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¿LASTIMA, …PERO ADIOS?         

Finaliza el Año Internacional de la Astronomía IYA 09

 Germán Peris Luque

 Como nos tiene habituados este universo, todo lo que tiene un inicio parece tener un final.

 Finalizamos el Año Internacional de la Astronomía IYA09, en el que hemos disfrutado un poco más de la astronomía, sobre todo de su divulgación.

 A falta de una evaluación mucho más objetiva, con cifras y resúmenes ofrecidos por organismos y entidades  dedicadas al estudio y divulgación de la astronomía implicadas en este IYA 09, que será mostrado en el encuentro de Granada los días 15 y 16 de enero próximos en las instalaciones del Instituto de Astrofísica de Andalucía-CSIC, me encuentro con un cierto sabor agridulce por mis experiencias locales.

Cuando a principios de los 80 era un preadolescentes, mis medios y  esfuerzos para acercarme a la Astronomía estaban claramente limitados, y pensaba que ya tendría tiempo de disfrutar de aquella observación nocturna a la que no podía acudir, o aquel lejano eclipse para el que no tenía medios que me pudieran permitir desplazarme a verlo.

El año pasado, pensaba en lo interesante que resultaría el presente año, y la de eventos que viviría, con los que colaboraría y las oportunidades que surgirían para disfrutar divulgando la ciencia y aprendiendo,….una ocasión única en la vida de una persona apasionada por la Astronomía, y que he tenido la fortuna de vivir en una época de mi vida un tanto especial y complicada.

 He de dar a entender que profesionalmente no me dedico a la Astronomía, sólo soy un simple aficionado con mayor o menor experiencia en la contemplación y estudio del Universo. Como objetivos de colaboración, me apresuré a ofrecerme en colaborar con este Blog, cosa que he venido haciendo con mayor o menor acierto durante este año (descubriendo una nueva faceta, la tan de moda, Blogger), así como decidí emprender actividades de divulgación vinculadas al IYA 09 ofrecidas por una de las Asociaciones Astronómicas incipientes de mi provincia, Astromorella, de la que soy miembro.

 Aumente mis colaboraciones con la prensa local y pensé que ciertas instituciones locales se volcarían plenamente en un año tan especial, para los que sentimos pasión por la Astronomía.

 Pero por desgracia, el número de actividades en la que he estado implicado, aunque han sido más que la media de los últimos años, no han alcanzado ni el número ni las dimensiones que esperaba.

Los medios de comunicación locales y muchos de los estatales, salvo dignas excepciones, han realizado pocos esfuerzos en resaltar un año en el que no sólo conmemoramos el 400 aniversario de la utilización del telescopio astronómico por parte de Galileo, si no que vivimos en el día a día la exploración remota por sondas espaciales en riguroso directo (si se me permite utilizar esta palabra) de planetas hermanos, o el descubrimiento de centenares de planetas extrasolares, algunos ya de tamaños comparables a la Tierra y que sin duda marcaran el futuro apasionante de los próximos años de descubrimientos,… ¡y posiblemente algún premio Nobel!.

 Las instituciones responsables de la ciencia en nuestra localidad, tanto a nivel académico como de divulgación, tampoco han estado a la altura de lo que cabría esperar en una año tan simbólico, y han pasado con unas discretas colaboraciones para cumplir expediente, muy lejos, por fortuna, de muchas otras a lo largo de nuestro estado.

Esta cierta desidia de organismos públicos locales, acompañado por un interés público por debajo de lo que quizás  ingenuamente me esperaba,  lleva a preguntarme, si la astronomía es una ciencia que experimenta un interés cada vez mayor, o por el contrario, llevados de lo habituados (vacunados) que estamos a los avances técnicos, la falta de divulgadores de calidad que sepan levantar la pasión por la ciencia, y la falta de empuje por parte  de instituciones cuya misión debería fomentar el interés de los más jóvenes por la investigación, nos lleva a la triste situación en la que, la única preocupación existencial de la sociedad es vivir con un número mayor de bienes de consumo, sin atisbos de ilusión en buscar respuestas a preguntas profundas y antiguas sobre nuestra existencia como componentes de algo grande y bello; el Universo.

 Sirva esta última de mis entradas en el Blog, como dedicatoria sincera a todos aquellos que durante este año se han acercado a conocer el Universo con ojos de descubridores, en las múltiples actividades relacionadas con el IYA09 que se han realizado, y  muy especialmente dedicada a todas aquellas personas, miembros de Asociaciones Astronómicas, Observatorios, Institutos de Investigación, Centros de Divulgación, Planetarios, Universidades, que si se han interesado e involucrado en mostrarles a los primeros, la belleza del Universo.

 Felicitémonos de este momento irrepetible en la historia, en la que miles de personas miraron aún hacia el cielo.

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Mujeres astrónomas

Ella es una Astrónoma

Con el paso de los años, las mujeres han ido consiguiendo poco a poco el reconocimiento social de sus derechos fundamentales, que los hombres siempre han querido mantener para sí mismos. Actualmente esta “batalla social” aún sigue en marcha pues aún existen personas y culturas que no reconocen la igualdad entre las mujeres y los hombre. Por este motivo, en esta última colaboración para el blog de aficionados del Año Internacional de la Astronomía, me gustaría romper una lanza por el reconocimiento de esta igualdad haciendo un repaso histórico a una serie de mujeres astrónomas que han ayudado a dar grandísimos pasos en la comprensión del universo; cayendo sus nombres, la mayoría de las veces, en el olvido sin que ni siquiera se les haya atribuido mérito alguno.

Comenzando por la antigüedad, la mujer más influyente que ha habido antes del nacimiento de Jesucristo fue Aglaonike. Aunque se piensa que este nombre es realmente un pseudónimo (se podría traducir por Victoria de la luz), se sabe que esta mujer que vivió en el siglo II a.C. era una gran conocedora de la astronomía, sobretodo de los eclipses. Aplicando conocimientos matemáticos y teniendo una tabla con los eclipses anteriores podía perfectamente determinar cuando iba a suceder otro, aplicando lo que hoy día conocemos como ciclo de Saros. Sus coetáneos no querían reconocer sus dotes para la matemática así que prefirieron pensar que tenía poderes sobrenaturales. Toda una lección de inteligencia, vamos.

Hipatia de Alejandría

Hipatia de Alejandría

Avanzando un poco más en la historia llegamos a la que es sin duda una de las mujeres más respetadas en la ciencia en la antigüedad: Hipatia de Alejandría (siglo IV). Era hija del astrónomo Teón y destacó en las matemáticas y la astronomía. Tanto es así que publicó 13 libros-comentarios al Almagesto de Ptolomeo y mejoró uno de los instrumentos que se usaban principalmente para el estudio del cielo: el astrolabio. Cuenta con muchas más obras, que por desgracia no se han conservado, algunas de las cuales sí que son conocidas gracias a haber sido citadas o comentadas en los libros de sus discípulos. Actualmente quizá sea más conocida por la película Ágora que Alejandro Amenábar le dedica.

