Una galaxia como (posiblemente) nunca antes la habías visto

Una galaxia como (posiblemente) nunca antes la habías visto

La constelación del Triángulo es una de esas pequeñas constelaciones del cielo boreal que pasaría bastante desapercibida entre las 88 que actualmente se reparten el cielo de ambos hemisferios. Sin embargo, Ptolomeo (siglo I) ya la recogió en sus estudios del cielo desde Egipto. Está formada por estrellas de tercera magnitud y, normalmente, por su posición «debajo» de Andrómeda, la asociamos a las primeras noches del otoño en el hemisferio norte.

En realidad, no sabemos por qué la figura de un pequeño triángulo isósceles llamó la atención de Ptolomeo; quizás por su semejanza con la letra griega delta mayúscula, que tanto vínculo tenía con los egipcios y la desembocadura de su río sagrado.

Lo cierto es que seguro que Ptolomeo se habría asombrado si tuviera la ocasión de leer las siguientes líneas, tan solo dos mil años después.

La constelación esconde uno de los tesoros más espectaculares del cielo, nada menos que una galaxia espiral (la Galaxia del Triángulo) de tipo Sc (espiral) situada a casi tres millones de años luz de nuestra Vía Láctea y que, por lo tanto, no solo la convierten en una de nuestra vecinas más cercanas del llamado Grupo Local, sino que nos permite escrutar con detalle su estructura.

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Imagen de Messier 33 tomada por el autor. Los datos de la fotografía figuran en ella

 

 Aunque su brillo conjunto la sitúa en el límite de lo que podríamos considerar visible a simple vista, lo cierto es que se tiene que disponer de muy buenos cielos, libres de cualquier tipo de polución lumínica, y una vista bastante eficiente para localizarla sin ayuda de instrumento óptico, intuirla más bien, ocupando un tamaño de 70 × 42 minutos de arco en el cielo, lo que la convierte en el segundo objeto en tamaño del cielo, después de la famosa Galaxia de Andrómeda, situada, por nuestra perspectiva, en la constelación vecina, y a la distancia de algo más de dos millones de años luz.

Curiosamente, tanto la Galaxia del Triángulo como la de Andrómeda parecen tener un vínculo gravitatorio a pesar de sus más de 700 000 años luz de separación, pero no es de extrañar, pues, junto con la Vía Láctea, son los miembros principales de nuestro vecindario extragaláctico, como hemos comentado, el Grupo Local.

Aunque parece ser que existen referencias [1] a la Galaxia del Triángulo anteriores a que el astrónomo francés Charles Messier la inmortalizara con el número 33 de su catálogo una noche del 25 de agosto de 1764: Messier 33 o M33. Curiosamente, 22 días antes, el propio Messier había recogido en su catálogo la primera de sus galaxias, M31, la que conocemos por Galaxia de Andrómeda. Como curiosidad, Messier no volvería a catalogar otra galaxia hasta la noche de 19 de febrero de 1771, en la que, mientras compilaba la segunda parte de su catálogo, encontró la lejana M49 en la constelación de Virgo, una galaxia de tipo elíptico a 56 millones de años luz.

Messier 33 es una galaxia de tipo espiral, y cuya inclinación espacial respecto a nuestra Vía Láctea permite que podamos apreciar estructuras de la Galaxia con más facilidad que en Messier 31, donde, a pesar de su mayor cercanía (⅔ mayor), su inclinación solo nos permite identificar algunas zonas de formación estelar de sus brazos espirales y unos pocos cúmulos globulares (que será motivo de otra entrada).

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La imagen anterior resaltando NGC604. Compárese este detalle con la captura del HST (Telescopio Espacial Hubble) que se puede encontrar más adelante del texto

 

En Messier 33, W. Herschell, hacia finales del siglo XVIII, ya identificó en septiembre de 1784 una zona llamativa, que posteriormente se denominaría NGC604 [2], al noreste de su núcleo. No es de extrañar que William Parsons (Lord Rosse) con su telescopio Leviatán identificara claramente su estructura espiral en 1847 [3], un acontecimiento decisivo que culminaría con uno de los momentos más bellos de la historia de la cosmología moderna pocas décadas después, conocido como «el gran debate».

NGC604 es fácil de identificar en la galaxia incluso con unos prismáticos medianos de 7 × 50 sobre trípode, eso sí, siempre con cielos oscuros. Identificar la galaxia en el cielo no nos será difícil, y localizar esta zona brillante en uno de sus brazos, tampoco. Si la observamos al telescopio, debemos buscar siempre pocos aumentos, relaciones focales bajas y, por supuesto, seguimiento ecuatorial para que el objeto no salga del campo. Y es que Messier 33 bien se merece una observación tranquila, pues NGC604 solo será uno de los objetos NGC que podremos identificar al telescopio, pero hay más.

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Recorte de la imagen identificando las zonas más destacables de Messier 33, marcadas con los catálogos NGC e IC. Vemos que NGC604 solo es la más visible.

 

NGC604 es una zona de las que los astrónomos llaman HII, una vasta zona de formación estelar —normalmente, estrellas masivas azules— muy rica en hidrógeno atómico ionizado, y que, habitualmente, se muestra rojiza por la emisión del hidrógeno alfa, debida a los enormes vientos estelares de las estrellas masivas recién creadas que están dotadas de fuerte radiación ultravioleta. Esta zona HII tiene un diámetro real de 1500 años luz, que, comparado con los 60 000 años luz de diámetro de la galaxia que la contiene, no es de extrañar que le confiera el título de ser una de las zonas de formación estelar más grande que conocemos en la actualidad.

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Detalle de NGC604. Captura del Telescopio Espacial Hubble. Créditos JPL/NASA.

 

 Nos sorprenderá, por lo tanto, encontrar, si buscamos información sobre regiones de formación estelar HII, a NGC604 entre la nebulosa de Orión (Messier 42), la nebulosa de la Laguna (Messier 8), nebulosa del Águila (Messier 16) o la nebulosa Omega (Messier 17), pero, sobre todo, nos sorprenderá conocer que, mientras que estas últimas nebulosas citadas se encuentran a entre los 1500 y 5000 años luz, es decir, en nuestro vecindario solar, NGC604 se sitúa en uno de los brazos de otra galaxia, a 2 700 000 años luz y, por lo tanto, solo puede ser comparada en tamaño con la nebulosa de la Tarántula (30 Doradus), en la Gran Nube de Magallanes, a 170 000 años luz.

 Por lo tanto, nos encontramos mirando no solo a un pasado remoto en el cual, en una zona de otra galaxia, se estaban formando de manera acelerada enormes estrellas, sino que se estaban formando de manera grandiosa. De acuerdo con los modelos de evolución estelar, algunas de esas estrellas, inmersas entre las nubes de hidrógeno atómico, pueden incluso haber explotado como supernovas en la actualidad, casi tres millones de años después.

 Podemos recrearnos durante la observación en este detalle, conociendo con los datos más modernos que disponemos [4] que, posiblemente, nos encontramos ante el nacimiento de unas 200 estrellas masivas, de tipo Wolf-Rayet [5], formando lo que se conoce como asociación estelar OB, ¡y nada menos que en otra galaxia!

 Pero Messier 33 no solo nos ofrece esta joya al alcance de pequeños instrumentos tanto en visual como fotográficamente. También podemos identificar otras zonas, como NGC595 [6] al otro lado de la galaxia, otra región HII descubierta el 1 de octubre de 1864 por H. L. d’Arrest.

 Hay más objetos —principalmente, regiones HII—, pero lo cierto es que facilita mucho la labor para su identificación la utilización de una de las técnicas fundamentales de la astronomía moderna: la fotografía. Y es que la fotografía de cielo profundo, en muchos campos, hoy es una herramienta al alcance de cualquier aficionado. Gracias a la era digital en la captura de imágenes, los resultados con medios sencillos son realmente espectaculares y, con un simple telescopio de aficionado, es posible captar muchos detalles en Messier 33.

En la fotografía que os presento, tomada desde un entorno semiurbano, como es el del municipio de La Pobla Tornesa (a unos 20 km de Castellón de la Plana), y con un sencillo telescopio de tipo Newton de solo 20 cm (y probando una cámara DSLR Canon de uso doméstico [7]), os he marcado los agrupamientos NGC604 y NGC595, pero también los fácilmente localizables NGC592, NGC588, IC137, IC140,IC136, IC139, IC135, IC142, IC143, IC131 e IC133.

 No son estos todos los detalles que tenemos al alcance de un modesto telescopio amateur; en realidad, y utilizando la fotografía, podríamos mencionar una veintena más [8].

 

Buscando la aguja en el pajar de los caballeros Jedi

Si hasta aquí te ha parecido interesante, me siento feliz con ello. Sencillamente, disfruta de la imagen, de los objetos señalados presentes en ella. Investiga en Internet información sobre los NGC y los IC que he reseñado y compara sus características si te despierta cierto interés.

Naturalmente, si eres un «astrofriki», y sin que esta palabra sea utilizada como peyorativo, sino más bien con todo el cariño del mundo, pues, la próxima vez que tengas una buena noche de finales de verano o de otoño, prepárate para salir a observar M33. Te aconsejo un telescopio de tipo Newton de un mínimo 15 cm de diámetro para localizar las zonas HII e, incluso, si dispones del equipo necesario para fotografiar la galaxia, como, por ejemplo, un sencillo refractor de 8 cm de diámetro, de tipo ecuatorial y dotado de autoseguimiento, que te lances a fotografiarla.

 Si te pilla muy de nuevo esto de la fotografía de las estrellas, tienes una referencia en un par de las entradas de este blog (https://cielosestrellados.net/astrofotografia-tecnica-2/) y algunos resultados con un equipo muy modesto y obsoleto en esta: https://cielosestrellados.net/astrofotografia-galeria/.

 Si te dedicas a la divulgación, o compartes experiencias en algún grupo o red social, y deseas citar parcialmente datos o imágenes que encontrarás aquí, te agradecería lógicamente que lo enlazaras o lo mencionaras, pues los derechos de las imágenes, de los gráficos o de los textos, son propiedad del autor y no están bajo atribución CC.

Y aquí te aconsejo que finalices la lectura de esta entrada, a no ser que seas – como dije antes – un «astrofriki» con distinción joven aprendiz de Padawan (segundo nivel de aprendiz de Jedi), y eso me recuerda una ineludible cita en las salas de cine en los próximos días. En ese caso, seguramente ansiarás conocer más sobre la identificación de detalles en tus fotografías. Pero ve con cuidado, el ansia lleva a la ira, la ira al odio y el odio… no espera…, no era así. Sigamos.

 ¿Cómo es posible identificar este tipo de detalles en nuestras fotografías o en nuestras observaciones?

 Estamos realmente, en función de los campos ofrecidos por nuestros telescopios, en el reino de los detalles que se podrían considerar como buscar agujas en un pajar. Y solo estamos en un pajar pequeño.

 Si recurrimos a un software de planetario como Stellarium —gratuito, pero de gran calidad—, el detalle más fino que encontramos de la galaxia Messier 33 es bastante bueno, pues se trata de una imagen digitalizada en la que podemos obtener información de las estrellas de primer plano de nuestra galaxia, pero no de las zonas HII de la galaxia M33, como podemos observar en la figura siguiente.

 

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Captura de pantalla de zoom sobre Messier 33 con el software Stellarium

 

 Si recurrimos a un software planetario comercial, como The Sky 6 (una versión algo vieja de Software Bisque, de 2010), encontramos más resolución, y la imagen digitalizada sí dispone de las principales zonas HII de la galaxia citadas en este texto, como se aprecia en la figura.

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Captura de pantalla de zoom sobre M33 con el Software The Sky 6

 

 Sin embargo, estamos comparando con unos medios relativamente modestos de aficionado. ¿Qué ocurre si trabajamos con medios que nos proporcionen una resolución menor que el segundo de arco por píxel?

 En este caso, tenemos que recurrir a herramientas de astronomía semiprofesionales o profesionales, que, además, sorprendentemente para muchos que aterrizan por primera vez en este granero, son de libre acceso para todos los usuarios de Internet, y en las que se dispone de una fuente de información profesional inagotable, válida para la investigación científica.

 Todos los observatorios astronómicos profesionales del mundo (terrestres y telescopios espaciales incluidos) pueden participar (y, de hecho, una gran mayoría ya participan) con sus imágenes y datos, debidamente formateados, en lo que se conoce como Observatorio Virtual (VO en adelante) y al cual le dedicaremos una entrada propia el próximo año. De forma que estas imágenes (desde el viejo conocido Catálogo de Monte Palomar, convenientemente digitalizado), una vez calibradas astrométricamente, son accesibles desde aplicaciones del VO como Aladin en el caso de imágenes, o Simbad en el caso de datos reducidos de observaciones.

 Pero vayamos por partes. Empecemos por lo más sencillo. Con mi imagen obtenida en una sesión de astrofotografía, en formato JPG, PNG o FIT, ¿cómo puedo identificar los objetos que se encuentran en su campo sin recurrir a la paciente identificación por comparación del software de planetario más potente de que disponga?

