una de las enfermedades que le habían diagnosticado. Hoy en día creo que sus derivados se usan sólo como antiarrítmico cardíaco, y los médicos dicen que el paciente está "digitalizado". Un efecto secundario de la digitalis es la xantopsia (En el Cielo las Estrellas sigue entregando palabras buenísimas para el Scrabel...): una alteración de la percepción de los colores con sesgo hacia el amarillo. ¿Estuvo van Gogh digitalizado?

Los dos retratos (casi idénticos) del Dr. Gachet pintados por Vincent muestran al médico sosteniendo una rama de digitalis en flor. ¿Trató Gachet a van Gogh con digitalis? No lo sabemos. Aun cuando lo hubiera hecho, si no me equivoco la relación comenzó en la segunda mitad de 1889. El médico, recomendado por Camille Pissarro, aparece mencionado como posible terapeuta por primera vez en una carta a Theo del 5 de octubre. La Noche Estrellada, como dijimos, se pintó en junio de ese año. Además, según parece, Gachet era homeópata y es improbable que haya intoxicado a su paciente.

Tal vez haya sido otra intoxicación. En otra carta de 1889 Vincent dice "parece que como porquerías", refiriéndose a trementina, pinturas y vaya uno a saber qué más. Por esta razón no le permitían tener las pinturas en su cuarto, en el sanatorio: ¡se las manyaba! Es curioso que diga "parece". No sé si realmente no tenía memoria de hacerlo, o si se mandaba la parte. ¿Se habrá intoxicado con estas cosas? Seguramente sí, más de una vez. Sabemos además que era aficionado al ajenjo, que también produce alucinaciones. Pero la verdad que la evidencia de que el amarillo y los halos sean el resultado de una intoxicación me parece escasa.

Por otro lado, es bien posible que la paleta amarilla sea una decisión artística. En otra carta de 1889 (anterior a la Noche Estrellada) dice que "en lugar de comer bastante y regularmente [se estaba] manteniendo a café y alcohol", ya que "para lograr la alta nota amarilla que había logrado en el verano" tenía que agitarse un poco ("monter le coup un peu"). Así que el amarillo era algo buscado por el artista, al menos en parte de su obra. Y de hecho hay cuadros de la época con una paleta amarilla mucho más exagerada que la Noche Estrellada.

La verdadera Luna, por supuesto, es blanca. Refleja casi sin modificar la luz del Sol que, como ya contamos, es blanco. Sólo cuando está muy cerca del horizonte el aire dispersa suficiente luz violeta y azul para que la veamos amarilla, naranja o roja. Dije casi sin modificar, porque en realidad la Luna tiene sutiles colores que pueden verse fácilmente en fotografías, tal como conté en la nota Los colores de la Luna.

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Courtney Lee T, Van Gogh's Vision: Digitalis Intoxication?, JAMA (1981) 245:727-729.

Arnold WN and Loftus LS, Xanthopsia and van Gogh's Yellow Palette, Eye (1991) 5:503-510.

Cartas de van Gogh: http://www.vangoghletters.org.

Las cataratas de la vejez también producen xantopsia, si bien probablemente se pueden descartar en el caso de van Gogh. Claude Monet, en cambio, la sufrió, y cuando lo operaron de las cataratas estuvo a punto de quemar un montón de cuadros que "tenían mal los colores".

Si quieren una linda página de van Gogh: https://www.artsy.net/artist/vincent-van-gogh.

Viaje a las estrellas

¡Atención pido al silencio, y silencio a la atención! Está próximo a aparecer en todas las librerías Viaje a las estrellas. Sí, se trata de mi libro de divulgación astronómico-histórica, anunciado aquí mismo con otro título hace algún tiempo. El cambio de título se debe exclusivamente a motivos editoriales, y estoy seguro de que a todos les encantará. Se publicará en la colección Ciencia que ladra (que desde hace poco tiene un sitio en Facebook, pueden encontarnos allí). Ésta es la tapa, que muestra a un excéntrico astrónomo echado en el piso y mirando por un telescopio vertical. Es Robert Hooke, un fascinante personaje de la revolución científica del siglo XVII, del cual no se conserva ningún retrato. En base a esto yo diría que a la ilustradora le salió bastante parecido.