La siguiente mujer ya nos trae a España y nos hace avanzar unos cuantos siglos en el tiempo. Se trata de Fátima de Madrid (siglo X). Esta astrónoma musulmana, hija de padre también astrónomo con el que colaboró, basó su trabajo en editar y corregir tablas astronómicas centrándolas en Córdoba, capital del Califato; convirtiendo así esta ciudad en el centro del mundo astronómico. Trabajó también en cálculos sobre la posición de la Luna o el Sol en el cielo, eclipses o paralaje. Su obra más destacada es Las Correcciones de Fátima, donde realiza una revisión actualizada de los conocimientos existentes en su época.

A finales del siglo XVI y principios del siglo XVII las mujeres empiezan a aparecer en la astronomía de forma muy significativa. La hermana de Tycho Brahe, Sophia Brahe, ayudó a Tycho en el cálculo de eclipses y observaciones. Maria Cunitz, hija y esposa de dos prestigiosos doctores, escribió un libro en 1650 titulado Urania propitia que sirvió para la popularización de las leyes de Kepler en la sociedad, basándose principalmente en la segunda de estas leyes. Y Maria Eimmart, hija del astrónomo Georg Eimmart, realizó 250 dibujos de la Luna que sirvieron para hacer una mapa lunar bastante preciso, con similitudes con los dibujos de la Luna realizadas por Galileo con ayuda de su telescopio unos pocos años antes.

El primer descubrimiento por parte de una astrónoma se produjo en 1702, y fue realizado por Maria Winckelmann Kirch. Descubrió un cometa que fue bautizado de forma original como “Cometa de 1702″. Sin embargo su trabajo no se limitó a esto si no que contribuyó con estudios sobre auroras boreales, conjunciones planetarias o la realización de calendarios de eventos astronómicos. Además, recibió la Medalla de Oro de la Academia Prusiana de las Ciencias en 1709.

Caroline Herschel

Caroline Herschel

La otra “hermanísima”, además de Sophia Brahe, fue Caroline Herschel. Hermana del gran William Herschel, fue descubridora de 14 nebulosas y fue la primera en darse cuenta de que el cielo está plagado de ellas. Descubrió también cometas, realizó catálogos de estrellas y nebulosas y ayudó a su hermano en la construcción de sus inmensos telescopios para la época. También recibió la medalla de oro de Ciencias del rey de Prusia y se convirtió en la primera astrónoma profesional al recibir un salario de 50 libras anuales por parte del rey británico Jorge III.

Pero no todos los avances de mujeres astrónomas se dieron en el viejo continente. En China, Wang Zhenyi, estudió los eclipses lunares investigando con modelos que construía en el jardín de su casa y escribió doce libros sobre astronomía y matemáticas. Destaca su obra Algunas observaciones sobre las formas y figuras dedicado a las posiciones estelares, y el libro Sobre la forma de bola de la Tierra donde explica por qué la gente no se cae de la Tierra esférica, entre otros temas. Por otro lado, en Estados Unidos brilla con luz propia la figura de Maria Mitchell, considerada como la primera astrónoma académica del país, además de ser la primera mujer que accedió tanto a la Academia Americana de Artes y Ciencias (en 1848) y en la Asociación Americana para el Avance de las Ciencias (en 1850). En 1847 descubrió el cometa que lleva su nombre, y que le valió una medalla de oro por parte del rey de Dinamarca.

Ya nos acercamos a la actualidad y lo siguiente en la historia es el grupo de mujeres conocido como Harén de Pickering. Edward Pickering era director del observatorio de Harvard y se dio cuenta que las mujeres realizaban un trabajo estupendo estudiando las placas fotográficas y los espectros obtenidos en la estación que el Observatorio de Harvard tenía en Arequipa, así que empezó a contratarlas para que le ayudaran en su trabajo. Muchas de las “mujeres calculadoras” que contrató se aficionaron a la ciencia y realizaron fantásticos descubrimientos. La primera de ellas fue Williamina Paton Stevens Fleming. Williamina empezó como una simple criada, pero llegó a ser la conservadora del archivo fotográfico tras realizar grandes descubrimientos como la nebulosa Cabeza de Caballo. En total descubrió 10 novas, 52 nebulosas y cientos de estrellas variables. Otra de las más importantes mujeres del harén fue Annie Jump Cannon. Annie estudió y catalogó nada menos que unos 225.000 espectros de diferentes estrellas y a partir de estos datos creó la base de la clasificación estelar actual de acuerdo a su luminosidad. Sobra decir que es la persona, hombre o mujer, que más astros de este tipo ha catalogado en la historia.

Las otras dos mujeres más destacadas del Harén de Pickering son Henrietta Swan Leavitt y Cecilia Payne-Gaposchkin. Henrietta descubrió la relación entre el periodo y la luminosidad de las estrellas variables Cefeidas, lo que ha permitido poder medir distancias de forma precisa en la galaxia. Esto permitió luego a Hubble demostrar que nuestra galaxia era sólo una más en el universo con la confirmación de que la mancha que aparecía en la constelación de Andrómeda era otra galaxia diferente a la nuestra. Por su parte, Cecilia fue la primera mujer en doctorarse en Astronomía en Harvard y demostró que las estrellas estaban compuestas principalmente de hidrógeno, lo que supuso un gran cambio de paradigma en 1925, que muchos no quisieron aceptar.

El Harén de Pickering

El Harén de Pickering

Para terminar me gustaría destacar a Jocelyn Bell (1943-) por la gran injusticia que sufrió. Cuando era estudiante de doctorado, observando quásares con el radiotelescopio de Cavendish descubrió una señal periódica que se repetía cada 1,33 segundos, a la que de forma jocosa llamó “hombrecillo verde“. Su director de tesis, Antony Hewish, no le hizo mucho caso al principio, pero al observar la señal en el cielo de forma constante postuló que se trataba de un nuevo objeto. Efectivamente, se trataba de una estrella de neutrones pulsante: púlsar. Hewish recibió el premio Nobel en 1974 por este descubrimiento mientras que Jocelyn, que fue la que detectó el patrón regular de estos objetos, ¡¡ni siquiera fue nombrada!! Actualmente se le han reconocido por fin los méritos.

Estoy seguro de que me he dejado por el camino muchísimas astrónomas como Paris Pismis, Margaret Burbidge, Carolyn Shoemaker, Catherine Cesarsky o las españolas Assumpció Català i Poch y Antonia Ferrín Moreiras, ambas fallecidas este año; pero os dejo que busquéis cosas sobre ellas por vosotros mismos para no extenderme más.

Sin embargo, no quiero despedirme sin antes recomendaros que visitéis la web del proyecto pilar del Año Internacional de la Astronomía Ella es una Astrónoma en el que podréis disfrutar de un calendario de astrónomas, los documentales Mujeres en las estrellas en los que hay entrevistas a Assumpció Català y Antonio Ferrín (programa II), podcasts de radio, y muchísima más información sobre el papel de la mujer en la astronomía. Os la recomiendo.

Saludos ;)

Fuentes:
- Mujeres y astronomía, de Josefa Masegosa Gallego
- Proyecto Pilar del AIA09: Ella es una astrónoma

Nota: Este artículo surge gracias a una estupenda conferencia titulada Astrónomas: un Universo desconocido impartida por la doctora Josefina Ling en la Facultad de Ciencias de la Universidad de Oviedo, con motivo de la Semana de la Ciencia. Agradecer también a Josefina Ling el haber dedicado un tiempo en su apretada agenda a corregir amablemente este artículo.