Bien, como no hemos hablado de la calibración astrométrica de nuestra imagen (y de lo que prometo hablar en la entrada del VO que he mencionado antes), partiremos del supuesto más sencillo.

Utilizaremos una herramienta online que se llama Astrometry y está disponible desde la página web: http://nova.astrometry.net/upload.

 

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Utilización de la utilidad Astrometry.net  para identificar detalles de la fotografía de Messier 33

 

Cabe decir que esta página esta parcialmente apoyada por la NSF y la NASA, por lo que su calidad y precisión están fuera de toda duda.

Eligiendo nuestra imagen (en los formatos gráficos soportados mencionados antes), la subiremos desde el menú «Upload» tanto desde una cuenta de invitado (por defecto) como de usuario registrado, y tras unos pocos minutos de cálculo, la imagen quedará calibrada y las principales estrellas y objetos de cielo profundo identificados.

La imagen que mostramos a continuación es el ejemplo de la imagen de Messier 33 del autor. También es posible exportar datos de la imagen en formato FIT y que, vaya ya por delante, es uno de los formatos que más se utiliza en los observatorios astronómicos profesionales, por su calidad y por ser posible incluir metadatos (no visibles en la imagen, lógicamente, pero insertados en el archivo de esta), como, por ejemplo, no solo información del instrumental empleado, observador, fecha, etc., sino de la calibración astrométrica de la imagen. No es complicado hacerse con un visualizador de FIT.

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Recorte de la imagen final calibrada por  Astrometry.net. Podemos observar que muchos de los objetos de M33 han sido identificados correctamente.

 

 ¿Podemos ir más allá? ¿Podemos superponer imágenes de la misma zona que mi imagen pero del Telescopio Spitzer, del Wise o del XMM? Pues la respuesta es que sí. Y aunque te explicaré como calibrar tu imagen y subirla a la aplicación Aladin y superponerla en uno de los planos, por el momento, hagamos boca con la captura de pantalla siguiente, que te invito a obtener tú mismo entrado online en: http://aladin.u-strasbg.fr/AladinLite/.

 

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Aladin y Messier 33

 

Y poniendo en «Target» nuestra querida zona más prominente HII de Messier 33, NGC604, juega con el «Zoom» y con las diversas imágenes de los diferentes «surveys» del cielo, como el conocido SLOAN (SDSS).

 

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Aladin y NGC604 con SDSS9

 

El poder que confiere esta herramienta, de uso habitual entre muchos profesionales de la astronomía, puede el lector empezar a imaginarla.

Espero que esta última entrada del año haya sido de utilidad o interés y, sobre todo, agradecerte que me sigas. Espero que el próximo año te pueda proporcionar información de más interés y, por supuesto, no dudes en preguntar lo que desees al respecto de la presente entrada, tanto aquí como por correo electrónico, estaré encantado de contestarte si está en mi mano.

 Un saludo.

Notas de las entradas:

 [1] Giovanni Battista, 1654.

[2] El catálogo NGC (acrónimo inglés de New General Catalogue), al que se suele citar frecuentemente en obras de astronomía, es un catálogo mucho más amplio y posterior al Catálogo Messier (110 objetos). Su nombre original es Nuevo Catálogo General de Nebulosas y Cúmulos de Estrellas; fue compilado durante una década (1880-1890) por el astrónomo Danés J. Dreyer a partir de observaciones de William y Frederick Herschel, conteniendo un total de 7840 objetos. Se puede decir que, a finales del siglo XIX, contemplaba todos los objetos de cielo profundo descubiertos hasta ese momento: nebulosas, galaxias y cúmulos de estrellas. Posteriormente, este catálogo sería ampliado con los IC e IC-II, añadiéndose unos 5000 objetos más.

[3] El Leviatán fue el telescopio más grande del mundo. Con 1,8 m de diámetro, fue construido por el irlandés tercer conde de Rosse en 1848. Con él, identifico la naturaleza de la Galaxia del Remolino (Messier 51), la naturaleza y estructura de la Galaxia del Triángulo o los filamentos de los restos de supernova de la nebulosa del Cangrejo (Messier 1). Descubrió 226 objetos del catálogo NGC entre 1848 y 1865. Posteriormente, otros de sus ayudantes (entre los que destaca el danés Dreyer) añadieron más objetos utilizando el telescopio incluso tras la muerte del propio Rosse, siendo desmontado en 1908.

[4] El telescopio espacial Hubble (HST) ha tomado las imágenes más detalladas hasta el presente de NGC604; de hecho, la imagen fue APOD el 11 de diciembre de 2012 y se puede ver con detalle en el enlace: http://apod.nasa.gov/apod/ap121211.html.

Gran parte de las más bellas imágenes del universo captadas por el HST se encuentran en el repositorio de acceso público conocido como HLA (Hubble Legacy Archive): http://hla.stsci.edu/, que recomendamos al lector que visite.

[5] Las estrellas Wolf-Rayet (WR) son estrellas de más de 20 masas solares, muy calientes (35 000 grados superficiales de media), lo que les confiere una tonalidad típicamente azulada intensa y que sufren grandes pérdidas de masa debido a los fuertes vientos estelares que generan intensas líneas de emisión en sus espectros. La primera estrella de esta característica fue identificada en el Cisne (HD191765 o WR134) por los astrónomos C. Wolf y G. Rayet (1867) desde el Observatorio de París con el 40 cm. Su naturaleza fue un misterio hasta entrado el siglo XX. La conocida Crescent Nebula (NGC6888) está asociada a la WR 136. A veces, forman asociaciones denominadas OB. Existe una subclasificación de este tipo de estrellas, pero escapa a la presente entrada.

[6] Más datos sobre NGC595 pueden encontrarse en SIMBAD, la aplicación de CDS (Centre de Données astronomiques de Strasbourg): http://simbad.u-strasbg.fr/simbad/sim-id?Ident=NGC+595&jsessionid=541BDF12086286B920AA845E17332F63.

[7] Véase la entrada anterior de este mismo blog: https://cielosestrellados.net/2016/12/03/el-ruido-que-no-vino-del-frio/.

[8] Una magnífica y breve reseña para aficionados sobre la observación de M33 fue publicada por Alan Whitman en Sky & Telescope (diciembre de 2004).

Diciembre 2016.

El ruido que no vino del frío

O por qué los astrónomos enfrían las cámaras fotográficas para fotografiar objetos del cielo nocturno

Primeras pruebas de una cámara modificada (refrigerada) para fotografiar el cielo

Casi todos los que leéis estas líneas conoceréis el enorme avance que se ha realizado en muy poco tiempo en las cámaras digitales. Muchos de nuestros teléfonos móviles (smartphones) trabajan con más de una decena de megapíxeles de resolución en la actualidad y en condiciones de luz comprometidas, de forma que es posible tomar fotografías que hasta hace muy poco tiempo solo estaban al alcance de cámaras compactas de gama alta o cámaras réflex digitales (en adelante, DSLR). Tenéis información más detallada en  [1], al final de esta entrada.

 La fotografía del cielo con cámaras DSLR

La misma revolución que han experimentado (y que está en continua mejora a pasos acelerados) los teléfonos móviles se ha realizado en muchos segmentos de las cámaras compactas y, por supuesto, en las DSLR.  Un ejemplo de las diferencias entre dos DSLR separadas apenas unos cinco años lo podemos ver en la figura siguiente.

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Figura 1.Compárese la calidad de las dos tomas para unos tiempos de exposición totales similares, entre las DSLR  Canon 400D y la Canon 550D

En la fotografía nocturna del cielo, fotografiamos, por norma general, objetos muy débiles y que encima se van moviendo a lo largo de la noche debido al movimiento de rotación de la Tierra, por lo que precisamos telescopios dotados de monturas con seguimiento que contrarresten este movimiento para permitirnos exposiciones más o menos largas y, así, acumular luz y compensar la poca que incide en nuestro detector.

Los que venimos de la fotografía analógica nos acordamos de la constante lucha de sensibilidad (ISO) contra grano de la película. A mayor grano de película, mayor sensibilidad y, por lo tanto, mayor poder de captación de luz (y tomas más cortas), pero a costa de perder resolución de detalles finos en la imagen final. Existe una analogía en las actuales DSLR, pero, en vez de tratarse del tamaño de los granos resultado de una reacción química de la luz incidente (fotones) con la emulsión de la película fotográfica, se trata de lo que llamamos «ruido» en la interpretación de la señal del objeto celeste, y que se muestra en la imagen final en pantalla en forma de algo similar a la granulación.

El tratamiento generalista del ruido de los detectores digitales: la relación S/R

No te asustes, es algo sencillo. Aunque esta entrada te pueda parecer algo técnica, te emplazo a que te fijes en las imágenes que la acompañan. Fíjate en este caso en la comparación de las imágenes anteriores y en las siguientes.

Este «ruido», que merma sensiblemente la calidad de las imágenes de objetos del cielo,  se produce como interpretación de la conversión de la luz (los fotones que nos llegan de las galaxias lejanas) en señal digital, esto es, una corriente de electrones que será «leída» para interpretarse posteriormente como imagen del objeto fotografiado, así como resultado de la propia electrónica de la cámara, entremezclándose todo con la imagen en bruto final.

Sin embargo, en buena parte, es posible subsanar este problema. Se trata de separar la señal procedente del objeto celeste (que, en adelante, llamamos simplemente señal, S) de la señal procedente del ruido (que, en adelante, llamamos simplemente ruido, R) y que no está originada por el objeto celeste.

En términos un poco más técnicos (pero tampoco os asustéis, no voy a poner ni una sola fórmula), denominamos al procedimiento que subsana este problema como procedimiento de incrementar el cociente señal a ruido (S/R) [2], y que nos marcará la calidad de la imagen digital final.

Para entender un poco mejor cómo incrementamos la relación (S/R) para obtener una buena imagen de un objeto celeste, debemos comprender la naturaleza del ruido que nos aparece en las imágenes. Para los más interesados, les emplazo a conocer con algo más de detalle los diferentes tipos de ruido electrónico en [3], al final de la presente entrada.

Reducción del ruido

El mecanismo para mejorar el ruido en origen de las tomas del objeto celeste, se realizará mediante unas tomas de calibración, que básicamente consiste en trabajar con las llamadas «tomas de corriente oscura o darks». En estas tomas se trata de restar, mediante un software, de la imagen o imágenes del objeto celeste (que llamaremos toma o tomas de luz), los valores del ruido de la toma o tomas, con la finalidad de disminuirlo al mínimo, mediante la realización de tomas dark u oscuras.

Realmente es un procedimiento que posiblemente hemos utilizado, sin saberlo, en algunas ocasiones si hemos realizado fotografía nocturna. Muchas cámaras DSLR tienen la opción en alguno de sus menús de «reducción de ruido de larga exposición», ruido que típicamente aparece cuando hacemos fotografía nocturna donde exponemos durante algunos segundos. Si nos hemos percatado, la máquina hace la toma que hemos seleccionado después del encuadre (digamos de 15 segundos de exposición) y, tras finalizar la fotografía, la cámara toma de forma automática otra fotografía de la misma exposición, pero sin levantar el espejo ni abrir la cortinilla, de forma que, tras unos segundos (30 en total desde que hemos disparado, en este caso), nos muestra la imagen del motivo nocturno, con la toma de dark o de corriente oscura restada automáticamente y sin que sepamos lo que ha pasado. Por tanto las tomas de dark son tomas sin luz (aunque con señal de ruido) que se realizan con el objetivo o telescopio tapado, de la misma exposición y a la misma temperatura, con la finalidad de eliminar el ruido presente en nuestras fotografías de exposiciones largas y altos ISO.

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Figura 2. Compárese el ruido de una única toma oscura o dark, entre una exposición de 600 segundos y una de 1200 segundos con el detector de la DSLR Canon 400D a una temperatura de 20º C

Este procedimiento descrito en la fotografía nocturna que hace automáticamente nuestra cámara, es muy similar a lo que hacemos en la fotografía astronómica. Con los mismos valores de exposición y temperatura (hemos dicho que el ruido depende de ambos parámetros) y sin cambiar el ISO, realizamos varias tomas oscuras o darks para restar a las imágenes del objeto fotografiado. Lo único que cambia es que esta toma oscura también añade su propio ruido y, para minimizarlo (pues estamos hablando de tomas largas) hacemos un número suficiente de darks, de forma que el promedio de todas las tomas darks habrá minimizado el propio ruido de las tomas oscuras (ver [3] para más información al final de esta entrada)  y podremos restarlo más efectivamente a la toma de luz.

No existe un número mágico de darks para minimizar el ruido. Algunos autores mencionan que, cuantos más darks, mejor, coincidiendo que sobre unos 30 el ruido de la toma oscura es casi despreciable, pero, como media, para aquellos que nos estamos iniciando en esto de fotografiar manchitas entre las estrellas, aceptamos un valor no inferior a 10 tomas oscuras o darks. Aunque no hemos entrado todavía en el tema de la temperatura, volvemos a señalar que los darks deben realizarse a la misma temperatura que se realizan las tomas de luz y, como veremos, esto presenta un pequeño inconveniente logístico para una sesión de astrofotografía.