Espacio y tiempo

No, no voy a hablar de Relatividad. En general no me gusta repetir notas, pero hoy lo voy a hacer. Es que esta historia es muy buena, y cada vez que empezamos las clases de Mecánica Clásica me viene a la memoria y me da ganas de contarla de nuevo.

Atención: La nota de hoy contiene escenas de matemática explícita, que pueden afectar la sensibilidad de algunos lectores. Si Ud. sufre de matematicofobia, le recomiendo por ejemplo esta nota sobre la Noche Estrellada de van Gogh. Las fórmulas se ven bien en cualquier navegador. Si la recibís por email, mejor andá a verla en la web.

Más de uno recordará, de la escuela secundaria, el valor de la aceleración de la gravedad: 9.8 m/s². Es la intensidad de la atracción gravitatoria de la Tierra, la aceleración hacia abajo que experimenta cualquier objeto cerca de la superficie del planeta. Ahora agarren una calculadora y calculen: \(\pi^2\) = 9.8... ¡es casi el mismo número! Esto es muy raro, porque el valor de la aceleración de la gravedad depende del sistema de unidades, son nueve coma ocho metros por segundos al cuadrado, mientras que pi al cuadrado no depende de nada, es una constante matemática universal. ¿Es realmente una coincidencia, o se esconde algo detrás?

Se esconde algo, una historia interesante que resumiré drásticamente.

Galileo descubrió que el período de oscilación de un péndulo es constante: no depende de la amplitud de la oscilación (mientras ésta sea pequeña), ni de la masa suspendida, y sólo depende de la longitud del aparato (desde el punto de suspensión hasta el objeto pesado que pendula). Claramente un péndulo era un dispositivo ideal para medir el tiempo con precisión, un viejo anhelo desde la Antigüedad. En el siglo XVII el astrónomo holandés Christiaan Huygens, como ya contamos, puso manos a la obra e inventó el reloj de péndulo, que se convirtió en el instrumento más preciso para medir el tiempo hasta bien entrado el siglo XX.

El período de un péndulo, que se calcula de manera sencilla en todos los cursos elementales de Física, es una raíz cuadrada (si llegaron hasta acá, no se me van a echar atrás ahora):
\[
T=2\pi\sqrt{\frac{L}{g}}
\]
En esta fórmula T es el período (es decir, el tiempo que tarda el peso en ir y volver: tic-tac-tic), L es la longitud y g es la aceleración de la gravedad. Vemos que si L vale 1 (en las unidades que sean), el péndulo tiene un período de 2 segundos si la aceleración de la gravedad vale \(\pi^2\) en esas mismas unidades (porque se simplifica el \(\pi\) del numerador con el del denominador...). Ese es el origen de la coincidencia.

El período del péndulo, al depender sólo de su longitud, relaciona además el espacio y el tiempo. La unidad de tiempo, el segundo, está basada en la duración del día, lo cual es, digamos, "natural". El péndulo se convirtió entonces en el candidato ideal para definir una unidad de longitud también "natural", en lugar de las unidades "antropomórficas" de pulgadas, pies, codos, palmos, pasos, etc, totalmente arbitrarias, definidas de manera distinta en cada país, que se usaban desde tiempo inmemorial.

Huygens y otros científicos del siglo XVII no tardaron en observar que un péndulo que tarda un segundo en llegar de un extremo al otro de su oscilación (es decir, un período de dos segundos), tenía una longitud confortablemente a escala humana: unas 39 pulgadas. Y propusieron la definición de la unidad de longitud basada en este fenómeno: la longitud de un péndulo que, entre el tic y el tac, dejara pasar un segundo exacto.

¡Era una excelente idea! La Royal Society la apoyó rápidamente: se lo llamó seconds pendulum. Hubo propuestas similares en Francia y en Italia, donde un tal Tito Livio Buratini propuso llamar "metro" a la nueva unidad. Los avances tecnológicos a lo largo del siglo XVIII, con la Revolución Industrial, permitieron construir péndulos y relojes cada vez más precisos. Pero pasó el tiempo y no se llegó a ninguna decisión acerca de la unidad de longitud.