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El arte en la astronomía

Saturno por Cassini

En nuestra sociedad suele existir una tendencia bastante popular a pensar que la ciencia y el arte son dos cosas diametralmente opuestas. Es cierto que existe una distancia entre ambas disciplinas, no tan acentuada como aquellos que piensan que la cultura es sólamente saber “de letras” y/o que “las ciencias” no son importantes, pero existe. Sin embargo, una vez te adentras en el mundo de la ciencia puedes encontrarte con cosas que se parecen más al arte que a la propia ciencia. En esta entrada os voy a hablar sobre algunas de las curiosidades artísticas de la astronomía, por ser quizá una de las ramas que mayores posibilidades ofrece para disfrutarla de forma visual, e incluso sonora.

La astronomía, así como la astrofísica, se basa principalmente en las observaciones realizadas por telescopios y radioantenas, ya sean con base terrestre o espacial. Debido a que nuestra atmósfera es una mala compañera que nos perturba las imágenes y nos hace invisible el cielo a ciertas longitudes de onda, lo mejor es salirnos siempre que podemos fuera de nuestro planeta para observar. Esto supone un mayor costo económico, pero se gana en potencia y nitidez en las imágenes que recibamos, lo que a la postre supone unos resultados científicos más precisos al estudiar los datos.

Otra propiedad importante de la astrofísica es que podemos observar el universo en el espectro electromagnético completo, es decir, desde las amplias ondas de radio a los energéticos rayos gamma. Desde tierra no podemos captar algunas emisiones, como bien podemos ver en la imagen inferior en la que se representa la absorción por parte de la atmósfera de diferentes tipos de radiación electromagnética. Así pues, los rayos gamma, rayos X, ultravioleta o infrarrojo no somos capaces de observarlos con un telescopio terrestre, y es necesario salirse al espacio para estudiar el universo en dichas longitudes de onda.

Absorcion de la radiación por parte de la atmósfera

Y aquí es dónde comienza a aparecer el arte en la astronomía. La gran mayoría de las astrofotografías realizadas por los telescopios espaciales están tomadas en una zona del espectro electromagnético que no es visible al ojo humano, es decir, no está en la región óptica en la que aparecen los colores. Esto quiere decir que en estas imágenes es completamente imposible que podamos ver algún color. Sin embargo en casi todas las fotografías que podemos observar en internet o los medios de comunicación sí que están a color. ¿Dónde está el truco entonces? La respuesta es muy sencilla: aplicando una simple transformación a la imagen para darla falso color.

El falso color se puede realizar con una sola tonalidad como por ejemplo hacen las cámaras de visión nocturna, en las que las imágenes son de color verde; o se puede realizar con la totalidad del espectro de colores. Este último caso es el más llamativo desde el punto de vista artístico pues siempre es más bonito ver una imagen con diferentes colores y tonalidades que una imagen monocromática. La forma de hacer esto último es sencilla e ingeniosa. Se coge la imagen obtenida por el telescopio y se asigna a la mayor longitud de onda observada el color rojo. Por otro lado, a la menor longitud de onda observada se le asigna el color azul. El resto de colores, se van dando de forma homogénea según el resto de frecuencias que haya en la imagen. Una aplicación de este método se puede ver en la siguiente fotografía de nuestro Sol tomada por el telescopio espacial SOHO de la NASA en luz ultravioleta.

El Sol en ultravioleta por el SOHO

Otra forma artística de observar y comprender el universo puede ser escuchándolo. Como ya sabréis, en el medio interestelar o interplanetario es imposible la propagación de una onda mecánica como es el sonido, pero podemos hacer una transformación para convertir la radiación electromagnética en sonido, al igual que hacemos en la Tierra con las ondas de radio. Esta conversión se puede realizar sea cual sea la longitud de onda de la radiación electromagnética, es decir no es algo único de las ondas de radio, y los sonidos resultantes pueden llegar a ser muy bonitos. Como ejemplo, os voy a dejar con los sonidos de un conjunto de 16 púlsares del cúmulo 47 Tucanae que llegan a sonar bastante armónicos. Existen muchas más “grabaciones sonoras” de púlsares y cuerpos de nuestro Sistema Solar que os invito a buscar por la red.

Así pues, tenemos que la astronomía, pese a ser una ciencia pura, muy basada en la observación y comprobación de hipótesis, tiene también un aspecto artístico que nos permite tener imágenes y fotografías que, bajo mi punto de vista, son las mayores joyas que podemos alcanzar hoy en día. Quizá no sean un cuadro de Picasso, Goya, o Van Gogh, pero las astrofotografías, en cierto modo, son pequeñas pinceladas del pasado que nos muestran de dónde venimos y, lo que es mejor, hacia dónde vamos.

Saludos ;)

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Fauna Extra-solar ( y III)

Los Cúmulos de Estrellas


Germán Peris Luque

Cuando observamos el universo mediante un telescopio se nos hace evidente que multitud de estrellas no se encuentran solas, si no que forman parte de sistemas de dos, tres o más soles. De hecho una gran parte de estrellas son consideradas sistemas binarios o múltiples, vinculados gravitatoriamente.

Sin embargo es posible encontrar las estrellas formando comunidades aún mucho mayores y que implican una evolución conjunta desde su nacimiento en alguna gran nebulosa, nos referimos a los cúmulos estelares, verdaderas ciudades de estrellas.

Observando estos conglomerados de decenas, centenares o miles de componentes, enseguida nos percataremos que responden a dos tipos de agrupamientos muy diferentes atendiendo a su morfología.

Los cúmulos globulares: Un cúmulo globular es una distribución esférica de estrellas formando una especie de pelota densamente poblada que contiene cientos de miles de estrellas individuales. Los cúmulos globulares de nuestra Galaxia están dispersos a lo largo de un halo esférico que rodea a la Galaxia, y contienen algunas de las estrellas más viejas de la Galaxia, precisamente por su gran vínculo gravitacional.

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Existen unos 150 cúmulos globulares en nuestra Galaxia. Se han identificado en otras galaxias cúmulos globulares similares distribuidos en halos esféricos, por ejemplo más de 300 en la galaxia Andrómeda M31, y aproximadamente 6000 en las proximidades de M87. El número de estrellas es tan elevado y las distancias relativas tan mínimas que constituyen grupos íntimamente ligados gravitacionalmente, en un sólo pársec cúbico de espacio puede haber hasta 1.000 estrellas, en los que cada estrella recorre una órbita más o menos elíptica alrededor del centro del conglomerado.

La distribución de los cúmulos sugiere que se formaron cuando la Galaxia era joven, hace 15.000-18.000 millones de años, cualquier modelo del big bang debe dar una edad el universo de unos 20.000 millones de años o más. Los cúmulos globulares contienen principalmente estrellas de Población II, muchas de las cuales han evolucionado hasta convertirse en gigantes rojas. Observados a través de un telescopio pequeño aparecen como pequeñas bolas borrosas, pero con instrumentos de mayor abertura convierten a esas bolas en miles de estrellas.

El mejor cúmulo globular del hemisferio norte es M 13 en la constelación de Hércules, con una magnitud de 5,8, un diámetro de 14′ y situada a 23.000 años luz de distancia, tiene una anchura de 100 años luz. Es un cúmulo globular muy conocido por los astrónomos aficionados y es fácil de encontrar en el trapecio de Hércules, en la línea que une a las dos estrellas Zeta y Eta.