También se reduce el ruido con otras tomas que reducen, en menor medida, otro tipo de ruido presentes en las imágenes  y que se llaman tomas de bias, que describo en [4], pero cuya contribución a la mejora de la imagen calibrada es mucho menor.

Según el tipo de objeto fotografiado (su rango dinámico y su relación de brillo respecto al fondo de brillo del cielo), el rendimiento de nuestro detector y su linealidad de respuesta, la caracterización de su corriente oscura, la calidad del cielo, la calidad de nuestro sistema óptico y la calidad del seguimiento, pues recordemos que el sistema óptico está encima de una montura ecuatorial que contrarresta de forma continua la rotación de la Tierra así como los errores mecánicos del sistema (por ello, empleamos un sistema de autoguiado), obtendremos unos valores adecuados en el número de tomas para cada escenario.

Lo que sí es importante es que, además de las tomas de calibración, tenemos que tener en cuenta que, a todos los demás parámetros descritos anteriormente, la temperatura del detector es una de las variables que influye notablemente en la mejora de la relación (S/R).

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Figura 3. Compárese el ruido entre una toma de 600 segundos y 1200 segundos con una DSLR Canon 550D a una temperatura de 0º C.

Es por ello por lo que los detectores profesionales y amateurs avanzados, llamados habitualmente CCD, llevan un sistema de refrigeración activa que suele bajar la temperatura del detector varias decenas de grados, mediante un módulo Peltier [5] que algunas veces es respaldado por refrigeración líquida. Los aficionados más modestos nos debemos de conformar con modificaciones de cámaras DSLR comerciales de forma artesanal (ver figura 3b).

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Figura 3b. La DSLR Canon 550D utilizada en esta comparativa, modificada con un módulo Peltier (en contacto con el detector en el interior) y su correspondiente disipador y ventilador externos, que permite bajar unos 20-25 grados la temperatura ambiente. 

 

Si nos vamos a telescopios de observatorios profesionales mayores, muchas veces los detectores son diseñados «a la carta» para el instrumento, y suelen recibir refrigeración activa mediante contacto con nitrógeno líquido que permite trabajar por debajo de los 100 °C bajo cero.

¿Es un proceso complicado, entonces, realizar astrofotografía?

No. Es un proceso que podemos considerar laborioso, sobre todo, si nos desplazamos con nuestro equipo a decenas o centenares de kilómetros buscando cielos oscuros. La captura de imágenes requiere su habilidad y tenerlo todo correctamente configurado. Si tenemos la suerte de trabajar desde una ubicación fija, las capturas se facilitan increíblemente, y es más tedioso la calibración de la imagen y procesado que la captura.

El procesado se puede hacer posteriormente, siempre que tengamos en cuenta que los flats son necesarios para cada sesión (a no ser que el detector no se mueva del telescopio y no se hubieran depositado más artefactos sobre el mismo) y que los darks es necesario tomarlos de la misma exposición (misma ISO en el caso de las DSLR) y misma temperatura.

A veces, si la DSLR no tiene refrigeración activa, es complicado conseguir la misma temperatura para los darks, pero no es plan perder la noche haciendo tomas oscuras con la finalidad de mejorar la imagen final. A este respecto, lo mejor es hacerse con una «biblioteca» de darks en noches en las que esté nublado. Con un termómetro en mano y dejando la cámara en el exterior (balcón, terraza o azotea), tomamos darks con los tiempos más habituales y con las diferentes temperaturas a lo largo de la noche o de los diferentes meses del año.

Una vez tomadas imágenes de luz, darks, flats [6] y bias, y aunque, para un neófito en la materia, pueda parecer complicado, hay sencillos programas (y gratuitos) que nos realizarán el alineado y la reducción de las imágenes llegando a la imagen final calibrada en bruto, con la cual abordaremos el tercer y último paso: el procesado [7].

Primeros pasos

Antes, cuando realizábamos fotografía química, la especialización en diferentes campos de conocimiento era mucho menor, pero la complicación para obtener resultados algo aceptables, bastante alta, y el dinero y tiempo invertido, creedme, mucho mayor. Actualmente, los detectores digitales de las DSLR, los programas de tratamiento de imágenes, la facilidad de captura, las monturas computarizadas fácilmente gestionables desde el PC, los sistemas de autoseguimiento, los filtros de banda estrecha, y muchos accesorios, han facilitado la labor al astrofotógrafo amateur y, sobre todo, devuelven resultados realmente espectaculares, con imágenes que no estaban disponibles ni para telescopios profesionales hace un par de décadas. Lo que sí es cierto es que debemos controlar una serie de tecnologías.

 Pero no nos agobiemos, vayamos poco a poco. Yo, para mi vuelta a la fotografía amateur, decidí volver a utilizar mi telescopio Newton de 15 cm adquirido en 1988, sin posibilidad de dotarlo de reductor de coma, una aberración típica de los telescopios de espejos. Por otra parte, adquirí de segunda mano una DSLR Canon 400D (solo el cuerpo, pues el objetivo iba a ser el propio telescopio), que era un detector obsoleto y que, con relación a las actuales cámaras en el mercado, presenta un ruido notable.

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Figura 4. Compárese dos darks (a escala de cada detector) tomados con las DSLR Canon 400D y 550D a una misma temperatura de 20º C y una misma exposición de 600 segundos. Se ha ampliado el borde inferior izquierdo de cada imagen para que se aprecie mejor el ruido presente en cada toma oscura o dark.

De los objetos que fotografiamos, un buen número son nebulosas formadas por regiones HII, donde nacen las estrellas. La emisión de buena parte de este tipo de objetos se realiza en la parte roja del espectro y en el infrarrojo cercano (IR cercano). Sin embargo, los CCD o CMOS son especialmente sensibles a esta zona del espectro y, como su finalidad es muy distinta a fotografiar nebulosas y galaxias, suelen dotarlos de un filtro de corte del IR. Si despojamos a la cámara de este filtro (que se sitúa inmediatamente sobre el detector), dejamos parcialmente inutilizable la cámara para fotografía diurna, pero ganamos en respuesta y linealidad en el IR.

Como la cámara fue adquirida solo para este menester, un compañero de afición me quitó el filtro de IR, que, aunque no es una operación complicada y existen muchos tutoriales en Internet de cómo hacerlo paso a paso, no es apto para manazas y adictos a la cafeína.

Una vez situado el telescopio de forma permanente en un cielo con calidad de cielo suburbano (Observatorio de Pobla Tornesa), las cosas empezaron a salir cada vez mejor y, en poco más de un año, recogí todo el catálogo Messier, que fue la entrada del pasado mes de octubre y que podéis consultar aquí;

https://cielosestrellados.net/el-catalogo-messier-con-mi-t150750/

Este trabajo, que para el neófito puede parecer enorme, es realmente modesto. Se trataba de realizar un proyecto de aficionado de mi juventud por motivos sentimentales y ver cómo se me daba eso de volver a la astrofotografía 20 años después. Pero el detector utilizado es viejo (diez años), genera mucho ruido, y más acusado con el tiempo de exposición y acumulación de exposiciones (cuando lleva un buen rato trabajando). Por otra parte el telescopio, a pesar de su excelente calidad y terminación de la época, no deja de ser un reflector del año 1988. Recordemos que los telescopios reflectores pierden propiedades reflectivas al deteriorarse la capa de aluminio y cuarzo que tienen en la superficie de sus espejos.

Actualmente, con un telescopio de tipo Newton de fabricación china pero de 20 cm (mayor poder de captación de luz respecto a los 15 cm) y 100 cm de distancia focal (mayor resolución y tamaño de imagen respecto a los 75 cm), dotado de un corrector de coma, y un detector mucho más moderno, una DSLR Canon 550D (también un cuerpo modesto comprado de segunda mano de unos 5 años), me he propuesto mejorar las imágenes tomadas en el catálogo Messier, cuyo enlace os he puesto anteriormente.

compara_400dvs550dmod
Figura  5. Messier 74. Compárese imágenes con un tiempo de exposición similar del mismo objetos celestes con el instrumental citado en el texto. Si no se indica temperatura, las tomas se han realizado sin refrigeración activa.

Pero ahora no solo el detector ha sido modificado quitándole el filtro de IR, sino que, además, ha sido refrigerado con un módulo Peltier (refrigeración activa), que permite seleccionar una temperatura de trabajo adecuada para reducir el ruido de la tomas de forma notable. Fácilmente, se pueden conseguir 20 °C por debajo de la temperatura ambiente.

¿Es realmente importante la diferencia de equipo?

Pues sí. Con mucho menor dinero del invertido en 1988, ahora tienes un telescopio más grande, y más diámetro significa más luz y mejor (S/R.) gracias a un detector más moderno (Canon 550D).

Por otra parte, el detector tiene mucho menor ruido a igual temperatura, que el detector anteriormente utilizado (Canon 400D), pero si las tomas se realizan con refrigeración activa, aún disminuye bastante más. El ruido se hace especialmente molesto, lógicamente, en verano, donde, además de que las noches son cortas, el detector está expuesto a temperaturas nocturnas cálidas y se calienta más. La refrigeración de un detector de una DSLR es sin duda muy importante para las tomas astrofotográficas, aunque ello no implica que sea imprescindible. Fíjate bien en la siguiente imagen.

darks_todascamarasesscenarios_leyendalr
Figura 6. Darks comparados entre las DSLR  Canon 400D y 550D. Los dos primeros corresponden a la Canon 400D (600 y 1200 segundos de exposición), los dos segundos a la Canon 550D (mismas exposiciones y temperatura), y finalmente los dos últimos de la derecha a la Canon 550D Refrigerada (mismas exposiciones pero temperatura de 0º C).

¿DSLR o CCD?

 Por mi experiencia, recomiendo empezar por una DSLR. Una CCD permite trabajar con filtros de banda estrecha y temperaturas inferiores gracias a su mejor refrigeración activa, lo que disminuye significativamente el ruido y aumenta notablemente la (S/R), pero la obtención de resultados «postaleros» es inicialmente más costosa (también económicamente) y, por ello, menos motivador. En entornos polucionados lumínicamente, la banda estrecha permite (hasta cierto punto) hacer astrofotografía con resultados más que aceptables.

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T150/750 Celestron (1988) y Canon 400D (2006). Instrumental con el que se ha realizado el catálogo Messier.

 

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T200/1000 Sky Watcher (2015) y Canon 550D (2010), refrigerada con un Peltier en 2016.

 

Espero que disfrutéis de la entrada y, como siempre, a vuestra disposición para cualquier consulta que esté en mi mano constestar.

Características de los detectores CMOS de las DSLR de Canon empleadas en la comparativa (extraído de [8]):

a) Canon 400D (Rebel XTi o Kiss Digital X). Lanzamiento en agosto de 2006. CMOS de 10,1 megapíxeles. APS-C con factor de ampliación 1,6. Procesador DIGIC II (12 bits). Matriz de píxeles: 3888 × 2592. Tamaño del sensor: 22,2 × 14,8 mm, de 5,7 μm. No LiveView.

b) Canon 550D (Rebel T2i o Kiss Digital X4). Lanzamiento en febrero de 2010. CMOS de 18 megapíxeles. APS-C con factor de ampliación de 1,6. Procesador DIGIC 4 (14 bits). Matriz de píxeles: 5184 × 3456. Tamaño del sensor de 22,3 × 14,9 mm, de 4,3 μm. LiveView.

Notas de la entrada.

[1] Aunque entiendo que el lector sabe lo que es una cámara DSLR, no está de más recordar que son aquellas en las que se encuadra el objeto a fotografiar por un visor óptico al que le llega la luz directamente a través del objetivo y que, además, es intercambiable. Información más detallada en https://es.wikipedia.org/wiki/C%C3%A1mara_r%C3%A9flex_digital

[2]Algunos autores citan el cociente señal a ruido (S/R) como SNR.

[3] Los diferentes tipos de ruido electrónico presentes en una imagen

Aunque la explicación no es trivial y responde a ciertos desarrollos matemáticos que tienen que ver con la estadística básica, tampoco es excesivamente compleja, y podemos atrevernos a simplificar diciendo que las fuentes de ruido de una imagen (de forma estricta, sería ruido concerniente a cada uno de los píxeles que conformarán la imagen final) responden a la unión de varios tipos de ruidos presentes: el ruido fotónico (también llamado a veces como ruido de disparo debido al comportamiento físico de los fotones), el ruido de corriente oscura debida a la naturaleza y propiedades del sensor de la cámara y, finalmente, el ruido de lectura que se produce por la «forma» en la que los fotones se convertirán en electrones y cómo estos son «contados» por la electrónica de la cámara para ser traducidos en valores digitales, que posteriormente se representarán en pantalla.

Especialmente molestos son los dos primeros tipos de ruidos, pues intervienen de forma importante la temperatura y el tiempo de exposición de la toma. El tercer tipo de ruido es menos molesto y cada vez se encuentra más minimizado en los detectores modernos y, en todo caso, se minimiza con unas tomas que, como veremos un poco más adelante, los astrónomos denominan bias y son muy sencillas de obtener.

