El famoso maratón del Sr. Messier

Por Vicente Hernández Hernández
Publicado en Cambio de Michoacán, 16 de marzo de 2010

Cada año, a mediados del mes de marzo, los astrónomos aficionados de todo el mundo se reúnen a celebrar, admirar y conocer la diversidad del Universo. La velada sirve para repasar y encontrar 110 objetos en el cielo nocturno: nebulosas planetarias, cúmulos de estrellas, galaxias, remanentes de supernova y regiones de formación estelar. Todo en una sola noche, todo con solo un telescopio pequeño y un mapa celeste, todo para reencontrase con los cielos oscuros, con luz que salió cuando los dinosaurios poblaban la Tierra y competir en el famoso maratón del señor Messier.

Charles Messier nació en la Francia del siglo XVIII (1730) en una familia, que al parecer, disfrutaba de buena posición económica y en general se preocupaba por la buena educación de todos los miembros. A pesar de haber sido el décimo, de un total de 12 hijos, y de haber perdido a su padre a la edad de 11 años, Charles nunca tuvo que abandonar los estudios y su hermano mayor, Hyacinthe, estuvo todo el tiempo al pendiente de esto.

Desde muy joven Charles sintió gran interés por la astronomía: cuando tenía 14 años observó el paso de un cometa y en julio de 1748 presenció un eclipse solar desde su casa en Badonviller, en la parte noroeste de Francia. A los 21, Charles emigró a París, donde comenzó a trabajar para el astrónomo Nicolás Delisle en el Observatorio Marino del Hotel de Cluny de esa ciudad. Delisle infundió en Messier la necesidad de recopilar datos, precisar las posiciones de los objetos y observar constantemente los cielos en busca de nuevas cosas -cometas para ser preciso. A pesar de que la segunda parte del siglo XVIII fue totalmente turbulenta para Francia en términos políticos, la observación astronómica poco se vio afectada y varios objetos "nebulosos", sin movimiento con respecto a las estrellas fueron encontrados. Su número iba en aumento y pronto dos actividades de moda para los astrónomos de la época tendrían que llevarse de manera conjunta: cazar cometas y encontrar objetos fijos -ya que los primeros frecuentemente eran confundidos con las "nebulosas". La ubicación precisa de objetos astronómicos comenzaba a ser importante por si misma y Charles Messier se convertía poco a poco en cazador y posicionador. En 1774 publicó la primera parte de su "Catálogo de nebulosas y cúmulos de estrellas que se descubren entre las estrellas fijas en el horizonte de París" cubriendo del objeto 1 al 45 -para ese año ya había descubierto 11 cometas. Dos ampliaciones más fueron hechas, una en 1780 y otra en 1784. Al final de su vida, en la primavera de 1817, Messier totalizó 103 objetos entre galaxias, nebulosas y cúmulos estelares, descubrió 13 cometas, codescubrió 7 más y registró detalles de 44.

A pesar de que el registro de cada objeto fue cuidadosamente revisado por Messier, su catálogo no estuvo exento de errores: 4 objetos (M47 (Objeto 47 del catálogo de Messier), M48, M91 y M102) tuvieron errores en las posiciones, por lo que o no hay ningún objeto en la posición dada por Messier (M47) o los objetos notables más cercanos a la posición dada por Messier distan algunos grados en el cielo (M48, M91 y M102). M40 es en realidad un par de estrellas. Además, 7 objetos fueron añadidos a su lista, gracias a cartas enviadas a amigos y colegas donde simplemente los mencionó pero nunca añadió a su catalogo final.

Hoy en día, los astrónomos de todo el mundo reconocen en el catálogo de Messier un importantísimo primer paso en la clasificación y posicionamiento de objetos celestes. Conocerlos y encontrarlos son un buen punto de inicio para los aspirantes a astrónomos (aficionados y profesionales) alrededor del planeta: M45 es un joven grupo de estrellas conocido como las Pléyades, M31 es nuestra galaxia vecina de Andrómeda, M1 es una remanente de supernova con forma de cangrejo pero ubicada en la constelación de Tauro, M42 es la famosa nebulosa de Orión, etcétera.

El catálogo de Messier resume de manera fácil y rápida la diversidad de objetos en nuestro Universo cercano y es, sin duda, un primer paso para familiarizarnos con él. Ahora, que si desean competir por encontrar todos los objetos Messier en una sola noche, no duden en ponerse en contacto con su club o sociedad astronómica más cercana. Y si ya compitieron, ahora saben lo que es estar en el famoso maratón del señor Messier.

