Estrellas viejas llamando

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

Para las estrellas, ser grandes, enormes y tener masas por arriba de 8 o 10 veces la del Sol, implica una cosa: una muerte pronta y violenta.

Estas estrellas masivas (Betelgeuse y Rigel, las dos estrellas más brillantes en la constelación de Orión son un buen ejemplo) consumen muy rápido su combustible -en algunos millones de años-, mientras en sus núcleos se producen elementos químicos cada vez más pesados. Las fusiones nucleares de 4 átomos de hidrógeno producen uno de Helio, 3 átomos de Helio producen Carbono, un átomo de Helio más uno de Carbono producen uno de Oxígeno y así hasta llegar al Hierro, el elemento más pesado capaz de ser creado dentro de una estrella. Cada reacción nuclear produce una cantidad de energía determinada y en conjunto toda esta energía nuclear estabiliza a las estrellas para que no colapsen bajo su propio peso. Sin embargo, una vez que el Hierro se forma, este no puede fusionarse ni entregar energía, la estrella es incapaz de mantener un equilibrio y el peso de las capas superiores provoca que la estrella colapse sobre sí; una onda de choque viaja hacia afuera y al final produce un evento descomunalmente energético llamado supernova. En el centro de lo que era la estrella masiva podría quedar una estrella de neutrones, un púlsar o incluso un agujero negro.

Pues bien, recientemente un grupo de astrónomos liderados por Eran Ofek del Instituto de Tecnología de California en Pasadena, encontraron misteriosas señales de radio que podrían venir de estos remanentes, específicamente de antiguas estrellas de neutrones que se caracterizan por tener giros lentos (si la dirección en que estos objetos emiten coincide con la Tierra, podemos detectarlos, a estos objetos les llamamos púlsares. Ver animación). Se piensa que al menos 1,000 millones de estos objetos están dispersos por toda la Galaxia, sin embargo no todos pueden ser detectados.

Ofek y sus colaboradores le siguieron la pista a débiles emisiones de radio-ondas con lapsos desde horas hasta días y corroboraron que no se tratara de otros objetos como supernovas en acción, quásares o estrellas dobles interaccionando -que también son observados a radio-frecuencias. Mediante modelos computacionales, los investigadores encontraron que la distribución (la posición que guardan en toda la Galaxia) de púlsares de giros lentos detectados anteriormente, correspondía de manera muy buena con la ubicación de las misteriosas señales de radio.

De ser correcta esta hipótesis que relaciona púlsares de giros lentos con las señales detectadas, estaríamos en la puerta hacia futuros estudios en la historia de nuestra Vía Láctea. Por ejemplo, su número podría ayudarnos a confirmar la cantidad de supernovas que ocurren en distintas épocas en nuestra Galaxia o, por otro lado, su distribución en ella nos permitiría mejorar los modelos dinámicos en distintas regiones de la Vía Láctea.

A pesar de ser producto de tan violentos eventos, las estrellas de neutrones y púlsares siguen dando mucho de que hablar. Por lo pronto, estas muy viejas estrellas siguen llamándonos y nosotros las seguiremos "escuchando" en espera de más señales que nos permitan entender mejor el funcionamiento de nuestra Vía Láctea.

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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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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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Gemínidas "en acción"

Por Vicente Hernández Hernández

Durante la noche del próximo domingo 13 de diciembre podremos ser testigos de las "gemínidas": la primera lluvia de meteoros de diciembre.

Este fenómeno en particular tiene la característica de ser producido por un "ex-cometa". Sí como lo lee. Resulta que el objeto nombrado 3200 Pheathon, responsable de la lluvia de meteoros, alguna vez fue un cometa como cualquier otro. De hecho, ya no presenta ni la clásica cola de polvo, ni chorros de gas, ni nada que lo distinga de una "simple roca" orbitando entorno al Sol. Sin embargo, lo notable de 3200 Pheaton es su gran acercamiento al Sol de solo 20.9 millones de kilómetros —menos de la mitad del mínimo acercamiento del planeta Mercurio con nuestra estrella.

Como había explicado en agosto con las perseidas, el material que crea las lluvias de meteoros proviene de cometas que al irse acercando al Sol desprenden grandes cantidades de hielos, rocas y pequeñas partículas sólidas con tamaños desde un milímetro hasta algunos centímetros. Cuando la Tierra cruza la zona de escombros atrae este material y los pequeños fragmentos entran en la atmósfera, friccionan con el aire y alcanzan temperaturas por arriba de 1,500 grados centígrados, suficiente para encenderse y producir la "lluvia". En este sentido, 3200 Pheaton dejo de "tirar" basura cometaria hace ya algún tiempo.

A la zona de la cual parece "se desprenden los meteoros" se llama radiante y para las gemínidas es muy fácil localizarlo: simplemente ubíque la constelación de Orión (las tres estrellas en línea son clásicas y algunas personas las llaman "los tres reyes magos") y gire unos 30 grados a su izquierda; verá la constelación de Géminis. Ver mapa abajo.

Para este año 2010 se esperan entorno a 100 meteoros por hora —una cantidad bastante buena. Además, tenemos dos cosas a nuestro favor: luna nueva —lo cual nos ayuda a tener cielos nocturnos más oscuros— y un máximo de la lluvia presentandose alrededor de la media noche del domingo 13.

Así que, esperando tener cielos limpios de nubes, prepare chocolate caliente, abríguese bien y salga a la azotea de su casa a contemplar las gemínidas.

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