 

Los cúmulos abiertos: Un cúmulo abierto es una agrupación irregular de estrellas. También se las denomina cúmulo galáctico, al estar situados relativamente próximo a nosotros en el plano de nuestra Galaxia.

Los cúmulos abiertos contienen estrellas jóvenes y calientes de la Población I que se han formado recientemente en el disco de la Galaxia. Son grupos no muy numerosos -desde unas pocas hasta unos centenares- de estrellas que nacieron juntas y que se van separando lentamente pero aún se influencian gravitatoriamente. Siempre se encuentran cerca del plano galáctico y su forma es irregular,a veces con mayor concentracion en el centro. Las más conocidas son las Pléyades, las Híades y el Pesebre, visibles a simple vista en las constelaciones de Tauro los dos primeros y en Cancer el tercero.

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La densidad inferior de estrellas provoca que los cúmulos estelares abiertos se vayan disgregando debido al propio movimiento de los brazos de la galaxia, asi pues, los cúmulos jovenes como el conocido y cercano (400 años luz) cúmulo de las Pléyades, aún arrastra parte de la nebulosidad que dio origen a las estrellas, pero esa situación cambiará con el transcurso de unos pocos millones de años.

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Química exoplanetaria

Estudiar la composición de mundos alrededor de otros soles: lo que hace unas pocas décadas era ciencia ficción, hoy en día es una realidad. De los más de 400 planetas extrasolares descubiertos hasta la fecha no podemos saber nada sobre su estructura, más allá de conjeturas razonables basadas en modelos teóricos. Estas dificultades vienen dadas por la enorme lejanía de los exoplanetas y las limitaciones de los métodos de detección.

Pero en algunos pocos casos, hemos podido analizar sus atmósferas con los telescopios espaciales Spitzer y Hubble. Aunque se encuentran fuera de la atmósfera terrestre y están libres de su distorsión, los planetas extrasolares están a una distancia tan enorme que la resolución de los espectros obtenidos por los instrumentos de estos telescopios es muy escasa. Pese a todo, el que podamos estudiar la composición de un mundo situado a decenas de años luz es un logro técnico impresionante.

HD 189733b y HD 209458b son los exoplanetas cuya composición química conocemos mejor. Ambos son “Júpiteres calientes”, es decir, planetas gigantes que orbitan alrededor de su estrella a una distancia mínima, por lo que su temperatura en la zona diurna es altísima. Son los únicos mundos fuera del Sistema Solar en los que se ha detectado la presencia de sodio, vapor de agua, dióxido de carbono, monóxido de carbono y metano.

HD 189733b es un 13% más masivo que Júpiter, aunque su tamaño es muy similar. Orbita una estrella de tipo K -un poco más fría que el Sol- a 63 años luz en la constelación de Vulpecula. Está situado tan cerca de ella que su “año” es de sólo 2,2 días. Fue detectado en 2005 por el método de la velocidad radial y, posteriormente, mediante el método del tránsito. Como consecuencia, podemos conocer su densidad de forma aproximada y crear modelos generales de su atmósfera. Gracias a las altas temperaturas de su superficie, el planeta emite una enorme cantidad de radiación infrarroja, lo que permitió en febrero de 2007 obtener por primera vez un espectro mediante el telescopio espacial Spitzer. Este telescopio trabaja en el infrarrojo y en esta longitud de onda la diferencia de brillo entre el planeta y su estrella no es tan grande como en el visible. Aunque no podemos “ver” el planeta directamente -ni siquiera en infrarrojo-, podemos restar la emisión de la estrella cuando el planeta está situado tras ella a la luz emitida por el conjunto planeta-estrella. Como resultado, podemos ver la radiación infrarroja reflejada por el lado diurno del planeta. Si descomponemos esta luz en distintas longitudes de onda, obtenemos un espectro que nos puede revelar la composición del planeta. Es importante resaltar que los elementos más fácilmente detectables no siempre son los más abundantes. Sin duda, los elementos principales que forman la mayoría de exoplanetas gaseosos son hidrógeno y helio -los elementos más abundantes del Universo-, pero su detección no es trivial. No en vano, recordemos que el helio se detectó antes en el Sol que en la Tierra (de ahí su nombre).

Además de obtener su espectro, en 2007 el telescopio Spitzer observó este planeta durante 33 horas, lo que permitió crear un “mapa” de las temperaturas superficiales estimadas. En julio de ese mismo año, se pudo confirmar la presencia de vapor de agua en la atmósfera, dato que fue posteriormente confirmado por el telescopio espacial Hubble, el cual también detectó la presencia de metano. El metano no es estable a la temperatura máxima que experimenta el planeta durante el día (unos 1000º C), pero evidentemente debe existir alguna zona donde esta molécula pueda preservarse (el lado nocturno y/o capas atmosféricas inferiores).

Mapa de temperaturas de HD 189733b (NASA).

Mapa de temperaturas de HD 189733b (NASA).

HD 209458b es por su parte uno de los pocos exoplanetas con un nombre propio extraoficial: Osiris. Orbita una estrella de tipo G a 150 años luz de nosotros situada en la constelación de Pegaso. Su año es de 3,5 días y tiene una masa inferior a la de Júpiter (0,69 veces), aunque su radio es un 35% mayor. Su baja densidad y estructura interna es todo un misterio. Fue descubierto en 1999 y ha sido detectado también por los métodos de la velocidad radial y el tránsito. De hecho, fue el primer planeta en ser descubierto por este último método. En 2001, el telescopio Hubble detectó sodio proveniente de las capas externas del planeta. Era la primera vez que se descubría un elemento químico que formaba parte de un planeta extrasolar. El Hubble también descubrió que Osiris se asemejaba a un cometa, perdiendo parte de su atmósfera en el medio interplanetario debido a la enorme temperatura de su superficie. En la “coma” del planeta se pudo encontrar, además de sodio, hidrógeno, carbono y oxígeno. Junto con HD 189733b, fue el primer planeta del que se obtuvo un espectro mediante el Spitzer y, al igual que su “hermano”, pronto se verificó la presencia de vapor de agua. El 20 de octubre de 2009 se publicaron los resultados que avalan la detección de metano y dióxido de carbono en el planeta.

Osiris (NASA).

Osiris (NASA).

HD 209458b y HD 189733b son los primeros mundos fuera del Sistema Solar que hemos analizado. Hasta la fecha, la elaboración de modelos teóricos del interior de estos exoplanetas se ha revelado como todo un desafío de primer orden. El futuro telescopio espacial James Webb también trabajará en el infrarrojo como el Spitzer y permitirá obtener más y mejores espectros de exoplanetas. Estos datos nos permitirán crear mejores modelos de la estructura atmosférica de estos mundos y comprobar cuáles son sus diferencias con respecto a los planetas gigantes de nuestro sistema.

Aunque estos gigantes gaseosos no pueden ser habitables, nos permitirán refinar las técnicas necesarias para estudiar la composición de las atmósferas de los planetas terrestres en el futuro.