El tiempo de exposición, como es lógico, nos aumenta la señal recibida del objeto, y también aumenta el ruido, pero no lo hace de forma pareja, por lo que el promedio de varias imágenes (que promedia valores de señal del objeto, pero elimina parcialmente los valores de señal correspondiente al ruido, al ser su carácter aleatorio) conseguirán que aumentemos la relación (S/R).

Si queremos profundizar un poco más, definimos la potencia eléctrica de una señal electrónica como el cuadrado de la amplitud eléctrica (los electrones acumulados debido al impacto de fotones). A doble tiempo de exposición, doble amplitud eléctrica (doble de fotones y, por lo tanto, electrones, gracias a la linealidad de los detectores CCD y CMOS) y cuatro veces más potencia eléctrica. El ruido tiene un comportamiento aleatorio y el doble de tiempo no implica el doble de amplitud eléctrica de ruido, sino que solo doble de potencia eléctrica. Es decir, si doblamos la exposición, acumulamos potencia eléctrica de señal del objeto con el tiempo al cuadrado, pero tan solo el doble de potencia eléctrica de señal debida al ruido.

La forma de crecimiento de la relación (S/R) es con la raíz cuadrada del tiempo de exposición. Si la exposición es de 100 segundos, hemos mejorado la relación (S/R) 10 veces respecto a la toma de un segundo. La técnica del promediado (que no sumado) de las imágenes una vez alineadas (esto lo realizará un software con posterioridad a las capturas y de forma automática) hará que los valores aleatorios del ruido pierdan fuerza (se reduzca el ruido) respecto a la señal del objeto.

[4]Tomas de bias.  El ruido de lectura de la cámara lo podemos minimizar con tomas bias. Estas tomas se realizan como una toma dark (sin luz), pero a la mayor velocidad de obturación de la cámara, de forma que detectemos los valores de «sesgo» que introduce el fabricante de la electrónica de la cámara para distinguir el valor de ruido de lectura con los valores de señal procedentes del objeto. Normalmente, sin ser excesivamente puristas, nos es suficiente una decena de bias para obtener el bias maestro. Dependiendo de detectores, es posible despreciar las tomas de bias sin que la calidad de la imagen decaiga en exceso.

[5]Más sobre los módulos Peltier para refrigeración de dispositivos  en https://es.wikipedia.org/wiki/Refrigeraci%C3%B3n_termoel%C3%A9ctrica

[6] Tomas de flats. Reducción de los errores del sistema óptico y artefactos del detector.

Los telescopios de aficionado suelen estar dotados de ópticas poco corregidas y que, además, se ven sometidas a frecuentes desplazamientos en busca de cielos oscuros para realizar imágenes del cielo, lo que provoca que en las ópticas, o en el sensor, se depositen partículas de polvo. Para subsanar en buena medida algunas aberraciones como el viñeteado por los bordes, o las partículas de polvo que generan a veces artefactos en las imágenes finales, se realizan tomas de campo plano o flats. Estos flats son tomas de luz que se realizan sobre un fondo homogéneamente iluminado, como pueden ser flats de cúpula o flats de cielo, antes de que caiga la noche.

Se trata de obtener aproximadamente imágenes de «luz de día» del sensor y sistema óptico, sin saturar el detector. Se acepta comúnmente alcanzar como mucho la mitad del rango dinámico disponible para el detector. Los flats, al realizarse a velocidades normalmente altas en comparación con las imágenes de luz del objeto, carecen de un ruido destacable; aun así, si somos perfeccionistas, podemos realizar darks de los flats, que implicaría tomar tomas oscuras pero de velocidades altas. El número de flats es también un tema algo controvertido, que muchas veces crea confusión, pues es difícil tener una fórmula que funcione siempre eficientemente. Aceptamos que no trabajaremos con un grupo de flats para obtener el flat maestro inferior a una decena. Las tomas las realizaremos a la misma temperatura que las tomas de luz si también pretendemos ser puristas. Esto puede suponer un problema si nuestra cámara no está dotada de refrigeración, pues, lógicamente, por la tarde noche (cuando tomamos, por ejemplo, flats de cielo), la temperatura es sensiblemente más alta que durante la noche, cuando realizamos la sesión de trabajo y captura de imágenes de luz. Pensemos que no podemos disponer de una librería de flats, como hemos citado con los darks, pues de una sesión a otra puede cambiar la posición de detector o tener más artefactos debido al depósito de polvo.

[7]¿Es el procesado de las imágenes finales calibradas un proceso complicado?

No. El procesado trata de resaltar los detalles de la imagen calibrada en bruto. Se trata de ensayar o jugar con aquellos programas que nos resulten más sencillos, a ser posible, con alguno de la multitud de tutoriales que podemos encontrar en Internet. Entre el software disponible para el tratamiento de imágenes, existen gratuitos y de pago. Lo mejor es seguir algún tutorial de programas sencillos (algunos de ellos comerciales) y descartar de momento los programas dedicados y altamente especializados (y de pago), aunque sepamos que posiblemente en un futuro acabaremos acudiendo a ellos. El proceso que debemos seguir es aquel en el que nos sintamos a gusto y disfrutemos descubriendo nuestros propios errores, si no, terminaremos por dedicarnos a la astronomía visual, pues, recordemos, estamos hablando de astronomía amateur, de lo que algunos llaman «postaleo», de una afición (aunque algunos afortunados lo tienen como profesión)  y no de tomas científicas de las que dependa nuestro trabajo de investigación, que normalmente se realizan con detectores CCD profesionales (de los que hemos mencionado algo antes) y que suelen ser de tipo monocromo (devuelven una imagen en tonos de gris y no en color como las DSLR) dotados de filtros muy selectivos para realizar fotometría o astrometría. De todas formas no es la intención de esta entrada tratar el tratamiento de las imágenes.

[8] Extraído de: https://es.wikipedia.org/wiki/APS-C y http://www.astropix.com/HTML/I_ASTROP/COMPARE.HTM

El catálogo Messier en 100 imágenes

Finalmente, aquí os presento el trabajo de compilar todo el catálogo Messier (110 objetos)con mi viejo telescopio Newton de 15 centímetros de diámetro. Se trata de un trabajo muy modesto, pero como algunos de vosotros sabéis, largamente perseguido desde mi juventud.

Después de realizarlo, mi viejo compañero de centenares de horas de observación y fotografías, se merece -por fin-  un reconocido descanso, y dejar paso a medios más modernos.

Espero que os gusten estas 100 imágenes, en las que encontraréis horas y horas de exposición, captando fotones de lejanos astros y otros objetos celestes.

http://wp.me/P5HiJI-uj

https://cielosestrellados.net/el-catalogo-messier-con-mi-t150750/

Un saludo

Compara1997vs2015
Dos imágenes ,con el mismo instrumento pero distinto detector y procedimiento de captura, separadas por unos 20 años

 

 

Sueño de una última noche de verano

Sueño de una última noche de verano

 Se despide el verano. Estos días alcanzamos el equinoccio de otoño, momento en el que la noche y el día tienen la misma duración y el Sol sale exactamente por el punto Este del horizonte y se pone por el punto Oeste exactamente del horizonte —al igual que en el equinoccio de primavera—. Finaliza el sueño de la última noche de verano.

 Y es que este verano me ha sido poco productivo astronómicamente hablando. Motivos laborales me han impedido que le dedique tiempo a escribir, y he tenido el blog dejado, sin una sola entrada desde el pasado 10 de junio, que se lo dediqué a los cúmulos globulares de Ofiuco. Claro, lógicamente el número de seguidores ha descendido notablemente, por lo que espero compensaros con esta entrada, y darle una continuidad a mi pasión por la divulgación astronómica.

 El verano han sido esos meses que estoy seguro que muchos de vosotros habréis aprovechado bajo las estrellas, con vuestras familias, amigos o en la soledad de la noche, bajo una bóveda estrellada preciosa, pero efímera. Las noches han sido poco oscuras (el Sol no se encuentra muy por debajo del horizonte), y de poca duración. Especialmente cortas han sido —estoy seguro— para aquellos que hacéis astrofotografía.

 Apenas estaba todo el instrumental preparado, la cámara principal adecuadamente enfocada (y, si es el caso, a la menor temperatura posible), la cámara de seguimiento en la estrella de calibración y con una buena respuesta en el programa que realiza las correcciones en los dos ejes de la montura ecuatorial, el objeto principal encuadrado y con la secuencia de tomas lista… y ¡zas! Finalizaba la noche.

 Ahora, con los inicios del otoño, con noches sensiblemente más largas y oscuras, aún podemos aprovechar para fotografiar buena parte del cielo del verano. Recordemos que el triángulo de verano formado por Deneb, Vega y Altair lo encontramos cerca del cénit, aunque bien es cierto que las constelaciones más australes, mirando hacia el centro de nuestra galaxia, ha pasado el meridiano, y prácticamente se ponen un par de horas nada más finalizar el crepúsculo.

 Por lo tanto, aunque seguimos teniendo buenos objetivos en alturas razonables, como la brillante nebulosa planetaria Dumbell M27 en Vulpécula, la pequeña pero brillante nebulosa del anillo M57 en la Lira  o la extensa nebulosa Norteamérica NGC7000 en el Cisne, lo cierto es que las nebulosas del Águila M16, Trífida M20, Omega M17, Laguna M8,  los cúmulos globulares M22, M4 y M80 y los cúmulos abiertos M6 y M7 —sin duda, objetos destacados de esta época del año—, son en estas semanas ya complicados de «cazar» por su cada vez menor altura sobre el horizonte Oeste.

 Lógicamente los astrofotógrafos más experimentados y con equipos sensiblemente más técnicos se preocuparán de objetos más complejos como la nebulosa creciente NGC6888 (más conocida por su denominación anglosajona Crescent) en Cisne o la nebulosa del Corazón IC1805 en la cada vez más alta constelación de Casiopea.

Sin embargo, completando con mi viejo equipo de finales de los años ochenta el catálogo Messier, yo me he dedicado a compilar algunos objetos que pasan desapercibidos por los telescopios de los astrónomos amateurs menos expertos. No tienen la culpa de formar parte del ilustre catálogo del caza-cometas francés del siglo XVIII, y ser más modestos, con brillos o formas poco notables o, como veremos en algún caso, con declinaciones bastante incómodas para su fotografía desde nuestras latitudes.

sagitario-escorpion

 En la captura de pantalla del programa The Sky 6, vemos una representación de la zona meridional del cielo al inicio del verano. Podemos observar la gran cantidad de objetos Messier que se agolpan en las constelaciones de Sagitario y Escorpión, o en sus cercanías. La línea verde representa el meridiano (la línea norte-sur); podemos darnos cuenta de que algunos objetos alcanzan muy poca altura sobre el horizonte del lugar, en este caso, para 40° de latitud norte, lo que complica su captura por la absorción atmosférica, el poco tiempo que están visibles y la completa libertad de posibles obstáculos naturales que impidan observarlos que debemos de buscar para fotografiarlos.

 Los cúmulos abiertos de Sagitario y Escorpión

 Del catalogo Messier, encontramos varios cúmulos abiertos en la constelación de Escorpión, destacando los bastante meridionales de Messier 6 y 7, muy cerca aparentemente del núcleo galáctico.

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Messier 6 es el cúmulo de la Mariposa y, aunque se trata de un cúmulo de estrellas jóvenes azules, destaca una gigante roja (tipo espectral K), la más brillante del cúmulo y variable, denominándose BM Sco. El cúmulo se sitúa sobre los 1200 años luz de distancia, aunque ha habido ciertas discrepancias que tienen que ver con la absorción interestelar de la zona. Descubierto por Messier el 23 de mayo de 1764, lo clasifica como «cúmulo de estrellas entre el arco de Sagitario y la cola del Escorpión»; por lo tanto, es el primero de los objetos que compila que claramente no tiene aspecto nebuloso y sí naturaleza estelar, junto con el no muy lejano globular Messier 4, en las proximidades de Antares.

m7

Messier 7 está cercano al anterior. Fue descubierto por Messier la misma noche y lo describe como «cúmulo de estrellas más notable que el precedente», siendo observable a simple vista desde lugares oscuros. Precisamente por su brillo y localización a simple vista, se llama también el cúmulo de Tolomeo, que lo describió como una nube en el año 130 aproximadamente; sin duda, un reto a la perfección de los cielos del concepto cosmológico de la época.

Este cúmulo, sobre un campo aún más rico que el anterior, se sitúa aproximadamente a unos 1000 años luz. También se trata de un cúmulo de estrellas jóvenes, si bien, podemos encontrar alguna amarilla que contrasta con las tonalidades dominantes.

 En la vecina constelación del Escorpión, encontramos otros cúmulos abiertos, aunque mucho menos espectaculares, a pesar de encontrarse mejor situados en declinación para su observación.

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 Messier 18, descubierto por Messier el 3 de junio de 1764, lo describe como «cúmulo de estrellas un poco por debajo de la nebulosa descrita más arriba, número 17». Como podemos observar, en el campo, apreciamos tan ilustre vecino (nada menos que la nebulosa Omega o M17) y, además, estamos describiendo uno de los más pobres objetos descubiertos por el astrónomo francés. Es un agrupamiento pobre, a unos 4000 años luz, que solo destaca por su ubicación privilegiada fortuita en esta rica zona del cielo.