¿Y qué pasó con el metro? Finalmente, durante la Revolución Francesa, se estandarizaron las unidades de medida. La Asamblea consideró la longitud basada en el seconds pendulum, pero finalmente adoptó el famoso diezmillonésimo de cuarto del meridiano de París como definición del metro (del mismo tamaño que el del péndulo de 1 segundo). Más tarde lo inmortalizaron con dos rayitas marcadas en una barra de platino-iridio que guardaron bajo siete llaves. La propuesta de usar el péndulo fue abandonada porque el dispositivo dependía del lugar de la Tierra donde se lo usara. Además, a alguna gente le molestaba la cuestión de definir la unidad de longitud en base a una unidad de tiempo.

El segundo contraataca. La historia no terminó allí. Los propulsores de definir el metro basándose en el segundo tuvieron su vindicación. Durante el siglo XX se redefinió el segundo, usando un fenómeno atómico en el que se basan los relojes más precisos de hoy en día. Y finalmente se redefinió el metro. No en base al movimiento de un péndulo, sino en base a otro fenómeno que liga el espacio y el tiempo de manera absoluta, la velocidad de la luz en el vacío. Estableciendo que esta velocidad es exactamente 299 792 458 metros por segundo es como se define hoy en día el metro. Es decir, un metro es la distancia que recorre un rayo de luz en 1 / 299 792 458 segundos. Parece algo mucho más complicado que un péndulo, pero en realidad es algo muy sencillo de medir en los laboratorios modernos, de manera que en todos los países se puede usar la misma unidad de longitud sin necesidad de viajar a París...

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Notas varias... 

El período (ver la fórmula de arriba) depende de la longitud del péndulo y de la aceleración de la gravedad. Un péndulo muy preciso sirve para medir la aceleración de la gravedad, que puede variar de manera minúscula a lo largo de la superficie de la Tierra debido a la forma achatada del planeta, las montañas, las rocas de distinta densidad... Se convierte en un instrumento de geodesia de precisión. Muchos astrónomos (gente particularmente interesada en medir con exactitud el tiempo) se involucraron en la teoría y aplicaciones del seconds pendulum y la geodesia. Uno de ellos fue Bessel, el ganador de la carrera para medir la distancia a las estrellas que conté en Viaje a las Estrellas. De hecho, me enteré de estos temas mientras investigaba sobre la vida de Bessel para Viaje a las Estrellas. La mayor parte de lo que cuento aquí está en este trabajo: Why does the meter beat the second? de P. Agnoli y G. D'Agostini.

El minuto y el segundo también fueron inventos de los astrónomos (durante la Edad Media), basados en la división sexagesimal de los grados del círculo que, como las 24 horas del día, habíamos recibido de Babilonia.

Corte programado

Bariloche está conectado a la red eléctrica nacional de manera periférica, con una sola línea de alta tensión que viene de la central de Alicurá. Cuando tienen que hacer algún mantenimiento no hay alternativa: se corta el servicio a toda la ciudad. Es lo que anunciaron a principios de mayo: dos cortes, sábado y domingo, a partir de las 5 y hasta las 13. Inmediatamente vi la oportunidad de hacer una foto que tenía ganas hacía rato: el cielo estrellado sobre la Catedral. Allí estuve puntualmente a las 5:00 en la plaza de la Catedral, acompañado sólo por borrachines y mi compinche Víctor Hugo, cámaras montadas y esperando que se cortara la luz. La constelación de Escorpio era apenas visible sobre la iglesia, pero la Vía Láctea no llegaba a distinguirse por el brillo de las luces urbanas. ¿Para qué fui tan temprano, con el frío que hacía? Recién a las 6 y cuarto cortaron la luz. De golpe, en toda la ciudad, todas las luces desaparecieron salvo las de los pocos autos. Los edificios, los árboles, la Catedral, desaparecieron como en un acto de magia, se iluminó el cielo y apareció la Vía Láctea. Fue casi deslumbrante. Las fotos apenas pueden dar una idea del efecto.

La oscuridad del edificio religioso, como si fuese incapaz de conectar con el paisaje estrellado, remite al efecto similar que produce la pequeña iglesia a oscuras (en medio de las casitas con ventanas luminosas) que vemos en La noche estrellada, de van Gogh, que hemos comentado. En el cuadro es el ciprés, con su silueta similar a la arquitectónica, el que alcanza el cielo.