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Topografía lunar

El primer observador lunar con telescopio fue el ingles Thomas Harriot que realizó los primeros dibujos de la Luna en Agosto de 1609. Unos meses mas tarde, hacia Noviembre de 1609, el “padre de la ciencia” Galileo Galilei comienza sus primeras observaciones con un telescopio diferenciando dos tipos de terreno diferentes en la superficie lunar. Por una parte regiones   oscuras a las que denomino “maria”, creyendo que se trataba de grandes masas de agua y por otra formaciones montañosas a las que denominó “terrae”.
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Según el tamaño, los “maria” se dividen en océanos, mares, golfos o bahías, lagos y pantanos. Los mares representan el 15% de la superficie lunar y se concentran mayoritariamente en el hemisferio visible. Se trata de grandes extensiones de roca basáltica producidas por el impacto de meteoritos que perforaron la corteza lunar, permitiendo la salida de la lava que inundó grandes superficies de terreno.

Mare Humorum

Mare Humorum

Las bahías se formaron por grandes impactos que posteriormente se fueron rellenando parcialmente dando lugar a vistosos golfos. La más representativa de todas las bahías es Sinus Iridum.
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Los lagos y pantanos que se formaron en la superficie lunar tienen el mismo origen de los mares, únicamente se diferencian que la superficie inundada es menor.

Palus Epidemiarum

Palus Epidemiarum

Centrándonos en la denominada “terrae”, las formaciones más abundantes que encontramos son los cráteres (del griego krather, copa) debido a la forma cóncava que poseen. Dependiendo de su tamaño se pueden clasificar en cuatro grupos:

1- Cratercillos hasta un kilómetro de diámetro.

Cratércillos en el Mare Serenitatis

Cratércillos en el Mare Serenitatis

2- Cráteres propiamente dichos, con una forma cóncava entre 1 y 20 kilómetros de diámetro.
3- Formaciones entre 20 y 100 kilómetros de diámetro que presentan tres partes muy diferenciadas: vertientes exteriores, paredes internas y el fondo que suele ser plano (pudiendo contener montaña/s central/es).

Tycho

Tycho

4- Planicies o llanuras amuralladas con diámetros superiores a los 100 kilómetros. Son gigantescos cráteres generalmente muy desgastados, conteniendo en su interior cráteres, colinas, montañas y grietas.

Gigantesco cráter de Bailly (300 km)

Gigantesco cráter de Bailly (300 km)

El denominador común de los cráteres es su forma circular, encontrándose en algunos de ellos montañas o macizos centrales que le dan un aspecto imponente. También pueden albergar en su interior pequeños cráteres y grietas. Por otro lado tenemos los llamados cráteres “fantasmas”, formaciones inundadas total o parcialmente de lava en la que apenas es posible ver sus paredes exteriores.

Cráter Prinz

Cráter Prinz

Además de los cráteres, en la denominada “terrae” aparecen numerosas formaciones interesantes como:

-Cadenas montañosas o cordilleras similares a las de la Tierra, aunque proporcionalmente al tamaño de los dos astros son mucho más elevadas en la Luna. Un ejemplo de ello son los montes Leibnitz con una altura de 8500 metros. Generalmente las cordilleras se encuentran situadas junto a los mares.

Montes Apenninus

Montes Apenninus

-Fallas tectónicas. No son abundantes en nuestro satélite pero si que hay claros ejemplos como Rupes Recta, una falla de 110 kilómetros y curiosamente con un desnivel de solamente 40 grados.

Rupes Recta

Rupes Recta

-Grietas y hendiduras en ocasiones sinuosas con una longitud que superan en muchos casos los 200 kilómetros. También es posible observar sistemas ramificados de grietas.

Rimae Hippalus

Rimae Hippalus

-Valles que no lo son, en realidad son grandes llanuras en las que aparecen varios cráteres alineados formando un pseudo valle con un fondo irregular. El valle más representativo de nuestro satélite es Vallis Alpes y precisamente se trata de una fosa tectónica.

Vallis Alpes

Vallis Alpes

-Dorsas marinas que se formaron por la comprensión de la lava al enfriarse, formando unos pliegues sobre la superficie de los mares y que dan un aspecto de olas en alta mar.

Dorsa Smirnov

Dorsa Smirnov

-Cadenas de cráteres formadas por impactos múltiples sobre la superficie lunar.

Cadena de cráteres Davy

Cadena de cráteres Davy

-Promontorios que se alzan majestuosamente frente a los mares de lava.

Promontorios Lavinium y Olivium

Promontorios Lavinium y Olivium

-Domos, formaciones lunares de origen volcánico que consisten en colinas redondeadas con un diámetro que varían entre los 2 y 60 km con una altura que no llega a superar en la mayoría de los casos 1000 metros. En su cima algunos domos llegan a presentar un pequeño cráter.

Campo de domos Marius

Campo de domos Marius

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FAUNA EXTRASOLAR (y II)

Las Nebulosas Brillantes

Germán Peris Luque

     Por nebulosa se entiende a un conjunto de objetos celestes muy diferentes en cuanto a su naturaleza y que tiene su origen en la ambigüedad del término “nebulosa”, pues la palabra procede del griego y significa nube. Así, todos aquellos objetos celestes que se iban descubriendo con la invención del telescopio, cuyo cuatrocientos aniversario celebramos en este blog, y que presentaban un aspecto “de nube” recibieron está denominación. Sin embargo conforme se mejoraron los medios ópticos se pudo comprobar que algunos objetos de aspecto “nebuloso” eran en realidad cúmulos estelares lejanos, incluso galaxias como nuestra propia Vía Láctea u otros objetos de aspectos de formas arbitrarias y diferentes.

En la entrada anterior nos centramos en un tipo de nebulosas que se asemejan, en una primera aproximación, a lejanos discos de planetas, y que fueron llamadas por este motivo nebulosas planetarias, en esta ocasión nos acercaremos a las nebulosas más abundantes visibles en el universo; las nebulosas brillantes.

Es preciso realizar pues una clasificación más detallada de aquellos objetos de aspecto nebuloso, pues aún entendiendo por nebulosas a las nubes de gas y polvo que parecen como objetos brumosos a los ojos de un observador, su naturaleza y composición es diferente; en algunos casos se tratará de zonas de intenso nacimiento estelar y en otros casos  restos de lo que fueron estrellas.

En todo caso, estos objetos celestes constituyen por si solos algunos de los objetos más bellos que pueden observarse en el espacio.

También llamadas por algunos autores como nebulosas difusas, se trata de enormes conglomerados de gas interestelar formados principalmente por Hidrogeno. Una clasificación sencilla que hace referencia al estado energético que presenta la materia que contiene la nebulosa es la sigiente ;

Nebulosas de reflexión: Las nebulosas de reflexión son nubes de polvo cuyos átomos reflejan la luz de una estrella próxima, por lo que aparecen del mismo color que las estrellas cuya luz reflejan, un ejemplo de ello es el de la nebulosa azulada que rodea al conocido cúmulo invernal de las Pléyades.