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 Messier 21 fue descubierto por Messier el 5 de junio de 1764, y lo describe como «cúmulo de estrellas, cerca del precedente, cuya estrella más cercana conocida es 11 de Sagitario, según Flamsteed, siendo de la séptima magnitud. Las estrellas de estos dos cúmulos [N. del a.: refiriéndose a las estrellas asociadas a la nebulosa de la trífida M20] son de la octava y novena rodeadas de nebulosa». En realidad, podríamos aplicar casi el mismo criterio que con Messier 18; se trata de un cúmulo pobre con un ilustre vecino, como es la nebulosa Trífida M20, que tan solo destaca por su aparente ubicación. La distancia aceptada es de aproximadamente de unos 4000 años luz.

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 Messier 23 fue descubierto por Messier el 20 de junio de 1764, describiéndolo como «cúmulo de estrellas entre la extremidad del arco de Sagitario y el pie derecho de Ofiuco». Es un cúmulo algo más rico que sus vecinos M18 o 21, pero disperso, que lo compensa con una zona menos rica de estrellas de fondo que donde se sitúan algunos de sus vecinos de similar naturaleza. Su distancia es aproximadamente de unos 2000 años luz.

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 Messier 24 fue descubierto por Messier el 20 de junio de 1764, describiéndolo como «cúmulo sobre el paralelo del precedente y cerca de la extremidad del arco de Sagitario en la Vía Láctea, siendo una gran nebulosidad en la cual hay multitud de estrellas de diferentes magnitudes». En realidad, consideramos este objeto como una de las condensaciones del brazo de la Vía Láctea delimitada por zonas oscuras de materia interestelar. Entre este campo tan rico, se encuentra NGC6603, a veces, confundido con el propio M24, si bien, este cúmulo se sitúa varios miles de años de luz más lejano a las estrellas que conforman este conglomerado de estrellas tan rico.

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Messier 25 fue descubierto por Messier también la noche del 20 de junio de 1764, y lo describió como «cúmulo de pequeñas estrellas en la vecindad de los dos cúmulos precedentes». No es un cúmulo destacable, sobre todo, por estar sobre un fondo estelar rico, siendo mejor objeto que M18 o M21. Su distancia ha podido ser calculada con bastante precisión, gracias al estudio de la variable U Sagitario (de tipo delta cefeida), vinculada al cúmulo.

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 Messier 26 se encuentra, en realidad, en la constelación del Escudo y fue descubierto por Messier también la noche del 20 de junio de 1764, identificándolo como un cúmulo de estrellas sin rastro de nebulosidad. Esta cerca de la llamada «nube de la constelación del Escudo», si bien, el fondo estelar no es muy rico en su posición y, por ello, permite ser identificado con cierta más facilidad esta concentración estelar a unos 5000 años luz.

 Los cúmulos globulares de Escorpión y Sagitario

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Messier 4 es un cúmulo globular muy cerca de la rojiza estrella que representa el corazón del Escorpión. Es un cúmulo globular cercano, a tan solo 7200 años luz de nosotros. Fue descubierto por Cheseaux en 1746 y Messier lo encontró la noche del 8 de mayo de 1764, citándolo como «cúmulo de estrellas muy menudas, con un pequeño telescopio se le ve bajo la forma de una nebulosa». Es decir, Messier acierta en su naturaleza estelar, a pesar de tratarse de un cúmulo globular, a diferencia del resto de globulares que descubriría, y ello se debe, precisamente, a su cercanía a nuestra estrella.

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 Messier 80 es el otro globular de la constelación del Escorpión. Fue descubierto por Messier el 4 de enero de 1781, describiéndolo como «nebulosa sin estrellas en el Escorpión […] esta nebulosa es redonda, con el centro brillante y recuerda el núcleo de un pequeño cometa, rodeado de nebulosidad. Méchain lo descubrió el 27 de enero de 1781». No se encuentra muy lejos de Messier 4, pero es más pequeño y concentrado, mayormente blanquecino, a 32 000 años luz de nosotros y con un buen número de las denominadas estrellas rezagadas azules presentes, que, muy posiblemente, tenga que ver con su alta densidad y la frecuencia de colisiones estelares.

 En la constelación de Sagitario, encontramos varios globulares, de muy diferente tipo.

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 Messier 22 es un globular glorioso. De hecho, es el más brillante después de Omega Centauro y 47 Tucan (ambos visibles desde el hemisferio Sur). Descubierto el 5 de junio de 1764, a pesar de su tamaño, Messier no acertó a distinguir estrellas y lo describió como «nebulosa por debajo de la Eclíptica, entre la cabeza y el arco de Sagitario, cerca de la estrella 25 de Sagitario. Esta nebulosa es redonda, no contiene ninguna estrella y se ve muy bien». Messier era consciente y cita que el descubrimiento de este objeto había sido realizado por el alemán A. Ihle en 1665, cien años antes que Messier. Es un cúmulo próximo, a tan solo algo más de 10 000 años luz de nuestra estrella.

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 Messier 28 fue descubierto por Messier el 27 de julio de 1764, sin llegar a identificar estrellas (como en todos los abiertos anteriormente descubiertos), considerándolo una nebulosa. Es un cúmulo pequeño y difícil de observar, que se sitúa a 22 000 años luz.

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 Messier 54 fue descubierto por Messier el 24 de julio de 1778, describiéndolo como una «nebulosa muy débil». Es un cúmulo globular pequeño, compacto y sobre un fondo estelar rico. Su distancia lo sitúa a 50 000 años luz, aunque algunos autores lo consideran extragaláctico, a más de 80 000 años luz, considerándose un cúmulo extremadamente compacto… y lejano.

m55

 Messier 55 fue descubierto la misma noche que M54 y descrito como «nebulosa que aparece como una mancha blanquecina de alrededor 6 minutos de extensión, su luz es regular y no posee estrella alguna». Pero lo cierto es que marca una gran diferencia con el anterior; es mucho más grande, aunque de brillo superficial débil a más de 17 000 años luz. Messier reconoce el descubrimiento a Lacaille.

m69

 Messier 69 es más modesto que su vecino M55, pero más bonito que M54, sobre un fondo también plagado de estrellas. Descubierto por Messier el 31 de agosto de 1780, también lo clasifica como «una nebulosa sin estrellas […] de luz muy débil y no se la puede ver sin un buen tiempo». Reconoce el descubrimiento a Lacaille en 1751, igual que con M55. Se sitúa a más de 29 000 años luz, cerca del centro galáctico y con una inesperada población estelar especialmente rica en metales.

m70

 Messier 70 fue descubierto por Messier la misma noche que M69 —de hecho, solo los separan 12 minutos de arco— y descrito en los mismos términos y, al igual que su vecino, mantiene con nosotros una distancia parecida y una posición relativa de cercanía con el núcleo de nuestra galaxia.

m75

Para finalizar, lo hacemos con Messier 75, descubierto por Messier la noche del 18 de octubre de 1780, casi en la frontera con Capricornio, y cuyo descubrimiento atribuye a su amigo Méchain. Es un cúmulo de presencia pobre, al igual que los anteriores M70 y M69, o, incluso, peor. A pesar de ser uno de los globulares más pobres del catálogo, Messier llega a citar «compuesto por menudísimas estrellas que no aprecia Méchain», en lo que, a la vista de la foto, podemos ver que confundió con estrellas del campo. Es muy concentrado, pero su distancia de más de 70 000 años luz lo vuelve un objeto pobre para el astrónomo aficionado.

Finalizamos el sueño de la última noche del verano con estos cúmulos, casi todos ellos poco espectaculares en comparación con tan ilustres vecinos como hemos citado con anterioridad, pero que, sin embargo, sí merecen nuestra atención, siendo aún visibles todos ellos en las primeras horas de las primeras noches de otoño. Si nos los perdemos, no dejemos de apuntarlos para el año que viene; seguro que alguno de ellos te depara alguna sorpresa en una noche oscura.

Feliz inicio de otoño.

Los siete de Ofiuco

Los globulares de Ofiuco

Es posible que no sepas que eres Ofiuco, pero si, como aficionado a la astronomía, no sabes que la enorme constelación de Ofiuco (el portador de la Serpiente, con casi mil grados cuadrados de cielo) tiene siete cúmulos globulares, es porque, cuando llega el verano boreal, siempre observas los mismos objetos.

Claro, en verano, se nos ponen a tiro la nebulosa planetaria Dumbell (Messier 27), la nebulosa planetaria del Anillo (Messier 57) —muy altas en el cielo y cerca del señalado asterismo del triángulo estival formado por las tres brillantes estrellas Vega, Deneb y Altair—, las nebulosas difusas en dirección al núcleo galáctico Trífida (Messier 20), la Laguna (Messier 8) y la Omega (Messier 17), entre otra multitud de objetos que se agolpan en esta dirección.

Si, además, lo que deseamos ver son esos racimos de cientos de miles de estrellas que conforman lo que denominamos cúmulos globulares, distribuidos en el bulbo de nuestra galaxia, los primeros que nos vienen a la mente para observar son Messier 13 en Hércules, Messier 22 en Sagitario o Messier 4 cerca de la supergigante estrella naranja Antares. Pero el verano nos trae muchos más globulares, entre ellos, los siete de Ofiuco, y que aquí describimos como aperitivo de la próxima entrada.

Messier 9: descubierto por Messier el 28 de mayo de 1764, es un cúmulo globular moderado a unos 25 000 años luz de nosotros, que el propio Messier describe como «nebulosidad sin estrellas… redonda y de luz débil».

M9

Messier 10: descubierto por Messier la noche del 29 de mayo del mismo año que el anterior y descrita como «nebulosidad sin estrellas en el cinturón de Ofiuco… es bella y redonda». Fue William Herschel quien descubriría su naturaleza estelar, si bien, hoy cualquier telescopio de aficionado en un cielo oscuro nos la revela sin dificultad. Este cúmulo se encuentra a unos 15 000 años luz, y es más brillante que el anterior, pudiendo llegar a localizarse a simple vista en cielos excepcionalmente oscuros.

M10

Messier 12: No muy lejos del anterior globular, encontramos este cúmulo descubierto por Messier la noche del 30 de mayo. Lo describe como «nebulosa descubierta en la Serpiente, entre el brazo y el costado izquierdo de Ofiuco, que no contiene ninguna estrella, es redonda y de luz débil». Sin embargo, es también un objeto estupendo al telescopio de aficionado, algo más grande que el anterior y algo más débil. Está situado a 16 000 años luz de nuestra estrella.

M12

Messier 14: Un poco más hacia el Este, encontramos este otro globular descubierto por Messier el 1 de junio del mismo año y que describiría prácticamente en los mismos términos que los anteriores. Es similar al anterior, pero a una distancia de unos 30 000 años luz.

M14

Messier 19: hacia el sur de la constelación, cerca de otros deslumbrantes objetos próximos aparentemente al centro galáctico, encontramos este globular que suele pasar desapercibido para muchos aficionados, que Messier descubrió el 5 de junio de 1764 y que describe como «nebulosa sin estrellas sobre el paralelo de Antares… esta nebulosidad es redonda…». Se suele citar que es uno de los globulares más elípticos, si bien, no es una propiedad que podamos observar visualmente, aunque se resuelva bien con nuestro telescopio. Se encuentra a unos 28 000 años luz.

M19

Messier 62: en las cercanías del anterior cúmulo globular, pero un poco más cerca del límite con Escorpión, encontramos este globular poco conocido, aunque destacable. Descubierto por Messier el 4 de junio de 1779 (observado sin registrar en 1771), lo describe como «nebulosa muy bella, descubierta en el Escorpión, que recuerda a un pequeño cometa. El centro es brillante y rodeado de una nebulosidad débil». En su empeño por la búsqueda de cometas, lamentamos que Messier no dispusiera de telescopios que le revelaran la verdadera naturaleza de estos objetos; centenares de miles de estrellas maduras agolpadas por la gravedad. Se encuentra a unos 22 000 años luz y algunos autores sugieren cierta deformidad debida a la proximidad con el centro galáctico.

M62

Messier 107: este globular que ocupa una situación central respecto a todos los anteriores y también en el límite superior con Escorpión, no fue descubierto por Messier, sino por su amigo Méchain en 1782 y fue el último objeto descubierto de lo que podríamos llamar catálogo original. Situado a unos 21 000 años luz, algunos autores destacan su morfología de globular de distribución abierta, si bien, con instrumentos de aficionado, es difícilmente reconocible.

M107

 Para finalizar, y aunque en breve haré una entrada más larga sobre los objetos Messier del verano, comentar que las imágenes están tomadas desde la población de La Pobla Tornesa (Castellón), con un sencillo telescopio reflector Newton de 15 cm (f:5) de hace más de 25 años, y una Canon 400D sin filtro IR de hace una década, unos medios muy modestos y al alcance de cualquier aficionado actualmente.

Espero que os guste

 

Tránsito de Mercurio : ¿espectáculo celeste o mera anécdota?

¿Qué es el tránsito de Mercurio?

Este próximo lunes 9 de mayo de 2016 será visible un tránsito del planeta Mercurio por delante del disco solar, fenómeno astronómico que sucederá, lógicamente, de día y durante un tiempo de 7 horas y 28 minutos.