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Exoespectro

Por Vicente Hernández Hernández

Hasta el momento en que escribí esta entrada, suman 430 los planetas encontrados fuera del Sistema Solar -exoplanetas pues-... y contando. Encontrarlos ha sido, sin duda, uno de los más grandes logros de la humanidad; otros mundos como el nuestro es un sueño que fácilmente tiene más de 500 años. Sin embargo, la búsqueda no es fácil y la confirmación de las características de esos planetas, una tarea que requiere de mucho tiempo e investigación.

Muchos de los exoplanetas hasta ahora encontrados se han detectado mediante la técnica de ocultación (tránsitos para ser precisos). Esto es, cuando un exoplaneta pasa por enfrente de su estrella, la luz de esta disminuye muy poco, pero suficiente para que podamos detectarlo y con esto determinar algunas propiedades del exoplaneta. Sin embargo, ni esta ni otras técnicas indirectas (efecto Doppler, jalones gravitacionales, efectos relativistas) nos dan información de la composición atmosférica de esos planetas. Solo la observación directa y el análisis espectroscópico de la luz reflejada proveniente de ellos nos posibilita saber de qué moléculas están compuestos.

Esto es precisamente lo que acaban de hacer un grupo de astrónomos de la Universidad de Toronto. Markus Janson y sus colegas observaron el exoplaneta nombrado HR8799c con uno de los mejores y más grandes telescopios en tierra, los VLT. Con este instrumento, los investigadores observaron la luz (el reflejo) proveniente del planeta durante casi seis horas. Una vez obtenidos los datos, estos fueron comparados con espectros modelados por computadora. La sorpresa fue grande cuando se encontró que ninguno de sus modelos seguía fielmente las observaciones. Lo anterior sugiere que la atmósfera del exoplaneta esta rodeada por grandes cantidades de polvo, además de que podría ser altamente turbulenta.

Pesar de que los resultados no fueron tan halagadores, estos primeros pasos en la búsqueda de atmósferas con la terrestre, sin duda nos llevarán a encontrar planetas muy similares a la Tierra.

Simplemente, es cuestión de tiempo.

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¿Y el agujero?

Por Vicente Hernández Hernández

Los cúmulos globulares son enjambres de cientos de miles de estrellas contenidas en espacios pequeños.

Solo por comparar, la estrella más cercana al Sol es próxima Centauri y se encuentra a unos 4.2 años luz de distancia –casi 40 billones de kilómetros. Así, una esfera imaginaria de 4.2 años luz de radio tendría dentro solo a próxima Cen. Pues bien, la densidad poblacional de estrellas en el centro de los cúmulos globulares es tan grande, que en una esfera como la que mencioné antes no habría una, ni dos, ni diez, sino de cientos de estrellas –los habitantes de un sistema planetario en alguna de las estrellas por allá deberían tener espectaculares noches.

Entorno a los globulares hay muchas preguntas: ¿cómo se formaron? ¿porqué prácticamente todas sus estrellas son viejas? ¿cuándo se formaron? etcétera. Una que aún se mantiene en la mente de los astrónomos es, qué hay en el centro de estos hervideros de estrellas. Algunas observaciones, junto con modelos computacionales proponen que justo en el centro de muchos cúmulos globulares hay un agujero negro. Sin embargo, hasta el momento no hay datos contundentes, aunque algunos objetos nos dan pistas. Este es el caso de Omega Centauri, un cúmulo enorme, muy hermoso y visible desde México hacia el hemisferio sur sin ayuda de telescopios o binoculares en los meses de abril y mayo.

Recientemente, dos astrónomos, Roland van der Marel y Jay Anderson del Instituto de Ciencia del Telescopio Espacial, en Baltimore, E.U., estudiaron el movimiento de unas 170 mil estrellas que giran entorno del centro de Omega Centauri y comparando sus resultados con modelos computacionales encontraron que el agujero negro, si es que este existe, debe tener una masa de 12 mil veces el Sol, esto es, unos 240 quitillones de toneladas.

Aunque esta cantidad es enorme para los estándares terrestres, el agujero negro en el centro de Omega podría ser uno de los llamados medianos. Porque –solo para impresionarlos– nuestro agujero negro supermasivo en el centro de la Vía Láctea tiene una masa 2.6 millones de veces la del Sol, más de 200 veces el que podría estar en el centro de Omega –ese si es de los grandotes.