Neb_reflexion

Nebulosas de emisión: Las nebulosas de emisión brillan porque sus átomos, excitados por la radiación ultravioleta emitida por las estrellas próximas (tipos espectrales O y B habitualmente), se convierten en fuentes de radiación. Son nubes de gas que reciben energía irradiada por estrellas cercanas calientes, y se muestran típicamente rojas en las fotografías astronómicas debido a la radiación característica del hidrógeno en la región roja del espectro. Las nebulosas de emisión, las más características y cocidas por los aficionados, suelen presentar dos zonas diferenciadas atendiendo a su naturaleza;

neb_emision

a) Regiones HII. Son regiones cercanas a las estrellas y las que conocemos típicamente. Los fotones ultravioletas que emiten las estrellas son absorbidos por los átomos del gas de la nebulosa, cuyos electrones saltan varios niveles energéticos. El retorno al estado fundamental se produce luego por pasos, liberándose la energía en forma de radiación visible. No se utiliza toda la energía en la ionización, sino que una parte aumenta la temperatura hasta los 10000 ºK. La ionización del hidrógeno puede alcanzar distancias de varias decenas de años luz. Cuanto mayor es la temperatura estelar, mayor es el volumen de gas ionizado y lógicamente mayor el alcance.

b) Regiones HI. Están más alejadas de dichas estrellas por lo que la radiación estelar llega más debilitada. Por esto son más frías que las anteriores, tan sólo unos 150 ºK, y el hidrógeno no se ioniza sino que se encuentra en estado neutro. Estas nebulosas no pueden observarse visualmente porque su densidad es muy baja y no emiten luz visible. En cambio sí que emiten ondas de radio (radiación de 21 cm), por lo que es necesaria la utilización de un radiotelescopio para su detección.

 

Es necesario precisar que muchas nebulosas presentan tanto el fenómeno de la reflexión como el de la emisión. Algunos autores distinguen de las regiones tipicamente HI las nebulosas llamadas oscuras.

Nebulosas oscuras: Las nebulosas de absorción u oscuras son vastas nubes de gas ricas en partículas de polvo que absorben la luz y sólo se hacen presentes cuando detrás existe una fuente luminosa o un rico campo estelar. Son conocidas todas las nebulosas detectadas fotográficamente por Barnard hace casi un siglo, pero existen muchas más y un número indeterminado que podría albergar consecuencias cosmológicas interesantes sobre la cantidad de masa presente en las galaxias, que nos permanece desconocido.
Por termino medio, ciertos autores citan que la cantidad de polvo es unas 100 veces menor que la de gas. Para detectarlas, además de las técnicas fotográficas que no siempre son evidentes, se realiza un recuento de las estrellas de cierta magnitud que hay en una zona determinada del cielo y se las compara con las que, por término medio, deberían aparecer.

neb_oscura

Remanente de Supernovas: Este otro tipo de objeto de aspecto nebuloso es aún más extraño que las nebulosas planetarias que vimos en la entrada pasada dedicada a estos objetos exóticos. Se producen cuando una estrella de gran masa explota al final de su vida y esparce su materia al espacio. Tienen aspecto deshilachado, fruto de la violenta explosión final. En el centro hay una estrella, de tipo degenerada, de unas pocas decenas de kilómetros de radio, residuo de la estrella original, que emite fuertemente en rayos X y ondas de radio.

nebulosa_remanente

 

Imagenes; varios autores.
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La NASA en España

MDSCCCuando pensamos en las instalaciones de la NASA todo el mundo se va a Houston, por aquello de “Houston, tenemos un problema” o a cabo Cañaveral por la plataforma de lanzamiento de los transbordadores y demás sondas espaciales que lanza la mayor agencia espacial del mundo. Sin embargo, estas sondas y sobre todo las que se adentran más en los confines del Sistema Solar necesitan ser controladas desde Tierra desde más de un lugar. De ahí que para seguir a estas naves destinadas al espacio profundo se utilicen tres ubicaciones repartidas por nuestro planeta formando la Red del Espacio Profundo de la NASA. Estas instalaciones están en Barstow (California), Canberra (Australia) y Robledo de Chavela (Madrid). De esta última estación de seguimiento es de la que os voy a hablar hoy.

El Madrid Deep Space Communication Complex (MDSCC) es la única instalación de la NASA en España y como ya os comenté en el párrafo anterior se encarga de el seguimiento de las misiones que más lejos viajan por nuestro Sistema Solar. La mayor de sus antenas mide 70 metros de diámetro mientras que la más pequeña, “la Dino”, fue la encargada del seguimiento de las misiones Apollo de la NASA, incluido el alunizaje del Apollo 11 sobre la superficie lunar.

Terminal antiguo NASAEn el mes de julio tuve la oportunidad de visitar estas instalaciones y las impresiones que me dejó fueron bastante ambiguas. Por un lado me llamaron muchísimo la atención las antenas de seguimiento y la posibilidad de realizar telemetría con sondas que están a miles de millones de nuestro planeta, pero por otro me llevé una mala impresión de los instrumentos utilizados allí. Aunque es bastante probable que las salas que nos enseñaron, es decir las abiertas al público, fueran tan solo pequeñas salas de poca importancia llenas de trastos viejos e instrumentos antiguos. Y si no me creéis fijaros en el terminal de la imagen de la izquierda, más propio de los años 80 que de nuestros días.

En cuanto a las antenas, era bastante sorprendente ver cómo se movían. La de 70 metros (denominada CSS-63) que podéis ver en la imagen inferior, se encontraba realizando un seguimiento a la Mars Reconnaissance Orbiter (MRO), en órbita alrededor de Marte como su propio nombre indica, cuando llegamos; pero en cuanto Saturno asomó por el horizonte, cambió su orientación para el seguimiento de la sonda Cassini alrededor del “señor de la anillos”. Debido a que todavía estaba bajo en el horizonte fijaros en la inclinación de la antena. Espectacular!! Para realizar estos cambios de dirección se utiliza un sistema muy ingenioso, a la par que efectivo. En la base del radiotelescopio se inyecta aceite a presión sobre el que las 3.500 de toneladas de la antena “flotan”. Esta fina capa de aceite tiene tan solo 0,03 mm de espesor, pero es suficiente para soportar y dirigir la antena. Como os podéis imaginar, de esta forma se eliminan los rozamientos y el movimiento es más cómodo y fluido, requiriendo menos energía.

Radioantena NASASi os preguntáis por el asombroso tamaño de las radioantenas, la respuesta es muy sencilla. Las sondas espaciales emiten una señal desde un punto del espacio muy alejado de nuestro planeta, por lo que la potencia que nos llega es muy débil. Si la antena fuera pequeña no se podría recoger suficiente información debido a las dificultades para captar una señal tan tenue. Nos contaban allí que la potencia a la que llega la señal es de unos 20 W, que es menos que lo que puede consumir una bombilla en tu casa o una simple linterna. Si a esto le sumamos que la señar llega desde, por ejemplo, Saturno, ya se comprende su tamaño. De todas formas el poder de la antena principal, DSS-63, es tal que podría llegar a captar señales de tan solo ¡¡10-28 W!!

Otra característica importante es la disposición de la Red del Espacio Profundo. Al tener una estación repartida en cada tercio del planeta, separadas por aproximadamente 10.000 km cada una, se puede mantener el contacto con las sondas ininterrumpidamente. Esto es sumamente importante ya que perder la comunicación supondría la interrupción del envío/recepción de información como pueden ser el envío de órdenes a la nave o la recepción en tierra de fotos o medidas de sensores.

Red del Espacio Profundo de la NASA

Para saber un poco más sobre el completo MDSCC os recomiendo que entréis en su web y veáis el vídeo introductorio en castellano, así como toda la información sobre sus antenas y misiones.

