Cuaderno de bitácora estelar

ENANA MARRÓN

Una estrella se caracteriza por su masa, que determina de manera esencial las propiedades observacionales y el tiempo que brillará a partir de la producción de energía debido a reacciones nucleares en su interior. Sin embargo, en el espacio se pueden encontrar objetos de apariencia estelar pero que no tienen masa suficiente como para quemar el elemento más sencillo, el hidrógeno, que consta de un solo protón. Esto es debido a que la presión y temperatura internas, consecuencia del peso de todas las capas de material que se encuentran atraídas por la gravedad del objeto, no son lo suficientemente altas para iniciar la conversión de hidrógeno en helio. A estos cuerpos se los denomina objetos subestelares. La definición incluye tanto las enanas marrones, que en ciertos periodos evolutivos muy cortos pueden quemar un isótopo del hidrógeno denominado deuterio (un protón más un neutrón), como los objetos de masa planetaria, que carecen incluso de esta reacción nuclear. Los modelos teóricos predicen que el límite subestelar se encuentra en una masa equivalente a 0,072 veces la del Sol, aunque en realidad depende ligeramente del contenido de elementos más pesados que el hidrógeno y el helio, los cuáles representan una fracción mínima.

Imagen en falso color del cúmulo estelar abierto sigma Orionis. El cúmulo es muy joven (unos tres millones de años) y rico en enanas marrones, estrellas con discos protoplanetarios y con emisión de rayos X. Este cúmulo es la región del cielo con más y mejor conocidas enanas marrones. Créditos: José A. Caballero (Centro de Astrobiología).

Las enanas marrones, por tanto, son objetos de masa intermedia entre las estrellas más ligeras y los planetas gaseosos más masivos (aproximadamente, entre 0,072 y 0,013 veces la masa del Sol). El espectro de las enanas marrones más frías descubiertas por ahora se parece más al de Júpiter que al de las estrellas frías. La primera enana marrón, Teide 1, fue descubierta en las Pléyades por un grupo español liderado por el astrofísico R. Rebolo en 1995.

DISCO CIRCUNESTELAR

Durante su formación, una estrella experimenta diferentes fases antes de alcanzar la estabilidad o, como se suele decir en la jerga astrofísica, antes de situarse en la secuencia principal. En primer lugar, una nube interestelar de polvo y gas se fragmenta y se colapsa, con lo que da lugar a la aparición de varias regiones de densidad más alta. Más tarde, las protoestrellas aparecen a partir de los coágulos o núcleos que continúan con el colapso de este material. Con posterioridad, la conservación del momento angular (una cantidad física relacionada con la masa y la rotación) hace que se forme un disco alrededor del objeto central. Este disco aporta material a la estrella a un ritmo lento pero sostenido, mediante procesos de acreción. Finalmente, el disco termina por desaparecer, pero cabe la posibilidad de que antes se haya formado en su interior un sistema protoplanetario. La fase de acreción se produce en una época durante la cual la estrella central se halla en un estado conocido como «objeto de tipo T Tauri». Esta fase suele durar unos pocos millones de años, una fracción muy reducida de la vida total del astro, pero de importancia crucial tanto para la estrella como para la posible formación de planetas a su alrededor.

Varios ejemplos de discos protoplanetarios, observados con el telescopio espacial Hubble y un instrumento de infrarrojo cercano denominado NICMOS. Créditos: NASA, ESA.

Identificar asteroides peligrosos con un solo “click”

El Observatorio Virtual Español coordina un programa de recuperación de Asteroides Potencialmente Peligrosos en archivos astronómicos: estudiantes, astrónomos aficionados y público en general podrán identificar asteroides con posibilidad de impactar contra la Tierra.