En el centro de Bariloche estos cortes no duran mucho. La Cooperativa de Electricidad tiene unos generadores de emergencia, que permiten abastecer los barrios donde están los hospitales (en el resto de la ciudad, arreglate como puedas). Así que tenía que apurarme. Hice un par de fotos desde ahí atrás, y me cambié de lugar para lograr un efecto distinto, y mostrar la aguja del hermoso edificio de Alejandro Bustillo pinchando el centro galáctico.

Las pocas luces que iluminan el edificio son de autos y aparatos de emergencia, y eran mucho más tenues que lo que parecen en estas fotos. Cuando estaba haciendo varias repeticiones de ésta, y planeando a dónde moverme a continuación, volvieron las luces. El efecto quedó capturado en secuencia.

En el mundo moderno hemos perdido el cielo nocturno. Es una lástima y una desgracia, porque el alumbrado público excesivo no sólo limita la apreciación de uno de los espectáculos naturales más inspiradores, sino porque altera los ritmos biológicos de la gente y los animales. La International Dark-Sky Association ha compilado recientemente una notable colección de casi 4000 trabajos científicos que así lo demuestran. Hay un resumen con el State of the Science 2022 por si quieren ver lo que sabemos científicamente sobre la contaminación luminosa.

En particular, es un gran desperdicio de dinero. Todos los watts que se van para arriba se pierden, no iluminan a nadie más que a los vapores y nubes de polvo que sobrevuelan las ciudades, pintando los cielos urbanos de naranja. Millones y millones de personas jamás verán el universo en el que vivimos, con la multitud de estrellas y la franja de la Vía Láctea cruzando el cielo. No es difícil, no sólo no cuesta nada sino que ahorra un montón de plata, al menos usar luminarias que apunten sólo hacia abajo.

Por suerte hay cada vez más de estas lámparas, pero todavía se ven muchas instalaciones, incluso en edificios públicos, con reflectores apuntando directamente hacia arriba. 

Aprovecho para compartir una más, que nunca había mostrado. Esta fue en un corte sin aviso. ¡Apenas me dio tiempo a sacar la cámara al balcón y disparar, y volvió el servicio en 10 minutos! Era una noche con alguna nubosidad. Pero salió encantadora la foto del cielo austral estrellado brillando a través de los cirrus. Los edificios están iluminados solamente por la Luna. Parece un paisaje diurno con cielo nocturno, una especie de versión opuesta de la serie de obras de Magritte, El imperio de las luces.

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Las fotos son mías, pero en mi calidad de Embajador de los Cielos Oscuros, se las presto.

No hagan ola

Hace un par de días, en una charla del workshop sobre variabilidad climática y epidemias en el que estuve participando en esta fresca primavera triestina, mostraron una animación de algo que se llama SST anomaly (anomalía de la temperatura de la superficie del mar). De golpe, a lo largo del ecuador en el océano Pacífico, vi que se formaba una cadena de vórtices que desató en mi mente una cadena de asociaciones de fenómenos similares, que termina en uno que leí hace un par de semanas. En la temperatura del mar se veía más o menos así:

Visto en movimiento es fascinante, pueden encontrar animaciones en YouTube (por ejemplo en ésta, en los primeros segundos). Estoy casi seguro de que se trata de algo que ya apareció en el blog: la inestabilidad de Kelvin-Helmholtz. Se produce cuando dos regiones de un fluido se mueven a velocidades muy distintas, y es una de las maneras en la que el movimiento se vuelve inestable y turbulento. Fui a revisar las corrientes del día de la imagen de arriba y encontré que, efectivamente, había una fuerte corriente en el ecuador hacia el Oeste y una menor al norte de ésta, hacia el Este:

Esta visualización también es más impresionante en movimiento (ver aquí).

Me fascina que el mismo fenómeno pueda aparecer a escalas tan diversas. ¿Quién no ha visto estas formas al mezclar lentamente un cafè macchiato? (En Trieste o en cualquier parte, pero en Trieste es más rico.) Es también el mismo mecanismo que produce las olas comunes y corrientes del mar. En este caso son dos fluidos, el viento y el agua, moviéndose a velocidades distintas.