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La muerte del Sol

Por Vicente Hernández Hernández
Publicado en Cambio de Michoacán, 23 de febrero de 2010

Si proyectáramos toda la vida del Sol en una película, a 24 cuadros por segundo, donde cada cuadro equivaliera a un año, necesitaríamos unos 12 años ininterrumpidos para ver a nuestra estrella desde su nacimiento hasta su muerte. Siguiendo esta analogía, hasta ahora llevamos unos 6 años de película, es decir, el Sol prácticamente está a la mitad de su vida.

Y sí, efectivamente, el Sol morirá algún día, eso es un hecho –aunque puedo decir en broma que no sabemos si será por la mañana o por la tarde. Para entonces –4 mil 500 millones de años–, muy difícilmente seguiremos aquí en la Tierra: los recursos se habrán terminado, la misma vida podría evolucionar de manera diferente en el futuro –tal vez fallida–, una gran roca podría extinguirnos a todos, nosotros mismos a nosotros mismos, etc. En el mejor de los escenarios, la vida humana podría haber emigrado a Titán –la luna de Saturno– o fuera del Sistema Solar en busca de mejores condiciones para preservar la especie. Pero para entonces, para cuando el Sol esté agonizando, difícilmente seguiremos en este planeta.

Todas las estrellas del Universo morirán algún día, tarde o temprano: las masivas más temprano que tarde y las de baja masa –como el Sol– más tarde que temprano, pero todas algún día morirán.

Afortunadamente, como lo dije, al Sol le quedan unos 4 mil 500 millones de años. Sin embargo, después de este tiempo, comenzará a expandirse poco a poco y se tragará a Mercurio, Venus y la Tierra. El proceso no será rápido, le llevará varios miles de años y las expansiones será más bien intermitentes: a veces se contraerá un poco, pero volverá a expandirse más. Así se mantendrá por unas cuantas decenas de miles de años.
Como consecuencia de la expansión, el Sol se volverá rojizo, lo veremos como en una de esas tardes de otoño en el horizonte, la diferencia será que así se verá todo el tiempo. También será más brillante dado que tendrá mucha más área superficial por donde emitir luz. Para ese momento la Tierra será una gran bola seca, los océanos se habrán evaporado por completo y la vida, si es que existe todavía, se extinguiría por siempre y para siempre.

El Sol, por dentro, tendrá eructos: la fuerza de gravedad que mantiene toda su masa unida, se peleará con la presión interna y capas completas de nuestra estrella saldrán eyectadas asemejando enormes erupciones solares. Comenzará a desgarrase poco a poco, lentamente. Casi al final de su vida, el proceso se acelerará, mucha de la masa del Sol será empujada a salir por la presión interna. Pronto, casi el 50% de su masa saldrá expulsada hacia todos lados. El material viajará a velocidades de entre 10 y 30 kilómetros por segundo, atravesará Marte, Júpiter y Saturno, llegará a Plutón y el resto de los planetas enanos, cruzará la nube de Oort –el lugar de donde vienen los cometas–, el material seguirá viajando y llegará a 1 año luz de distancia, unos 9.46 billones de kilómetros. Si pudiéramos presenciar la escena desde lejos, veríamos una gran esfera de material expandiéndose y en el centro, una estrella blanquecina, muy caliente y pequeña, llamada enana blanca. Eso quedará del Sol. El material alrededor comenzará a brillar debido a la luz de la enana blanca y tomará colores hermosos y brillantes: rojos, rosas, naranja, verdes y azules. Esto es lo que los astrónomos llamamos nebulosa planetaria.

Al final, nuestro Sol será una estrella pequeña, con millones de grados centígrados en su superficie y formada de elementos pesados como carbono, sodio y magnesio. La nebulosa planetaria se verá por unos 10,000 años más, poco a poco se diluirá y después de unos 50,000 años dejará de ser visible. El material servirá para formar otras estrellas en otros lugares de la Vía Láctea.

Nuestra estrella no es eterna, nunca lo ha sido y ninguna lo es. Por lo pronto, sigue alumbrándonos, dándonos calor, vida. Sin embargo, dentro de algunos miles de millones de años dejará de hacerlo y se convertirá en una enana blanca que con el tiempo se enfriará y apagará poco a poco, como una brasa que sale volando de una fogata, hasta que este Universo muera frío y expandiéndose por siempre o comience de nuevo.