Realmente, aunque los medios de comunicación se harán eco de la noticia de una forma más o menos sensacionalista en función del redactor de turno, ya os anticipo que, si ir a observar el tránsito va a suponer una discusión con vuestro jefe o con vuestro entorno familiar, ni lo intentéis, no merece la pena. A cambio, os ofrezco algunos datos que os pueden ser interesantes para que asombréis a vuestros compañeros de oficina cuando saquen el tema de conversación al día siguiente.

Sol_Mercurio)mayo2016

Mercurio es el planeta más pequeño y más cercano a nuestra estrella, a apenas 0,38 UA.[1] Pocas personas han tenido la ocasión de verlo: por las tardes nada más ponerse el Sol en dirección Oeste o por las mañanas entre las luces del alba matutina en dirección Este. Además de ser el menos brillante de los cinco planetas visibles a simple vista y conocidos desde la Antigüedad, su proximidad física al Sol provoca también, visto desde la Tierra, una proximidad aparente al Sol en el cielo, por lo que precisamos buscarlo siempre entre las luces del crepúsculo o entre las del alba, con unos horizontes libres de obstáculos.

Eso, en nuestra sociedad actual, a diferencia de en la Antigüedad, hace que pase bastante desapercibido, incluso, para el público interesado en la observación del cielo.

En nuestro hemisferio norte, cuando se puede observar por las tardes tras la puesta del Sol, suele presentar un brillo algo mayor si coincide con la primavera. Si, por el contrario, es posible observarlo por las mañanas del otoño, también lo encontraremos en el momento de máximo brillo.

Al tratarse de un planeta interior a la órbita de la Tierra, al igual que el planeta Venus, por el telescopio, es posible observar sus fases, como las de la Luna, aunque, obviamente, con un tamaño mucho menor por la lejanía y el diámetro.

Venus es un planeta mucho más brillante que Mercurio, más grande y más cercano a la Tierra. Eso provoca que casi con cualquier telescopio sus fases sean bien visibles (no esperéis ver más detalles que sus fases; su densa atmósfera nos impiden observar su superficie). Por el contrario, las fases de Mercurio pasan mucho más desapercibidas junto a lo escurridiza que es de por sí su propia observación. Mercurio tiene solo 4900 km de diámetro (frente a los 12 100 km de Venus), y ello unido a la distancia que nos separa (0,6 UA[1] de Mercurio frente a las 0,3 UA[1] de Venus, en los momentos de máximas aproximaciones relativas a la Tierra), provoca que conociéramos poco del planeta hasta hace relativamente escasas décadas.

Hoy sabemos que Mercurio es básicamente un planeta con un aspecto similar a la Luna, desprovisto de atmósfera, ampliamente craterizado y con temperaturas extremas (muy frías y muy calientes) debido a la peculiar duración del día. Otros descubrimientos, como el campo magnético, que indican un núcleo proporcionalmente grande o la posible presencia de agua en el interior de algunos cráteres de zonas polares, son muy recientes.

Galileo, cuando utilizó por primera vez su deficiente telescopio allá por el 1610 para observar Mercurio, no consiguió distinguir sus fases. Tuvimos que esperar a telescopios algo mejores para que se advirtieran las fases que presentaba el planeta en 1640.

Curiosamente, Gassendi observó un tránsito del planeta por delante del disco solar en 1631, pero no fue hasta casi finalizado el siglo XIX cuando se pudo determinar el período de rotación sobre su eje (88 días fijados por Schiaparelli en 1880), que, en principio, parecía coincidir con el período de traslación alrededor del Sol, en lo que podría ser una rotación acoplada. No fue hasta pasada la mitad del siglo XX cuando se pudo fijar que su período de rotación era de 59 días, y ello solo pocos años antes de que la primera misión de la NASA llegara a este planeta fotografiando un mundo desolado por impactos.

Lógicamente, solo los planetas interiores a la órbita de la Tierra pueden presentar tránsitos por delante del disco solar. Debido a las diferentes inclinaciones orbitales de los planetas, los tránsitos por delante del disco solar de Mercurio no son habituales; de media, se producen unos 13 tránsitos por siglo, mientras que los tránsitos de Venus se producen en pares separados por 8 años, pero con más de un siglo de diferencia. Los últimos tránsitos de Venus fueron en 2004 y 2012, mostrándose el primero muy favorable para su observación desde Europa.

Mientras que los tránsitos de Venus revelaron históricamente la presencia de su atmósfera y sirvieron para determinar mejor las distancias a nuestra estrella, lo que hace un par de siglos llevó a astrónomos a realizar expediciones por diferentes partes del mundo para su observación, los tránsitos de Mercurio han sido algo más estériles, excepto en la confirmación del adelantamiento de su perihelio calculado por Le Verrier a finales del siglo XIX (43 segundos de arco[2] por siglo), cuya explicación solo fue posible con la Teoría General de la Relatividad (Einstein, 1915).

Por otra parte, tengamos en cuenta que el tamaño angular aparente que presenta Mercurio no supera los 13 segundos de arco[2] (en el mejor de los casos), mientras que Venus puede superar los 60 segundos de arco[2], por lo que el tamaño aparente del pequeño disco negro que vamos a observar durante su tránsito es notablemente menor en el caso de Mercurio, incluso, menor que muchas de las manchas solares que se presentan ocasionalmente en nuestra estrella.

Este tamaño aparente implica que no es un fenómeno que podamos observar a simple vista con los medios adecuados y seguros (gafas especiales para ver eclipses de Sol disponibles en comercios de óptica), o con medios más chapuceros e inseguros (el clásico vidrio de soldador, CD-ROM, radiografías y otras parafernalias similares). Precisamos como mínimo de medios ópticos de poca potencia (prismáticos o pequeños telescopios), pero siempre adecuadamente protegidos con filtros homologados de abertura (delanteros a la óptica), a no ser que se trate de telescopios diseñados específicamente para la observación solar (marcas Lunt, Coronado, etc.).

Cuándo

El próximo lunes 9 de mayo, desde poco después de las 13 horas (13:11 h) del mediodía hasta las 20:39 h de la tarde, el planeta Mercurio pasará por delante del disco solar, fenómeno observable con los medios adecuados y seguros de forma completa, que no se observaba desde noviembre de 2006 y que no volverá a ser visible hasta noviembre de 2019, si bien, en esta próxima ocasión, no veremos el tránsito completo, pues el Sol se pondrá por el horizonte Oeste antes de que finalice el fenómeno astronómico. El próximo tránsito completo de Mercurio visible desde nuestra provincia será en noviembre de 2039.

 Cómo

Quizás debería ponerlo en color rojo, pero, a estas alturas, creo que el lector conoce de sobra los peligros de la observación solar. Mirar el Sol con un telescopio o cualquier otro instrumento óptico (prismáticos, teleobjetivos, etc.) sin la adecuada protección (filtros homologados de abertura, es decir, delanteros) o telescopios dotados de prisma de Herschel para observación solar o telescopios solares tipo H-alfa, te dejará ciego.

Lo bueno es que parece ser que la quemadura de nuestra retina es indolora y que siempre te quedará el otro ojo. Lo malo es lo irreversible de la quemadura y la pérdida de la visión estereoscópica para el resto de tu vida.

No es una broma; aunque lo comente en ese tono, es un asunto muy serio: no mires al Sol si no tienes claro el tema de la seguridad de la observación.

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Imagen del Sol mediante telescopio Solar Coronado PST (crédito del autor)

Si no dispones de ninguno de estos dispositivos, con un pequeño telescopio sobre trípode, puedes sujetar una pantalla formada por un cartón rígido con un folio blanco para, así, proyectar la imagen del Sol, pero en este escenario hay que ir con extremo cuidado de nunca «apuntar» previamente al Sol mirando —ni por el telescopio ni por el buscador—, sino tanteándolo hasta que lo encuentres. Poner un ocular de pocos aumentos facilitará mucho la labor y es la forma más sencilla de seguirlo. Atención a si hay niños en las cercanías del telescopio en caso de utilizar este método de observación; tienen una curiosidad imparable por poner el ojo por donde se proyecta la imagen en cuanto te descuides un poco. En el caso de que no sea tu propio hijo al que se le ocurre la insensatez de mirar por el telescopio, más vale que te vayas buscando un buen abogado y practicando algo de defensa personal, pues creo que sus progenitores desearán entablar una conversación contigo tras la visita a urgencias del hospital y la compra de un parche ocular en la ortopedia. Tu pareja también puede desear romperte algo.

¿Es divertido?

Pues a mi modesto entender, no. Es más bien realmente aburrido. Con cinco minutos, ya puedes estar saturado de ver un diminuto disco oscuro, que apenas se mueve sobre el disco solar. Pero hay algunos alicientes: puedes tener la suerte de que el Sol presente algunas manchas solares y podamos dedicarles algo tiempo a observarlas; ver sus formas diferentes y la separación entre las zonas de umbra y penumbra, así como la granulación solar si el telescopio es de cierta calidad y la atmósfera está estable. Si utilizamos un telescopio solar (H-alfa o calcio), es la excusa perfecta para confiar en tener la suerte de poder observar alguna protuberancia, que suele ser algo más vistoso.

En todo caso, si consigues observarlo, no pienses que ya te puedes morir tranquilo. La astronomía presenta espectáculos celestes que son realmente mucho más espectaculares.

Un saludo y… ¡que la sombra de Mercurio te acompañe!

PD: Si, a pesar de mis advertencias, no tienes un telescopio preparado para observar con las adecuadas precauciones el fenómeno, te aburren los frikis que tienen telescopios adecuados y no deseas acercarte a que te mareen con sus tecnicismos y te repitan cien veces lo negro que es el diminuto disco de Mercurio, tienes a Sky-live.tv, que realizará una retransmisión por Internet desde la isla de La Palma de todo el fenómeno, en colaboración con el proyecto europeo Stars4all. http://www.sky-live.tv/

[1] UA: unidad astronómica, es la distancia media de la Tierra al Sol, unos 150 millones de kilómetros.

[2] Segundo de arco (“): unidad de medida angular que equivale a 1/3600 del grado sexagesimal. Un disco CD-ROM a una distancia de 40 km sostendría con un tamaño angular de un segundo de arco. La Luna (o el Sol) sostienen un tamaño aparente en el cielo de 30 minutos de arco, o 1800 segundos de arco.

 

 

 

 

El jardín de algodoncitos extragalácticos

El campo de galaxias de Virgo-Coma Berenices

Durante el pasado mes de marzo, la carga laboral no me dejó realizar ninguna entrada en la página y, durante este mes de abril, me temo que serán escasas, por lo que voy a intentar compensaros en ofreceros, en lo posible, calidad, a medida que el proyecto en el que me encuentro inmerso va llegando a su fin.

Nos encontramos en primavera, ya sabéis, los días son más largos que las noches desde el día del equinoccio, y el cielo de invierno, presidido con ese grupo de constelaciones formado por asterismos brillantes (Orión, Géminis, Tauro, Can Mayor, Auriga, etc.), empieza a declinar por el horizonte Oeste nada más caer la noche. Con el cambio horario de por medio, ahora empieza a anochecer pasadas las 21 horas, y nuestras observaciones astronómicas dejaron de ser vespertinas para pasar a ser claramente nocturnas después de la cena.

Asumo que el lector de esta entrada está familiarizado con las constelaciones y con el movimiento anual del cielo. No es ningún secreto, entonces, que el cielo que domina hacia el Sur son las constelaciones de primavera. Cuando es de noche, estamos mirando hacia una zona del Universo que podríamos definir como casi perpendicular al plano de nuestra galaxia, y que, además, es bastante pobre en asterismos formados por estrellas brillantes.

Para los lectores que aún no comprenden bien el movimiento del cielo (por qué hay unas constelaciones de verano y otras de invierno, por ejemplo), pasar hacia delante o hacia atrás las fechas, ver cómo se mueven los planetas entre las constelaciones, etc., os recomiendo que acudáis a un Planetario (en Castellón, tenemos uno), donde os expliquen en una sesión en directo estos conceptos, o bien os descarguéis programas gratuitos de la potencia y belleza de Stellarium (http://www.stellarium.org/es/), como ya os he aconsejado en alguna lectura anterior.

Las constelaciones de Cáncer, Leo, Hydra o Virgo son las que dominan el cielo y, asomando por el Noreste, la brillante estrella anaranjada Arturo, del Boyero, que nos anunciará la proximidad de la salida de las primeras constelaciones del cielo del verano. Si nos fijamos, es una zona del cielo anodina, los nombres molan mucho, y arrastran también bonitas historias mitológicas, algunas vinculadas con la cultura del vino (aunque eso lo cuento en mis sesiones de «vino y estrellas»), pero no están formadas por estrellas brillantes. El cielo de primavera, aparentemente, es aburrido.