También lo vemos en los planetas gigantes, donde hay bandas de vientos muy dispares. Por ejemplo, en una de las "salidas" de la Gran Mancha Roja de Júpiter, Voyager 1 vio esto:

¡Cada uno de esos vórtices abarcaría la Luna entera (que es como Io, colado en la foto)! Cuando se formó la gran Tormenta Serpiente en Saturno también lo vimos a escala gigante:

Además de la cadena de inestabilidades brillantes que vemos detrás de la "cabeza de la serpiente", hay una ondita de K-H chiquita y oscura arriba a la izquierda, que me recuerda la que vi sobre el cerro Fitz-Roy:

Y también, a escala nube, la "mano" que parecía sostener esta conjunción de la Luna con Júpiter el año pasado:

En el Mar Argentino es común ver este fenómeno en las explosiones primaverales de fitoplancton, gentileza de la fuerte corriente de Malvinas:

La onda de Kelvin-Helmholtz más grande que conozco (tiene el tamaño de la Vía Láctea) es la que vi en un artículo reciente. La vemos en esta (muy procesada) imagen de rayos-X del cúmulo de galaxias de Perseo:

Aunque tiene apenas un atisbo de forma espiralada, los autores argumentan que se trata de una onda de Kelvin-Helmholtz de hidrógeno supercaliente, desatada por la perturbación producida por la colisión con otro cúmulo más chico. ¡Una colisión de cúmulos de galaxias! ¡A la pipeta!

A esta altura me vinieron a la mente los vórtices de la Noche Estrellada, y dejé de prestar atención a la charla del workshop.

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La anomalía SST está tomada de NOAA.
Earth, de Cameron Beccario, es una visualización fascinante del mar y la atmósfera.
La gran ola es de Hokusai, una de sus Treinta y seis vistas del Monte Fuji. Debo haber visto "originales" en más de un museo, si no me equivoco el Británico y el MoMA.
La imagen de la Gran Mancha Roja es de NASA/JPL/Björn Jónsson.
La imagen del cúmulo de Perseo está basada en imágenes de NASA/Chandra y el paper Walker et al., Is there a giant Kelvin-Helmholtz instability in the sloshing cold front of the Perseus cluster? (preprint en arXiv). Es curiosa la elección del título, porque hay una ley consuetudinaria de los papers científicos que dice que si el título es una pregunta, la respuesta es "no".

Magallanes y la circunnavegación del cielo

Nuestros ojos tienen un par de centímetros de diámetro y nos permiten observar luz de 0.4 a 0.7 micrones de longitud de onda, y así disfrutar de una noche estrellada. Tal vez, si fueran mucho más grandes, podríamos ver otras "luces", que hoy nos resultan invisibles. Si pudiéramos ver microondas del tamaño de las que están en el horno, o de las que usan los celus, el cielo se vería muy distinto. En lugar de estrellas, veríamos el brillo del hidrógeno neutro que llena el espacio interestelar irradiando a 21 cm. Su movimiento, por efecto Doppler, produce variaciones de esta longitud de onda, que se verían como distintos colores. Esta imagen es una composición un poco chapucera (pero razonablemente aproximada) de lo que veríamos sobre la 9 de Julio en primavera:

Para hacerla usé un mapa del cielo de hidrógeno hecho por el consorcio HI4PI (hache uno cuatro pi), que en su totalidad se ve así:

Este mapa de todo el cielo está en coordenadas galácticas, con la franja de la Vía Láctea recorriendo el ecuador. La principal diferencia entre los colores verdes y púrpuras de los filamentos que llenan todo el cielo se debe a la rotación de la galaxia. La mancha más anaranjada que vemos en el hemisferio sur galáctico es donde están las Nubes de Magallanes. Vemos que hay una cantidad de gas asociado con ellas, que no sólo las envuelve y las conecta, sino que se extiende hacia el polo sur galáctico. Esta corriente magallánica es todavía más grande que lo que vemos en este mapa. Abarca más de 200 grados en el cielo, y podemos verla mejor en este mapa que la superpone a una imagen de luz visible de la Vía Láctea:

Este chorro de hidrógeno fue descubierto en la década de 1970, y con el correr de los años se identificaron varias partes: un puente entre ambas Nubes de Magallanes, una cola larga y coherente hacia el sur (llamada corriente), y una estructura más fragmentada, ancha y corta hacia el lado opuesto (llamado brazo delantero). Es tan prominente en el cielo de hidrógeno que sería la estructura dominante si pudiéramos verla con nuestros ojos. Sería como una segunda vía láctea cruzando el cielo, y desde las latitudes australes sería impresionante. El radioastrónomo Rhys Taylor ha montado el cielo de hidrógeno con mayor precisión que la que usé yo para la imagen del Obelisco, y muestra esta vista de la corriente magallánica en el cielo de Sydney. Así la veríamos también en la Argentina.

Esta estructura tan coherente es el resultado de fuerzas de marea actuando sobre las galaxias magallánicas. La evidencia actual parece favorecer un escenario en el cual ambas Nubes están acercándose por primera vez a la Vía Láctea, habiendo tenido un encuentro cercano entre sí recientemente (hace menos de 250 millones de años). Esa colisión puede haber formado la corriente, que luego fue estirada por la fuerza de la Vía Láctea. Pero no todas las observaciones encajan con este escenario, y bien podría ser que las Nubes ya estén hace tiempo en órbita de la Vía Láctea y que ésta sea la responsable de la marea que produjo la corriente de hidrógeno.

En el futuro, cuando las Nubes crucen sucesivamente el disco de la Vía Láctea, habrá un pandemonio. Si la corriente sobrevive estos encuentros y se incorpora al disco, su masa de miles de millones de masas solares de puro hidrógeno podría aumentar considerablemente el ritmo de creación de nuevas estrellas de la Vía Láctea. Nuestra galaxia podría convertirse en una starburst. ¡Qué espectáculo!

 

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La imagen del cielo de hidrógeno sobre Buenos Aires es una composición de una de Goolge Earth con una de la colaboración HI4PI.

La composición de la Vía Láctea con la corriente magallánica es de Nidever et al. (2010), NRAO/AUI/NSF, Mellinger (2009), Leiden-Argentine-Bonn Survey, Parkes Observatory, Westerbork Observatory, Arecibo Observatory. La encontré en el siguiente interesante review:

E D'Onghia, The Magellanic Stream: Circumnavigating the Galaxy, Annual Review of Astronomy and Astrophysics (2015).

La composición del paisaje de Sydney con la corriente magallánica es de Rhys Taylor, quien es un especialista en hidrógeno neutro (trabajó en el Observatorio de Arecibo) y ha hecho lindas composiciones de este tipo en su blog.

Sobre la colisión entre las dos Nubes hay un paper de este año: Choi et al, The recent LMC-SMC collision: Timing and impact parameter constraints from comparison of Gaia. arXiv:2201.04648v1.

Planisferio celeste

Un planisferio es un mapa del cielo formado por dos discos que giran uno sobre el otro. El disco superior tiene una ventana ovalada que representa el cielo visible. La posición en la que se ajustan los dos discos permite representar el cielo en cualquier momento del año. Es una verdadera computadora de papel.

El código de la Luna

En el Museo de Arte Moderno de Nueva York uno va primero a ver La Noche Estrellada. Obviamente: para eso ha venido a Nueva York. Pero después, ya que está, uno recorre todo el museo. Y de golpe se encuentra con esto:

La obra mide unos 3 metros de alto. ¡Una pared llena de fotos de la Luna! Casi en seguida el lunático embelesado se da cuenta de que no es un calendario lunar, que las fases están mezcladas, y que cada tanto hay símbolos ortográficos: varias comas, un dos puntos, y un punto final. ¡Es una oración! ¡Escrita en código lunar, con las fases representando letras!

¿Qué dirá? Se trata seguramente de un código de substitución, en el que cada letra es substituída por un signo arbitrario (que puede ser otra letra). Si el texto es suficientemente largo las regularidades estadísticas de los lenguajes humanos permiten deducir la mayor parte del código y reconstruir el texto (a veces sí, y a veces no). Este párrafo no es muy largo, pero uno mira atentamente y ve grupitos de lunas separados por "lunas nuevas", signos completamente negros que seguramente representan los espacios del texto. Ya es algo.