Seguir leyendo »

Tormentas blancas en Saturno

Natalia Ruiz Zelmanovitch (CAB, INTA-CSIC)

David Galadí (CAHA, CSIC-MPG)

En los últimos 130 años de observación, el planeta gigante gaseoso Saturno ha presentado en cinco ocasiones tormentas colosales que han recibido el nombre de grandes manchas blancas. Estos fenómenos se han venido repitiendo en cada vuelta de Saturno al Sol, que dura unos treinta años, pero hace unos meses se captó el inicio adelantado y sorpresivo de otro de estos eventos. Estas tormentas ofrecen, en cierto modo, un banco de pruebas de los mecanismos físicos asociados a algunos fenómenos meteorológicos que acontecen en la Tierra.

Seguir leyendo »

Observando Saturno: un Hubble en casa

Jorge Lillo-Box (CAB, INTA-CSIC)

David Barrado (CAB, INTA-CSIC, y CAHA, MPG-CSIC)

Pues sí, resulta que España tiene un telescopio espacial (en realidad varios). Nosotros hemos estado (y seguimos ahora mismo) utilizando uno que se encuentra bien cerquita. No está en órbita, como el archiconocido Hubble, pero en ciertos aspectos produce imágenes de calidad muy similar. Se trata del telescopio de 2.2m del Centro Astronómico Hispano Alemán de Calar Alto. Cuando se utiliza conjuntamente con un instrumento denominado Astralux, proporciona fotografías de una resolución espacial comparables a las del HST, unos detalles sorprendentes.

La técnica se denomina “lucky imaging“, y consiste en tomar decenas de exposiciones por segundo, y seleccionar solo las mejores. ¿La razón? evitar el efecto negativo de la turbulencia atmosférica, que “emborrona” las imágenes, de manera análoga a lo que ocurre cuando miramos al horizonte sobre  el asfalto caliente, en un mediodía con altas temperaturas.

Como muestra, las excepcionales imágenes de Saturno, sorprendentes, y sobre las que hablaremos mañana… hasta entonces.

Saturno, un planeta gaseoso de proporciones gigantescas, desarrolla ocasionalmente inmensas tormentas que reciben el nombre de grandes manchas blancas. Estos fenómenos se repiten cada vuelta de Saturno al Sol, que dura unos treinta años, y se han observado en cinco ocasiones durante los últimos 130 años. En esta ocasión el fenómeno se ha adelantado sobre el calendario esperado, y los modernos instrumentos nos han permitido observarlo, incluída la descomposición de la tormenta, con un detalle extraordinario. La imagen es una composición de varias fotografías monocromáticas, tomadas con filtros a diferentes longitudes de onda, que fueron tomados con la cámara Astralux del telescopio de 2.2m del Centro Astronómico Hispano Alemán de Calar Alto, Almería, y una técnica especial, denominada "lucky imaging", que consiste en adquirir miles de imágenes de muy bajo tiempo de exposición, en una secuencia muy rápida, y seleccionar solo las mejores, con objeto de sumarlas. Crédito: D. Barrado y Navascués (Centro Astronómico Hispano Alemán, MPG-CSIC, y Centro de Astrobiología, INTA-CSIC), J. Lillo-Box (Centro de Astrobiología, INTA-CSIC), , R. Hueso (Universidad del País Vasco, UPV-UHE), A. Sánchez Lavega (Universidad del País Vasco, UPV-EHU).

ESTACIONES ASTRONÓMICAS

Cada uno de los cuatro periodos en que se divide el año solar. Su duración es de aproximadamente tres meses, y el comienzo de cada una se define con el paso del Sol por los equinoccios y los solsticios. En el hemisferio norte, la primavera comienza aproximadamente el 21 de marzo (equinoccio de Aries), momento en el cual los días empiezan a ser cada vez más largos. El verano boreal comienza hacia el 21 de junio (solsticio de Cáncer), alcanzándose en ese instante la duración máxima del tiempo de insolación. El otoño empieza en el norte alrededor del 23 de septiembre (equinoccio de Libra) y en este instante la duración del día y la noche es la misma y las noches se van alargando cada vez más hasta aproximadamente el 22 de diciembre (solsticio de Capricornio), día en el que la duración de la noche en el hemisferio boreal es máxima y que marca el principio del invierno en esa parte de la Tierra. En el hemisferio sur las estaciones van al contrario que en el norte.
Las estaciones del año no tienen ninguna relación con cambios en la distancia entre la Tierra y el Sol, sino que se deben a la oblicuidad del eje de rotación de la Tierra. Si el eje de rotación terrestre fuera perpendicular al plano de la órbita alrededor del Sol, entonces no habría estaciones. Pero al existir una cierta inclinación (de unos 24 grados), la radiación solar incide con ángulos diferentes y durante intervalos temporales distintos en cada época del año, y de ahí los cambios meteorológicos vinculados a las estaciones.