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Nuestro supermasivo

Por Vicente Hernández Hernández
Publicado en Cambio de Michoacán, 16 de febrero de 2010

Las preguntas que más hacen en las pláticas de divulgación son sobre "algo" de los agujeros negros. Que dónde están, que si nos van a comer, etc. Mucha gente ha oído "algo" de ellos, muy pocos saben lo que son y algunos los imagina misteriosos, maléficos y al acecho –por cierto que los charlatanes y embaucadores han provocado mucho de esto último.

Nada más falso. Los agujeros negros son reliquias –todos probablemente estelares– producto de una muerte violenta –supernovas– y en general de tres tipos: los que provienen de recientes explosiones, llamados agujeros negros de baja masa, los no tan recientes y que han ido tragando masa (gas y otras estrellas), llamados medianos y los supermasivos que se encuentran en el centro de casi todas las galaxias elípticas y espirales. Los de baja masa son unas cuantas veces más pesados que el Sol y su tamaño puede ser de unos cuantos kilómetros, los medianos pueden llegar a tener miles de veces la masa del Sol y los supermasivos llegar a ser millones de veces más masivos que nuestra estrella.

Muchas personas pregunta sobre el que está en el centro de la Vía Láctea, un supermasivo: ¿puede afectarnos de algún modo? ¿Cuánto influye en nosotros? Si ocurriera una "alineación" con él ¿qué le pasaría a la Tierra, al Sol, se destruirían como dicen los charlatanes?

La respuesta corta es NO. La única fuerza que podría "afectarnos" es la fuerza de gravedad. Ni "campos magnéticos malignos", ni "radiación maléfica", ni "fuerzas cósmicas", ni ninguna patraña por el estilo sale o nos llega de nuestro agujero negro supermasivo.

Pero entonces, si la mayor fuerza que podría influir en nosotros es la gravedad ¿qué tan intensa es? ¿Cómo se compara con la gravedad en la Tierra, por ejemplo? Solo para recordar, la gravedad mantiene a los objetos juntos y su fuerza depende de la masa de los objetos y de la distancia entre ellos: cuanto más masivos sean los cuerpos más fuerza gravitacional habrá entre ellos y cuanto más separados, la fuerza será menor. Si queremos saber cuánta fuerza de gravedad hay entre la Tierra, la Luna, el Sol, Júpiter, Plutón, alfa centauri (la estrella más cercana al Sol) o el agujero negro supermasivo, basta con conocer sus masas y la distancia que los separa.

Por ejemplo, la fuerza de gravedad entre la Tierra y el Sol es de unos 33 mil trillones de Newtons (un Newton es la fuerza de un kilogramo de masa al acelerarse un metro por segundo cuadrado). Esta fuerza, entre la Tierra y el Sol, es 170 veces mayor de la que hay entre la Tierra y la Luna, y unas 17 mil veces mas grande que la que existe entre la Tierra y Júpiter. Siguiendo con esta referencia, la fuerza Tierra-Sol es 250 mil millones de veces mayor que la fuerza Tierra-Plutón y 65 mil millones mayor de la que hay entre la Tierra y alfa centauri. Finalmente, la fuerza Tierra-Sol es 694 mil millones de veces más grande que la fuerza que ejerce el agujero negro supermasivo sobre la Tierra. En resumen, la fuerza gravitacional entre nosotros y nuestro supermasivo en el centro de la Galaxia, a unos 25 mil años luz de distancia, es mínima. De hecho, solo como un ejemplo más, la fuerza de gravedad Tierra-supermasivo equivale a la fuerza entre la Tierra y todos los mexicanos juntos (unos 110 millones) puestos a 340 km de altura, donde está la estación espacial internacional. La influencia gravitacional que el hoyo negro supermasivo tiene sobre nosotros es imperceptible, prácticamente nula, sin mayor peligro. Una montaña ejerce más fuerza de gravedad junto a nosotros que este objeto. En realidad lo que mantiene ligado al Sol –y desde luego al Sistema Solar– en la Galaxia es el gas con que se forman las estrellas, las estrellas mismas y algo que físicos y astrónomos llamamos materia oscura, todo esto entre el centro de la Galaxia y nosotros.

Todos los días salen a la luz nuevos mentirosos hablando de cómo nuestro supermasivo podría "influir negativamente" en nosotros, en la Tierra o en el Sistema Solar. Los charlatanes y embaucadores buscan sembrar temor entre la gente; obviamente viven de esto y de vender sus libros, videos, programas de televisión y cualquier otra basura. Viven de mentir, de la pseudociencia. En realidad, la única fuerza capaz de influenciarnos sería la gravedad del agujero negro, ninguna otra; y con todo, hasta acá es pequeñísima y simplemente atractiva. Sólo eso.

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