Pero, para aquellos observadores del firmamento ya un poco avezados en la observación telescópica, tanto para los fotográficos como para los que aún se recrean observando con sus ojos (visual) desde cielos oscuros, sabemos que la primavera nos depara una ventana a la zona de galaxias de las constelaciones de Virgo y Coma Berenice, un autentico jardín de débiles algodoncitos extragalácticos del que solo podemos disfrutar en noches sin Luna y entornos libres de polución lumínica para su observación visual, y fotografiar, con ciertas limitaciones, desde entornos semiurbanos (las fotografías que aquí se muestran están tomadas desde este entorno).

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La línea verde es el Meridiano (separación Oeste -derecha-, Este -izquierda-). El cielo de primavera se levanta hacía el Meridiano, con las constelaciones de Cáncer y Leo a la cabeza.

Es muy difícil explicar el sentimiento que produce la observación visual de estas débiles manchitas algodonosas y que, en esta región del cielo, se muestran como flores en un jardín, al igual que, para un observador de estrellas dobles, le es difícil explicar la agradable sensación que le supone desdoblar un par de estrellas y observar sus posiciones aparentes y brillos diferentes. Lo cierto es que, a los que amamos la observación del cielo, detectar, observar o fotografiar estos objetos nos provoca una profunda ilusión y satisfacción.

A los observadores de este tipo de objetos del llamado cielo profundo (que incluye también las nebulosas y los cúmulos estelares), creo que, cada vez que encontramos y observamos una nubecilla escondida entre las estrellas, nos invade una extraña sensación de lejanía —aun sin conocer su verdadera distancia ni hacernos una idea mental de esta— y nos provoca una sensación de pequeñez que nos recorre el espinazo. Cada algodoncito, desde un punto de vista más físico y menos romántico, nos describe la historia del Universo, una historia de cómo se formaron las galaxias. Y es importante ser conscientes de que hablamos en pasado, pues mirar las galaxias no es solo mirar lejos en el Universo, sino también atrás en tiempo, e intentar completar el rompecabezas de cómo se formaron las primeras galaxias y cuál es su dinámica evolutiva atendiendo a su morfología.

Lo cierto es que, en visual, para un instrumento medio de aficionado (pongamos, un 20 cm), es difícil percibir estructuras. Sin embargo, la fotografía actual amateur o, incluso, con medios muy modestos, nos permite desvelar la verdadera naturaleza de algunos de estos algodoncitos galácticos y apreciar su sutil belleza.

Si el lector hace astrofotografía, seguro que le resulta especialmente espectacular sacar la nebulosa de Orión (Messier 42), la Galaxia de Andrómeda (Messier 31) o la del Triángulo (Messier 33). Estas dos últimas son galaxias vecinas, de nuestro grupo local, cercanas, a solo sobre los 2 millones de años luz de distancia de nuestra Vía Láctea. Pero, cuando nos sumergimos en las constelaciones de Virgo y Coma, encontramos un número de galaxias imponente, aunque mucho más débiles, donde las distancias solo a las componentes más «brillantes» (y accesibles a nuestros telescopios de aficionado) ya empiezan a contarse por decenas de millones de años luz. Recordando que un año luz es la distancia que recorre la luz en un año, algo así como unos 9,5 billones —con b— de kilómetros… Echemos cuentas si nos apetece.

Lo cierto es que mi empeño por completar el catálogo Messier de 110 objetos de cielo profundo desde la Pobla Tornesa con mi viejo reflector de 15 cm y una DSLR de hace una década me ha llevado los pasados meses a caer en un sector del cielo donde encontré un gran número de estas manchitas algodonosas, que tanto Messier como su amigo Mechain iban catalogando tal cual iban descubriéndolas, principalmente, durante los meses de marzo y abril, pero de hace más de 200 años, cuando no era posible ni imaginar su verdadera naturaleza o distancias. A finales de diciembre, las constelaciones de primavera eran visibles avanzada la madrugada. Algunos objetos solo los podría fotografiar pasadas las tres. La línea verde es el meridiano del lugar. Desde mi posición, una vez pasado el meridiano, no puedo fotografiar por obstáculos arquitectónicos.

Las fotogénicas galaxias de la Osa Mayor, (M81, M82 y M101), de la constelación del León (M65, M66, M95 y M96) o de los Perros de Caza (M51, M63, M106, etc.) ya las había cazado durante 2015, principalmente, incluso algunas de la constelación de Coma (M64, M98, etc.) también; el grueso de galaxias que fotografiar se situaba en la constelación de Virgo y en la frontera con la constelación de Coma Berenice, donde la media es de unas 10 a 15 tomas por 10 minutos de exposición cada una de ellas.

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Lo cierto es que, en el mes de enero, me lancé a las profundidades de este jardín intergaláctico, que, aun con un equipo muy modesto, a mí me parecen dignas de darse un paseo y hacerse muchas preguntas.

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Después de las fotogénicas galaxias mencionadas anteriormente, esta es la enorme zona del jardín de galaxias, con una concentración alta de objetos Messier, cada una un universo isla rodeada a su vez de otros muchos, mucho más débiles.

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Messier 49: Galaxia elíptica en Virgo, descubierta por Messier en 1771 y de magnitud 8,4, siendo junto con M87, la más brillante del cúmulo de Virgo. Cuando hablamos del cúmulo de galaxias de Virgo, encontramos dos concentraciones de galaxias de diferentes morfologías, una entorno a M87 (Virgo A) y otra en torno a Messier 49, que forma parte del grupo llamado por algunos autores Virgo B, a una distancia aparente del primero de más de 4 grados. Ambos grupos están en aparente proceso de acercamiento. También hay autores que citan otro tercer grupo en torno a Messier 60. La distancia media de todo el cúmulo la podríamos cifrar en unos 60 millones de años luz, conteniendo un total de unas 1300 galaxias, siendo la región central del llamado “supercúmulo local”. Es una zona con gran presencia de gas intergaláctico, y encontramos interacciones importantes entre algunas galaxias y el gas, que se registran en longitudes de onda de radio o de rayos X.

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Messier 61: es otra de esos pequeños algodoncitos que te deja sin respiración cuando la fotografías. Fue incorporada por Messier a su catalogo el 15 de abril de 1779 y descrita como “nebulosa muy débil y difícil de percibir”. En realidad M61 es una galaxia espiral con núcleo activo y brote estelar, que la distinguen de muchas de las vecinas brillantes. Brilla también con la magnitud aparente de la 9,7, tratándose de otro universo isla como nuestra Vía Láctea o ligeramente más pequeña. Es la más separada del cúmulo (situada hacía el Este de todo el conjunto) y muchas veces pasa desapercibida para los observadores, pero se trata de una galaxia también de gran belleza.

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Messier 87 es el centro de las galaxias del cúmulo de Virgo, se trata de una galaxia elíptica gigante descubierta por Messier el 18 de marzo de 1781. La cita como “nebulosa sin estrellas en la Virgen…de la misma luminosidad que las 84 y 86”. Es casi tan brillante como Messier 49, y su magnitud visual (8,6) la hace fácilmente localizable, aunque se presenta como un manchita esférica bastante puntual. Tiene un importante núcleo activo y emite especialmente en ondas de Radio por su interacción con el gas intergaláctico (Virgo A). Posee un halo notable que se deja entrever en esta fotografía. No nos engañemos, a pesar de su morfología elíptica, su diámetro en años luz es sólo algo inferior al de nuestra propia Vía Láctea y probablemente más masiva que la nuestra.Se pueden identificar en el mismo campo multitud de galaxias débiles, algunas sólo como meros puntitos.

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Messier 84 y Messier 86, en Virgo. M84 es una galaxia elíptica a unos 60 millones de años luz. M86 es también una galaxia lenticular (Messier 1781) y ocupa la parte central del cúmulo, estando algo más cercana a nosotros. Es una zona muy rica en galaxias, algunas veces referida como «cadena de Markarian» (junto a NGC4388, NGC4402 y NGC4387) y sin duda un buen objetivo para visual y astrofotografía.

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Otra magnifica y fotogénica pareja es la formada por Messier 88 y 91 en la colindante constelación de Coma Berenice. La primera es una galaxia espiral descubiertas la noche del el 18 de marzo de 1781, que la describe, como la mayoría de objetos de esta zona, como “nebulosa sin estrellas”. Al igual que citaremos con la pareja de M89 y M90, esta espiral está desprovista de zonas de formación estelar en sus brazos que se atribuye a la fuerte interacción con el abundante gas intergaláctico del cúmulo de Virgo. Messier 91 es mucho más fotogénica al tratarse de una espiral barrada. Presenta una magnitud visual de 11, lo que no facilita su observación con telescopios pequeños y bajo cielos no adecuados. Hay cierta confusión respecto a esta galaxia y su catalogación por Messier, lo que si encontramos registrado es que Messier cita a su amigo Mechain como el que le ha suministrado los datos para encontrar hasta trece objetos de estas nebulosas sin estrellas en esta zona del cielo, en el ala boreal de la Virgen.

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Messier 89 y Messier 90. Una preciosa pareja en la que la segunda resalta por la belleza de la disposición de sus brazos espirales. La pareja fue descubierta la noche del 18 de marzo de 1781. Messier 89 ( a la derecha) es una Galaxia elíptica pero casi perfectamente esférica. Messier 90 a la izquierda se muestra majestuosa y sorprende su tamaño aparente entre este gran número de galaxias catalogadas por Messier. De hecho es una de las espirales más grandes del cúmulo de Virgo, presentando una baja tasa de formación estelar en sus brazos, atribuido a la alta presencia de gas intergaláctico en el cúmulo y su interacción con los brazos, a pesar de ello, su núcleo presenta zonas HII cuya ubicación aún no ha sido explicado de forma satisfactoria.

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Messier 58 es una preciosa espiral barrada de Virgo de la magnitud 9,7, que fue descubierta por Messier el 15 de abril de 1779. A pesar de tratarse de una galaxia con baja formación estelar, presenta un núcleo activo y compacto.  En la toma destacan la pareja NGC4567 y NGC4568, dos galaxias espirales que están interactuando (iniciando su proceso)  y que se disponen en forma de “v” tumbada. Pueden ser localizadas con un telecopio amateur, pues las magnitudes de cada una es cercana a la 12. De esta toma podríamos destacar que es posible identificar una gran multitud de puntos que son en realidad galaxias, de catalogo PGC entre las magnitudes 16 y 18 (visual).

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Messier 59 y Messier 60. M60 es la galaxia más brillante del campo, es una galaxia elíptica típica (E2) a unos 55 millones de años luz, anotada por Messier la noche del 15 de abril de 1779 (descubiertas por J.G.Koehler ese año), cercana a su compañera a Messier 59 (en la parte superior), otra galaxia elíptica (E5), menos brillante, a unos 60 millones de años luz, anotada por Messier la misma noche que la anterior. Ambas, como buenos ejemplos de galaxias elípticas, son ricas en cúmulos globulares y estrellas de avanzada edad. Como podemos ver, es sorprendente que Messier pasara por alto la vecina de M60 (la galaxia NGC4647) pero mucho más sorprende me resulta que, actualmente, con simple telescopio de aficionado de 15 centímetros, con una cámara réflex digital casi de primera generación (Canon 400D) y desde un entorno semi-urbano, como es la Pobla Tornesa, podamos detectar galaxias en el campo como la PGC1387975 (bajo, derecha), apenas una manchita, pero una manchita de la magnitud 17,4 (V). Hay muchas otra lejanas compañeras, e incluso algunas, casi simples puntos de luz,  que no me he dedicado a identificar…fascinante, ¿verdad? .

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Messier 98: En las proximidades «aparentes» de la azulada estrella 6 Comae (evidentemente de nuestra galaxia, como todas las estrellas de campo), encontramos la galaxia espiral Messier 98 . Descubierta también por Méchain el 15 de marzo de 1781, fue recogida por Messier el 13 de abril de ese mismo año, que la describió como «nebulosa sin estrellas, de una luz extraordinariamente débil, por encima del ala boreal de la Virgen, sobre el paralelo y cerca de la estrella 6 de la Cabellera de Berenice..» En realidad poco sospechaba, tanto Méchain como Messier que todas estas débiles nebulosidades que iban recogiendo en este catálogo de gran referencia entre los astrónomos amateurs, se trataban de verdaderos universos islas, en este caso, a unos 62 millones de años luz y que forma parte del llamado «cúmulo de galaxias de Virgo». En el campo se han señalado otros muchos universos islas que le pasaron desapercibidos a los astrónomos franceses, pertenecientes a catálogos como NGC, IC y PGC, algunas de las cuales brillan con magnitudes aparentes cercanas a la 17 en visual. Podemos ver que M98 es una preciosa estructura espiral bastante inclinada respecto a nuestra posición.

M99_nombres

Messier 99  es otra galaxia espiral de este enorme jardín galáctico. Seguimos en la constelación de Coma Berenice, en la frontera con Virgo. Una enorme ventana al universo extragaláctico y donde encontramos un gran número de objetos del catálogo Messier, que son universos-islas. Este también se encuentra a unos 60 millones de años luz y también fue descubierto por Méchain un 17 de marzo de 1781. Messier lo encuentra la noche del 13 de abril y lo describe como “nebulosa sin estrellas, de una luz muy escasa, aunque sin embargo un poco más clara que la precedente [M98]…”. Es una espiral asimétrica, seguramente debido al tirón gravitatorio de otra galaxia, si bien aún no está identificada la galaxia que produce esta deformación, entre las que podría encontrarse su vecina M98.