Especial “Contaminación Lumínica”

La revista del Colegio de Físicos “Física y Sociedad” dedica su número de Junio al problema de la contaminanción lumínica y su impacto en la Astronomía. Contempla aspectos más importantes: la conservación de la energía y los recursos naturales, y el derecho a un cielo limpio. El especial se puede descargar de manera gratuita en este enlace.

Seguir leyendo »

Eclipses lunares: cuando la Tierra tiñe la Luna de rojo

J. Miguel Mas Hesse

Centro de Astrobiología (INTA-CSIC)

El próximo miércoles 15 de junio podremos contemplar desde nuestro país un eclipse de Luna completo, que tendrá lugar además al anochecer, cuando más espectacular resulta.

Un eclipse de Luna se forma cuando la Tierra se interpone entre el Sol y la Luna, tal y como se muestra en el diagrama.

Esquema de un eclipse de Luna (diagrama de R. Barberá).

Al contrario de lo que sucede en los eclipses de Sol, en los que la Luna y el Sol se observan casi del mismo tamaño, la sombra de la Luna es mucho más grande que el diámetro del Sol. Por lo tanto, y en principio, esperaríamos que la Luna se oscureciera por completo. Sin embargo, la presencia de una atmósfera gaseosa en la Tierra, además de posibilitar nuestra vida, genera un acontecimiento que visto desde la Luna debe de ser sobrecogedor: la luz solar se refracta en la atmósfera, a la vez que se enrojece, formando un anillo intensamente rojo alrededor del disco oscuro de la Tierra. Este anillo es tan intenso que ilumina la superficie lunar con una característica luz roja, tal y como puede apreciarse en la imagen.

Imagen de la Luna durante un eclipse. El cielo se ha añadido incluyendo una imagen de larga exposición (Johannes Schedler -Panther Observatory).

Es en parte el mismo fenómeno por el que vemos el cielo rojo en los atardeceres, sobre todo en verano cuando hay más polvo en la atmósfera. La perspectiva desde la superficie lunar debe de ser sobrecogedora, iluminada por un intenso anillo rojo en torno a un disco completamente oscuro, la cara nocturna de la Tierra. Probablemente, este espectáculo se convertirá en el futuro en una atracción para los turistas espaciales que viajen a la Luna.

De momento tenemos que contentarnos con observar el efecto desde la Tierra. Un fenómeno especialmente curioso se produce en nuestras Islas Canarias: el vértice de la sombra del Teide al atardecer apunta directamente al disco lunar enrojecido, proyectado sobre el mar de nubes que habitualmente rodea la isla. Las imágenes nos muestran dos detalles del eclipse que tuvo lugar en 2001, fotografiado por el grupo Shelios.

Eclipse lunar fotografiado desde el Teide por el grupo Shelios.

Eclipse lunar fotografiado desde el Teide por el grupo Shelios. Detalle.

Este año, el mismo equipo, junto con el grupo Cíclope de la Universidad Politécnica de Madrid, y con apoyo del proyecto AstroMadrid que yo coordino, retransmitirán el evento a través de Internet. Os animo a conectaros. El momento más esperado será a partir de las 22:00 (hora peninsular), cuando el Sol se ponga en el horizonte (a las 22:11) y la sombra del Teide apunte directamente a la Luna enrojecida. Podremos ver imágenes parecidas a las mostradas aquí, si el tiempo acompaña, pero en movimiento, con la sombra del Teide alejándose cada vez más hasta difuminarse y dejar tan sólo la luz roja de la Luna iluminando el entono.