Saludos ;)

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El Space Center de Bremen

Hace unos años realicé un viaje de ocio por Europa Central y planifiqué el recorrido para pasar un par de días en Bremen. En esta ciudad del Norte de Alemania se encontraba en aquellos momentos el centro de ocio espacial más moderno de Europa, el Space Center.

Este centro está situado en una zona industrial en reconversión. Mientras el tranvía nos acercaba allí pudimos observar fábricas viejas y edificios con un aspecto de barrio obrero, rudo, que contrastaban con el centro turístico de la ciudad. El tranvía nos dejó a pie del edificio y la primera impresión fue buena.

http://www.space-center-bremen.de

El precio de la entrada fue de 22 euros por cabeza. Era importante guardar el ticket porque con él accedías a las diferentes atracciones a través de tornos como en el metro. Sin embargo, como buenos españoles, tuvimos que dar la nota y perdimos uno de ellos. Así que empezamos a buscarlo por las papeleras de los pasillos, debajo de las sillas, etc. Dos vigilantes se acercaron y nos preguntaron qué pasaba (en alemán, claro). Lo cierto es que se portaron muy bien y a los pocos minutos teníamos un nuevo ticket sin coste alguno.

Space Center

Space Center

El Space Center se encuentra dividido en varias secciones, todas accesibles desde un gran patio central ocupado por un restaurante y una cafetería de diseño futurista. La sección que más me gustó fue el cine Imax, una gigantesca pantalla envolvente, casi semiesférica. Al entrar te pones unas gafas especiales que te permiten disfrutar en perfecto 3D de espectaculares documentales sobre el espacio. Vimos dos, uno sobre el transbordador espacial en alemán y otro sobre la ISS en inglés. Hubo un par de despegues de un transbordador y un cohete Proton ruso que te hacían agarrarte a la butaca y casi casi morder el polvo (de hecho, en el segundo simularon el efecto como si se rompieran las gafas, ¡genial!).

Las gafas del Imax

Las gafas del Imax

Otra de las secciones se denominaba Planet Quest, y consistía en una especie de montaña rusa que recorría gran parte del recinto por su parte superior. Cada asiento al cerrarse mostraba frente a tus ojos una pantalla de televisión, que durante el veloz paseo mostraba sobrevuelos sobre los diferentes planetas del Sistema Solar. Yo prefería mirar abajo y a los lados para observar qué estábamos ‘sobrevolando’ realmente. Vino bien para soltar un poco de adrenalina.

La sección más aburrida fue la de Star Trek. Consistía en una especie de nave espacial, con puertas futuristas de esas que se abren solas hacia arriba. Había actores vestidos de Star Trek haciendo guardia en cada puerta. Por varias televisiones veíamos escenas de Star Trek, hasta que de repente empezaron a sonar alarmas, las luces se apagaron y nos llevaron corriendo a otra sala en la que los actores de la tele aparecieron en vivo. Creo que hablaban todo el rato en alemán. Debía estar bien para los fans de aquella serie, pero me pareció un tostón.

La tercera atracción que visitamos fue StarGate. De nuevo con actores en vivo, iban contando una historieta de una reina vestida con telas del antiguo Egipto. De pronto nos obligaron a seguir a la reina por unos pasillos, nos dieron unas gafas especiales como las del Imax y entramos en una sala de cine pequeñita. Un tío iba comprobando que todos teníamos bien colocados los cinturones de seguridad de la butaca, y que no había niños demasiado pequeños. Dijo que había unos sensores que detectaban ataques epilépticos o similares y que si alguien sufría uno la atracción se pararía automáticamente. Ante tal despliegue de medios la espectación era total. Entonces empezamos a ver por la pantalla un túnel por el que se desplazaba la supuesta nave en la que estábamos montados. Disparaba a monstruos de cuello largo que literalmente atravesaban la pantalla (las gafas 3D tenían la culpa) y nos escupían, la nave realizaba acelerones bruscos, se inclinaba, … todo con gran realismo debido a que desde los asientos salían chorritos de agua a la cara, en los respaldos había muelles que te empujaban por detrás, y la plataforma de la sala se movía también. No estuvo mal.

Maqueta de la Luna

Maqueta de la Luna

Había una zona dedicada a los viajes espaciales, con trajes de cosmonautas reales, paquetes de comida espacial, fotos, libros de ruta del Apollo 11, etc. Junto a ellos una maqueta de plástico blando que simulaba una zona craterizada de la Luna para que los niños jugaran. Y en una pequeña sala sin asientos se proyectaba una animación por ordenador de un viaje a la Luna.

Trajes de astronauta

Trajes de astronauta

En el pabellón al aire libre sólo había una maqueta a escala 1:1 del cohete Ariane. La maqueta formaba parte de la atracción de caída libre, típica de los parques de atracciones. Se echaban de menos maquetas de otros cohetes, tanto americanos como rusos, y de un transbordador.

Maqueta a escala 1:1 del cohete Ariane

Maqueta a escala 1:1 del cohete Ariane

Por supuesto, la salida estaba junto a la tienda de recuerdos: tazones de Star Trek, disfraces, marcianos verdes hinchables, llaveros, puzzles, maquetas de naves espaciales, etc. una pena que no hubiera ni un solo libro.

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FAUNA EXTRA-SOLAR (I): Nebulosas Planetarias

Las Nebulosas Planetarias

German Peris Luque

 

Si lo que llevamos explorado de nuestro sistema solar nos parece exótico, ciertamente la riqueza en objetos extraños de formas, colores,  naturalezas y orígenes muy diferentes fuera de nuestro sistema solar, es realmente sorprendente.

 

En las dos ultimas décadas, las nuevas técnicas de detección junto con el desarrollo de nuevos dispositivos de detección, y sobre todo gracias a los nuevos telescopios entre los que destacan los telescopios espaciales, nos están ofreciendo las más bellas y sorprendentes imágenes captadas nunca en la historia de la astronomía.

 

Vamos a ocuparnos de describir que es lo que nos encontramos ahí fuera, y empezaremos por las nebulosas planetarias, que a la postre y en una primera aproximación serían aparentemente lo más parecidos a los discos planetarios que observamos con nuestros telescopios de aficionados.

 Ring_Nebula

Es curioso que en el conocido catalogo recopilado por Charles Messier (1730-1817) en su infatigable búsqueda de cometas, sólo se topara con cuatro de estos objetos, de un total de 110 que reunió.

 Charles_messier

 Estas cuatro nebulosas planetarias son bien conocidas entre los astrónomos amateurs; Messier 27 (La Dumbel en la vulpécula), Messier 57 (La anular de Lira), Messier 97 (la Lechuza, en Osa Mayor) y M76 (la pequeña Dumbell en Perseo), y podríamos concluir al realizar una observación con cualquier modesto telescópico dos cosas; son de apariencia esférica tenue y además son evidentemente escasas.

 

Estas dos simples observaciones del muestreo de planetarias del pequeño catalogo Messier, como veremos más adelante, nos va a decir mucho sobre la naturaleza de estos objetos, auténticos fantasmas del espacio.

 

William Herschel (1738-1822) fue un astrónomo contemporáneo  a Messier, entre cuyos logros más destacables esta el descubrimiento el 13 de marzo de 1781 de un nuevo planeta en la constelación de Géminis, con su modesto reflector de 15 cm. El planeta no era otro que Urano, si bien el denominó “planeta del Rey Jorge” en homenaje el rey Jorge III de Inglaterra, no fue hasta entrado el siglo XIX que se propuso (Bode) que el nombre del nuevo descubrimiento siguiera la secuencia genealógica de la nomenclatura mitológica de los planetas, y por tanto pasará a denominarse Urano.