Pero el champollion lunático deduce algo más: el alfabeto tiene 26 letras. 27 en español contando la eñe y sin contar los dígrafos. Más el espacio, son 28. Una lunación son 29 días y medio, digamos 29 días, y quien dice 29 dice 28, cuatro semanas. Un día de la lunación por cada letra. ¿Será?

Es. Estoy segurísimo de que es lo que pensó el autor: una foto cada día de un ciclo lunar da un código de substitución. Aparentemente el propio autor tomó las fotos (¿cuántos de nosotros, lunáticos consagrados, lo hemos hecho, día por día durante los 28 días con Luna?). Y, para ayudar a los perezosos, el código se exhibe en la pared de al lado. Acá está el alfabeto lunar. Tres por nueve veintisiete, más una luna nueva veintiocho. Sólo hay que leer el código y traducir la frase.

Pero el museo es grande, Nueva York es enorme, y el tiempo es precioso. Así que chak chak, fotos, y lo haremos luego. Hoy, ponele, un año más tarde. No es fácil. Tal vez por la calidad de mis fotos, o porque hay fases muy parecidas, mi primer intento no fue del todo exitoso. Me dio esto:

WHEN VE PULVESIZE WORDS, WEAT IS MEET IS NEITHER NESE NOISE NOR ARAHURARY, PURF FLENENTS, BWV STIKL OTHER VORER, SEFLECUHON OF AN INVISIBLE AND YFU INEFLIBLE SEPRERENTATHON: THIS IS THE NYUH IN VHICH WE NOW TRANOST OBSCURE AND SEAL ROWEST OF LANEWAFE.

Bueno, al menos se reconoce que está en inglés. Imaginando que los errores se deben a confundir fases de días vecinos, no me resultó tan difícil descifrar el texto:

When we pulverize words, what is left is neither mere noise nor arbitrary, pure elements, but still other words, reflection of an invisible and yet indelible representation: this is the myth in which we now transcribe the most obscure and real powers of language.

"Cuando pulverizamos las palabras, lo que queda no es ni mero ruido ni elementos puros, arbitrarios, sino otras palabras, reflejo de una representación invisible pero indeleble: el mito en el cual transcribimos los más oscuros y reales poderes del lenguaje."

Una frase maso, capaz que yo hubiera elegido otra. "Todos estos mundos son suyos...", "Cultivo una rosa blanca...", "Oíd mortales el grito sagrado...". Pero el autor, evidentemente un artista conceptual, eligió decir lo que dijo, y ahí está.

A propósito, ¿quién es el autor? El alfabeto tiene eñe, así que seguramente es un hispanohablante. Lo cual no tiene nada de raro, por supuesto. Pero uno, lunático argentino aficionado al arte, no deja de asombrarse al leer el cartelito junto a la obra. El autor es Leandro Katz, cineasta, fotógrafo y artista plástico argentino que vivió más de 40 años en Nueva York, y que actualmente vive en Buenos Aires. ¿Lo conocen? Su catálogo incluye las siguientes películas: Twelve Moons (& 365 sunsets), Moonshots, Moon notes y Mirror on the Moon. Un lunático, evidentemente.

En los museos de Nueva York, como de cualquier otro lado, hay abundantes lunas. En el mismo MoMA está la de la Noche Estrellada que ya visitamos. En el Met encontré un viejo conocido, un cuadro de uno de mis pintores románticos favoritos, Caspar Friedrich, Dos hombres contemplando la Luna. La versión que vi en Dresden me gustó más, me parece (han pasado muchos años). Observen con cuidado: además de una delgada creciente con luz cenicienta se ve una estrella. Seguramente es el planeta Venus, que también creímos ver en el cuadro de van Gogh. ¡Pero que pinturas tan distintas entre sí! Y no sólo porque una mira al Este (¿cuál?) y la otra al Oeste, claro está.

Los comentarios, por favor, los dejan en código lunar. Y si alguien descubre qué día de los 29 del ciclo lunar se salteó Katz en su alfabeto, que avise. Gracias.