Podeis encontrar información exhaustiva acerca de éste y otros eclipses de Luna en la Wikipedia.

Página principal del “Cuaderno de Bitácora Estelar”

La búsqueda del MODH y sus obvios peligros (sobre la ignorancia)

Los astrofísicos  y planetólogos estamos empeñados en una búsqueda de una sustancia extraordinariamente interesante, pero que presenta numerables peligros: está presente en la lluvia ácida, contribuye al efecto invernadero, disuelve casi todo lo que toca, puede resultar fatal si se inhala, provoca quemaduras muy graves cuando se presenta en estado gaseoso … su acrónimo es MODH (DHMO en inglés).

Probablemente insistamos en su búsqueda porque la encontramos en  procesos frecuentes aquí, en la Tierra. Sin embargo, su uso ha sido puesto en cuestión en los últimos tiempo debido a su aparente peligrosidad, especialmente por algunas organizaciones en el mundo anglosajón: desde un parlamentario australiano, hasta ayuntamiento californianos, pasando por algún miembro del partido verde de Nueva Zelanda. Entre los numerosos problemas que presenta es que pasa con mucha facilidad inadvertido, debido a que se suele presentar en una versión incolora, sin olor o sabor.

Contrariamente a lo sucede con otras sustancias, la percepción del MODH es negativa y es fácil conseguir apoyo para su prohibición. Uno de  los primeros ejemplos, y probablemente el más ilustrados, lo proporcionó el joven Nathan Zohner, un estudiante de 14 años de Idaho, EEUU. Nathan distribuyó una solicitud entre sus compañeros para prohibir o controlar este compuesto químico. El 86 % apoyó, probablemente sin titubear, la propuesta; y solo un 2% se negó, supongo que afirmando que el MODH es un componente vital no solo para nuestra sociedad tecnológica, sino también para la vida misma.

En situaciones similares se suele observar una clara dicotomía, un enfrentamiento entre aquellos que apoyan el uso de una tecnología y los que se oponen debido a las incertidumbres que entraña. En muchas ocasiones es difícil posicionarse, ya que el debate se suele convertir en uno muy viciado, en donde los intereses económicos y el beneficio a corto plazo pueden cegarnos fácilmente, con desastrosas consecuencias a medio o largo plazo.

Afortunadamente, en el caso del MODH la decisión es fácil, ya que esta sustancia es conocida como monóxido de dihidrógeno. Sencillamente, agua.

La historia, real y que se ha convertido en un clásico,  nos ilustra de lo fácil que se puede engañar con hechos incontrovertibles a un grupo ignorante, sin formación cientifico-técnica, apelando a los sentimientos y a miedos atávicos. Solo una educación de calidad puede proporcionar las herramientas adecuadas para poder movernos en un mundo cada vez más complejo.

CUÁSAR

Clase de galaxias activas muy lejanas observadas por primera vez a finales de los años 1950 mediante radiotelescopios. La fuente de las ondas de radio coincidía con la de un objeto que en luz visible parecía una estrella; de ahí su nombre, apócope de quasi-stellar radio source, radiofuente casi estelar. Pero el estudio de su espectro de luz desveló que en realidad son objetos extragalácticos a miles de millones de años-luz de distancia, los más lejanos que se conocen.
El primer cuásar estudiado, 3C 273, se encuentra a 1500 millones de años-luz de la Tierra. Posteriormente se han observado multitud de estas galaxias y se ha reservado el término QSO (quasi-stellar objects, objetos cuasiestelares) para aquéllas con baja o nula emisión en radiofrecuencias.


Cuásar 3C 454.3, en la constelación de Pegasus. Setrata del cuásar más luminoso jamás observado. Duranteel año 2005, este objeto experimentó un brotede emisión en el visible que lo hizo observable inclusocon instrumentos de aficionado. Esta imagen fue tomadaen junio de 2006, con el telescopio de 2,2m deCalar Alto (Almería). Créditos: Observatorio de CalarAlto.