 NPG 98, Sir William Herschel

Sin embargo, William Herschel conoció la existencia del catalogo de Messier y se propuso, ayudado por su hermana Carolin y mediante la construcción de telescopios de mayor diámetro, dedicarse al estudio de estos objetos de cielo profundo a partir de agosto de 1782.

 

En sólo un mes ya sabía que Messier sólo había recogido una pequeña muestra de objetos de cielo profundo, por lo que inició la recolección de datos acerca de los nuevos objetos. Su primer objeto descubierto fue NGC7184 en Acuario, y en poco más de un año su catalogo ya alcanzaba los 1000 objetos. En los tres años siguientes descubrió 1000 más, y en total alcanzó los 2514 objetos en una veintena de años observando.

 

Herschel se percató de las diferentes naturalezas de los objetos de cielo profundo. Algunas eran evidentes como los cúmulos estelares abiertos y globulares. Otros eran conflictivos, como las nebulosas espirales, de las que ya pensó que podrían tratarse de Universos Islas (teoría adelantada por Emmanuel Kant) como nuestra Vía Láctea. Pero otros objetos eran extraños, no se trataba de nebulosas difusas y amorfas, si no de objetos nebulosas circulares. Herschel acuñó el término de “Nebulosa Planetaria” para estos objetos tras contemplar NGC7662 o NGC 7009, por la similitud a un borroso y lejano disco de un planeta.

 

Algunos contemporáneos sugirieron que eran cúmulos globulares tan lejanos que no era posible resolverlos en estrellas, pero la observación de algunos objetos, como NGC 1514 en la que era posible distinguir una estrella en el centro de la nebulosa, ya llevaron a Herschel a pensar en su naturaleza gaseosa.

 

Fraunhofer y Secchi habían empezado a aplicar la incipiente espectroscopia, o análisis espectral, al Sol y a las estrellas. El estudio de las líneas de absorción presentes en los espectros estelares permitía usarse para conocer la composición química de la estrella, pues cada elemento presente es responsable de un patrón único, una huella dactilar.

    NGC6543

    Cuando se aplicaron estas técnicas a las nebulosas brillantes (William Huggins 1864 a NGC 6543), se observó que algunos objetos como por ejemplo la gran nebulosa de Andrómeda, devolvía espectros que hacían pensar en una naturaleza estelar, sin embargo otros objetos como las nebulosas planetarias, devolvían espectros diferentes; sólo unas pocas líneas de emisión y muy marcadas que no se correspondían con el patrón de ningún espectro de elementos presentes en la Tierra (así por ejemplo se descubrió en 1868 la presencia del Helio en el Sol).

 

Este elemento observado en estas nebulosas se le denomino “nebulio”. En realidad hubo que esperar, entrado el S XX, a que estas líneas se identificaran con el Oxigeno en un entorno muy rarificado que provocan lo que en espectroscopia se conocen como “líneas prohibidas” y que responde al oxigeno triplemente ionizado, en adelante OIII.

 

El 95% de las líneas de emisión se sitúan en la banda de los 5007 Angstroms, esto es zona verde del espectro. Este efecto curioso provoca que las nebulosas planetarias sean objetos sensibles para nuestros ojos en observación visual pues el pico de sensibilidad de nuestro ojo se sitúa en torno a los 5500 Angstroms, cerca del OIII y que la observación fotográfica de las mismas no sea tan diferente y espectacular como con el resto de nebulosas.

 NGC6751

Bien, hasta aquí conocemos algo a cerca de su naturaleza y composición, pero cabría preguntarse ahora por su origen y por su abundancia. ¿Por qué vemos tantas nebulosas y galaxias y tan pocas nebulosas planetarias? ¿Por qué tienen la forma geométrica de un disco? ¿Qué fenómeno puede provocar estas formas tan curiosas?

 

Las nebulosas planetarias son, por contra a las nebulosas brillantes, los signos de la muerte de las estrellas. Una nebulosa planetaria se forma en los últimos estadios de la evolución estelar de gran parte de las estrellas de la secuencia principal. Tan sólo estrellas muy masivas, por encima de un cierto límite de masa, no se ven arrojados al final típico que mostrara un bello fantasma nebuloso en el cielo.

 

Una estrella tipo solar pasa varios miles de millones de años brillando gracias a la fusión del hidrogeno. Esta presión de radiación contrarresta el propio peso de las capas de la estrella, manteniéndola en equilibrio. Sin embargo cuando se agota el combustible nuclear, el núcleo se contrae y calienta, formándose una estructura de capas que intenta mantener el equilibrio hidrostático. Las capas más externas se expanden debido al enfriamiento mientras el núcleo se contrae, en un intento de mantener la estabilidad.

 

La estrella tardará poco en entrar en una fase de expansión y contracción en algunas de sus capas, aumentándose la temperatura en el núcleo lo que provocará, a unos 600 millones de grados, la fusión del carbono, mientras que la capa más externa de fusión del Helio se expande y enfría produciendo pulsaciones que pueden provocar que las capas más externas se vean eyectadas al espacio.

 

El centro de la estrella, que formará una enana blanca, continua siendo un objeto extremadamente caliente con temperaturas superficiales de 30.000 grados y temperaturas nucleares de 25 millones de grados,  que producen gran cantidad de energía ultravioleta capaz de ionizar las capas que han sido eyectadas. Estas capas al ser ionizadas, emiten luz siendo visible como una nebulosa planetaria.

 

Si este es uno de los pasos finales de las estrellas tipo Sol, podríamos pensar que nuestra galaxia debería estar poblada de este tipo de objetos, pues ya ha habido al menos una generación estelar que ha llegado a su fin. Sin embargo esto contradice el número de objetos de este tipo detectados, apenas unas 1500 nebulosas planetarias.

La explicación puede ser sencilla. El proceso durante el cual se forma una nebulosa planetaria es relativamente corto en comparación con el ciclo completo de la vida de la estrella. Se calcula que son apenas unos 1000 años los que tardan en formarse una nebulosa planetaria, y las capas exteriores de la estrella, que son visibles por la ionización de la estrella central –una enana blanca extremadamente caliente-, escaparan a una alta velocidad, de forma que ese alejamiento provoca que en sólo unos 10.000 o 20.000 años los gases estén lo suficientemente lejos de la estrella, quizás un par de años luz,  para que ya no sean ionizados y por tanto se vuelvan invisibles.

 IC4406

Por tanto, estos fantasmas estelares son visibles durante poco tiempo respecto a la vida de una estrella, y la corta vida de una persona debe de tener la suerte de “coincidir” temporalmente con la visibilidad de estos restos.

 

Respecto a su morfología hemos dicho que son mayormente con simetría esférica como cabe esperar a unas capas estelares eyectadas al vacío. El hecho de que algunas se vean como rosquillas es exclusivamente efecto de la perspectiva. Sin embargo también existen otras morfologías menos abundantes y llamativas, como las simetrías bipolares y que deben de responder a interacciones con otros objetos cercanos.

Imagenes; Wikipedia/HST Team.

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