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Las obras son Lunar Alphabet II y Lunar Sentence II, de Leandro Katz, en exhibición en el MoMA, y Two men contemplating the Moon, de Caspar David Friedrich, en exhibición en The Met. Fotos mías.

La nebulosa espiral

El 13 de octubre de 1773 (acaban de cumplirse 252 años), Charles Messier observó y catalogó una nebulosa en la constelación de los Perros de Caza. Le tocó el número 51, y no apareció en la primera vesión de su catálogo, publicada en 1774, que abarca hasta las Pléyades, M45. Messier 51 no es una nebulosa en el sentido moderno, sino una galaxia. Esta:

Messier no catalogó estos objetos intrigado por su naturaleza, sino para no confundirlos con cometas, que eran su principal interés. Muchos años después de Messier todavía se discutía la cuestión: ¿eran gaseosos, como parecían, o estaban compuestos por estrellitas que los telescopios del momento no permitían discernir? Para contribuir a zanjar la cuestión, un aristócrata irlandés, William Parsons, Lord Rosse, construyó un telescopio inmenso en el jardín de su castillo. No lo hizo de la noche a la mañana, sino que perfeccionó la técnica de tallar y pulir grandes espejos de manera progresiva (¡usando máquinas de vapor!), y finalmente construyó dos espejos metálicos de 1.80 m de diámetro para su Leviatán, que sería el telescopio más grande del mundo durante 70 años:

El telescopio era muy difícil de usar, ya que pesaba 12 toneladas, soportadas por cadenas y poleas. Tenía movimientos limitados, dentro de un edificio muy distinto de los observatorios modernos. En la foto vemos a su esposa Mary, que además de financiar el proyecto (ya que era inmensamente rica) seguramente ayudó en el diseño (ya que era astrónoma, arquitecta, diseñadora de muebles y pionera de la fotografía, además de tener 11 hijos con William). Con el Leviatán, en 1845, Lord Rosse descubrió que M51 tenía una estructura espiral, sugiriendo una dinámica interna, seguramente provista por la gravedad, y acuñando la designación de nebulosa espiral. Su dibujo muestra la galaxia muy parecida a las fotos modernas, testimonio de que su telescopio era realmente extraordinario:

La característica más prominente de M51 son dos gruesos brazos espirales, conectados por bracitos menores, bien delineados por regiones de formación estelar (brillando con el característico color rojo del hidrógeno, filamentos oscuros de polvo y abundantes estrellas azules jóvenes). Esta estructura se puede seguir hasta el centro mismo de la galaxia, cosa que no ocurre con todas:

También podemos ver que M51 tiene una compañera (es otra galaxia, NGC 5195), que parece estar tironeando de uno de los brazos. En la foto podemos ver que, en realidad, NGC 5195 está completamente por detrás de la punta del brazo de M51:

Las dos galaxias no están chocando, sino que NGC 5195 está pasando cerca, rozando a M51 desde atrás, y su gravedad seguramente ha afectado la estructura espiral. 

Es perfectamente posible que el dibujo de Lord Rosse, popularizado en los libros de divulgación de Camille Flammarion en Francia, haya inspirado el cielo de La noche estrellada de Vincent van Gogh:

En años sucesivos, Lord Rosse descubrió que M99, M33 y M31 también eran espirales, pero no pudo resolver la cuestión de su naturaleza. Ahora sabemos que las dos posiciones eran correctas: algunas nebulosas son gaseosas (cosa que fue descubierta por medios espectroscópicos), mientras que otras (en particular las espirales) son galaxias, sistemas de muchísimas estrellas que recién los telescopios del siglo XX pudieron resolver individualmente, como vemos en los brazos de M51: 

Ya hemos contado que Edwin Hubble fue el gran perfeccionador de la técnica de fotografiar nebulosas espirales, lo que le permitió zanjar la cuestión, observar sus estrellas individuales y descubrir el inmenso tamaño y la expansión del universo. 

El 13 de octubre es también el día del asesinato del famoso emperador Claudio, y el cumpleaños de mi mamá. 

 

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La foto de M51 es de NASA/ESA/STScI/Hubble. No tengo fotos mías porque M51 es casi imposible de ver desde nuestras latitudes.

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.