M85_nombres

 

Messier 85  es una galaxia elíptica (E2) situada en esta zona del cielo también, en la frontera con Virgo. Fue descubierta por Méchain el 4 de marzo de 1781, y comprobada por su amigo Messier la noche del 18 de ese mismo mes, anotando; » nebulosa sin estrellas, encima y cerca de la espiga de la Virgen». En realidad, es otro universo isla que se encuentra a unos 60 millones de años luz, en la parte de más al norte del cúmulo de galaxias de Virgo. El brote estelar tardío (estrellas relativamente jóvenes) que se detecta con instrumentos profesionales, ha llevado a sugerir que es una galaxia resultado de una posible fusión de dos.

M100_nombres

Messier 100 es otra preciosa galaxia espiral en Coma Berenice. Situada, como la gran mayor parte de esta importante agrupación de galaxias de esta zona del cielo, a unos 52 millones de años luz. Fue descubierta por Méchain la noche del 15 de marzo de 1781, y por Messier el 13 de abril, describiéndola como «nebulosa sin estrellas, de la misma luminosidad que la precedente, situada en la espiga de la Virgen». M100 es una galaxia con intensas zonas de información estelar, y se hizo mundialmente conocida por la toma de su núcleo del telescopio espacial Hubble, tras la primera misión de servicio (1991) en la que se corregía (COSTAR) el defecto del tallado en su espejo.

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Messier 64 se la conoce también por la «Galaxia del Ojo Negro» y es bastante conocida entre los astrónomos. Situada  en Coma Berenice a pesar de su tamaño para la focal utilizada (750 mm) se muestra de gran belleza. Es una galaxia espiral descubierta por Pigott en 1779, que se encuentra a unos 17 millones de años luz y tiene unos 40.000 años luz de diámetro. Por tanto, en realidad, no forma parte del Cúmulo de Virgo, al que se encuentra cercana por perspectiva desde nuestra galaxia. Su aspecto peculiar se debe a la probable colisión en el pasado con otra galaxia, que ha terminado por mostrar dos zonas dinámicamente diferenciadas. Son tomas de 2 noches consecutivas. La imagen está algo recortada y por ello presenta una escala algo mayor que el resto de imágenes presentadas en esta entrada.

Espero que os guste y disfrutéis con esta recopilación de algodoncitos extragalácticos.

Ahora me esperan ya solo un buen número de cúmulos, en la zona de las constelaciones de verano, paradójicamente, cerca de nuestro centro galáctico, es decir, de por aquí al lado.

PD: Os dejo, para finalizar, una imagen compuesta por los recortes de los Messier de las diferentes imágenes  de esta zona.

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Astronomía, astrología y las ondas gravitacionales

Existe mayor probabilidad de que un vehículo de color rojo tenga un accidente frente a un vehículo de color blanco. Las probabilidades de accidente del conductor de un coche en una determinada franja de edad son mayores que en otras. Todos hemos oído hablar de estas cosas cuando vamos a pagar el seguro obligatorio de nuestro vehículo. Las compañías aseguradoras se basan en las estadísticas de los siniestros y, en función de la tasa de siniestralidad, imponen unas cuotas. Se basan en un observable estadístico, que tiene una repercusión importante: la viabilidad de la propia empresa aseguradora.

Normalmente, nosotros no prestamos atención a la siniestralidad de un determinado vehículo, pero, cuando una empresa tiene que hacer negocio, sí que lo hacen, y los grandes números, cuando no existe un sesgo, siempre hablan de manera adecuada.

¿Esto nos asegura que, si nos compramos un coche blanco, no tendremos un accidente? Pues no, en absoluto. Aunque quizás el color de nuestro coche sí diga algo sobre nuestro carácter, eso ya es terreno de la psicología.

Si no tenemos ni idea del método científico, es decir, somos unos ignorantes científicos (no es en absoluto un insulto, todos somos ignorantes en muchas cosas), nos sería muy simple hacer una correlación: si te compras un coche rojo, vas a tener un accidente.

Se supone que, en enseñanzas medias, nos explicaron las leyes de la lógica y la lógica proposicional, pero no voy a ser yo quien se las recuerde al lector. Estoy seguro de que sabe de lo que estoy hablando y, si no, una rápida búsqueda en Internet se lo refrescará o descubrirá.

Por otra parte, si no tenemos ni idea del método científico, es decir, somos unos ignorantes científicos (sí, lo he repetido intencionadamente), podemos pensar que, si el color de nuestro coche tiene que ver con el carácter (y con nuestro trágico final), ¿cómo las estrellas y los planetas en el momento de nuestro nacimiento o en cualquier otro momento no van a influir sobre los seres humanos?

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Representación de las constelaciones del Zodiaco. Fuente: Wikipedia

La ciencia nos está enseñando, mediante una forma de trabajar que se conoce como el método científico, cómo funciona el mundo, cómo funcionamos nosotros, cómo funciona el universo. La verdad es que nos va bastante bien o, cuanto menos, podemos decir que vamos por buen camino.

La teoría científica es un modelo que nos explica la realidad de acuerdo con los observables o con la evidencia; no es, por lo tanto, un modelo subjetivo, ni una mera opinión del que postula la teoría (el científico). La teoría de la gravedad es la explicación de cómo se comportan los cuerpos con una determinada masa en presencia de otros. La ley de la gravitación es la expresión matemática de la teoría de la gravedad, que nos permite saber cómo se comportaron los objetos sometidos a esas leyes en el pasado y cómo se comportarán en el futuro.

Una teoría es susceptible de ser refutada cuando los observables —las mediciones que obtenemos en un experimento— van en contra de las explicaciones que nos ofrece. Es falso que los científicos no quieran contemplar nuevas posibilidades, pues el método científico se basa en eso, en buscar la veracidad o no de los postulados para cualquier escenario. Esto se conoce como el principio de falsabilidad, y es lo que contraria a las pseudociencias, que son incapaces de generar ninguna teoría mínimamente aceptable sin que se venga abajo a las pocas observaciones.

Hoy sabemos mucho más que hace tres mil años; el dominio de la tecnología nos ha hecho controlar nuestro entorno, desarrollar instrumentos para explorar la Tierra o nuevos mundos —antes, puntos de luz en el cielo—, para ver lo muy pequeño y también para ver lo muy grande, formular teorías y predecir sucesos.

Pensar que las creencias antiguas tienen más validez que las conclusiones científicas, solo con el argumento de por ser antiguas, es la más absoluta estupidez que podamos pensar. Es casi como pensar que las noticias de un periódico de hace 100 años son más fiables que las que aparecen hoy, sólo porque se escribieron hace cien años.

Nosotros somos la evolución de esas creencias; no hay que despreciarlas, hay que reconocer su valor histórico, porque forman parte de nuestra historia, pero darles algún tipo de validez científica fuera de su época es un absoluto despropósito.

Los astrólogos —recordemos, pseudocientíficos (es decir, etimológicamente, ‘falsos científicos’)— intentan convencer a los ignorantes científicos de que sus creencias se justifican porque se basan en supuestas observaciones milenarias, en observaciones y relaciones de causa-efecto a las que se llegó con los conocimientos de la antigüedad, es decir ,con una visión muy reducida y distante de la visión actual del universo,  y muchas veces se rasgan las vestiduras y apelan a uno de los mismísimos padres del método científico, Galileo Galilei, diciendo que algún día la ciencia demostrará que lo que defienden es verídico, tal y como le pasó a Galileo. Argumento absurdo, con el cual podríamos justificar cualquier cosa.

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No requiere explicación. Fuente: falacias.escepticos.es

 Contra la incultura, la única arma posible es el conocimiento; contra la magia, la única arma es la ciencia. Eso sí, contra el fraude, el arma debería ser la justicia y el peso de la ley.

Hemos evolucionado, a pesar de nuestros errores, nuestros crímenes, nuestras ineptitudes, nuestros extremismos (muchas veces, en nombre de lo sobrenatural), pero hemos evolucionado y empezamos a saber cuál es nuestra posición en el universo.

Los planetas se mueven en órbitas elípticas, pero no son cinco como se veía a simple vista desde hace miles de años hasta la invención del telescopio (hace solo 400 años), sino que son muchos más. Pueden ser más o menos brillantes o de un determinado color según su tamaño y su composición, no por propiedades asociadas a deidades que representan arbitrariamente. Ahora tenemos también planetas enanos, centenares de miles de asteroides, cometas de corto y largo período, y descubrimos muchos, muchos mundos alrededor de otras estrellas. Podemos medir ya no solo el efecto real que un planeta puede causar sobre otro en nuestro sistema solar, que empieza a parecer el patio trasero de nuestra casa, sino, incluso, el efecto que un lejano planeta, a años luz de distancia, puede causar sobre su estrella.

Sabemos que las estrellas son soles como el nuestro, con diferentes colores, tamaños y estadios evolutivos que empezamos a conocer cada vez mejor. Sabemos que sus disposiciones en el cielo son solo producto del azar, y que los agrupamientos casuales que hicieron los antiguos formando algunas de las constelaciones (no las 88 definitivamente aceptadas actualmente) son también producto de los miedos y esperanzas depositadas en los cielos cuando solamente podíamos encomendarnos a los dioses para que las cosas nos fueran bien. No es un desprecio hacia sus interpretaciones mágicas, es solo una contextualización de un momento en la historia de la humanidad en el que todo funcionaba de forma mística.

Conocemos objetos extraños —como estrellas jóvenes o estrellas moribundas—, objetos ultra compactos —como estrellas de neutrones o agujeros negros—, y vamos desentrañando bastante bien cómo evolucionan los diferentes tipos de objetos estudiando lo muy pequeño, que nos descubre lo que sucede en la materia a altas energías. Maravillas de la tecnología más puntera como el LHC o LIGO nos desvelan que somos capaces de llegar a unos límites de «sensibilidad» en las mediciones que hasta hace poco eran impensables, y somos capaces de comprobar que las teorías científicas, como la teoría de la relatividad de Einstein, formulada hace 100 años de forma matemática, son válidas para diferentes escenarios y capaces de predecir fenómenos alejados en miles de millones de años luz, miles de millones de años después de que ocurrieran. Esto se llama ciencia.

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Representación artística de las ondas gravitacionales partiendo del impacto de dos cuerpos ultra-densos. Detectadas por primera vez en febrero de 2016 con LIGO. Fuente: Caltech-JPL

La astrología forma parte de la historia mística del ser humano, de sus creencias y anhelos, de su repercusión mágica en las diferentes culturas, incluso de su arte representativo, pero no es en absoluto una ciencia adivinatoria. La adivinación, de la forma en la que la entendemos en estas pseudociencias, es pura farsa.

Por favor, no vuelva a confundir astrología con astronomía, no vuelva a confundir a un vendedor de milagros adivinatorios con un científico. Hemos evolucionado y lo seguiremos haciendo, pues la ciencia está viva y dispone de los mecanismos suficientes para evolucionar y mejorar, y explicar o intentar explicar todo lo que aún no explica.

Como decía el desaparecido C. Sagan, científico y gran comunicador, «estamos apenas en la orilla del océano cósmico», pero creo que, para llegar a esa orilla, fue necesario descubrir el método científico.

Primera casa rural STARLIGHT en la provincia de Castellón

PRIMERA CASA RURAL STARLIGHT EN LA PROVINCIA DE CASTELLÓN.

LA IMPORTANCIA DE LA INICIATIVA STARLIGHT 

Mi tercera entrada en este blog, hace casi justo un año, estuvo dedicada al astroturismo.

No es mi intención repetir aquella entrada, que podéis encontrar rápidamente en este enlace: https://cielosestrellados.wordpress.com/2015/02/

Pero, en ella, sí que se establecían algunos conceptos muy importantes en el tema que nos ocupa. En primer lugar, definíamos esta nueva modalidad, integrada, principalmente, en el turismo rural, que permite enriquecer este último con una atractiva oferta cultural que está surgiendo con fuerza no solo como recurso económico, sino como compromiso de recuperar la cultura y el patrimonio alejado del ritmo diario de nuestras ciudades.

En ese compromiso de recuperación de tradiciones, costumbres y formas artesanas de comprender la vida, se encuentra escapar de la alteración de la pureza y, en definitiva, de la contaminación.

Pero ya no solo se considera contaminación la producida por agentes químicos, físicos y acústicos o la alteración de entornos paisajísticos, sino que, por fin, se incluye también la proveniente del alumbrado, público o privado, indiscriminado, que nos impide el contacto con el cielo, ya sea con fines científicos, artísticos o contemplativos.

La polución lumínica es ya por desgracia un término muy conocido actualmente, y no solo implica un despilfarro energético y un agotamiento de muchos recursos energéticos no renovables (e, incluso, profundamente contaminantes); supone también la pérdida de un bien establecido por la UNESCO como derecho de las generaciones futuras, un bien inalienable por la ignorancia, corrupción u opulencia de la clase política o social responsable de evitar las desigualdades sociales y la pobreza.

La alteración debida a la polución lumínica, además, como ya se ha demostrado en decenas de trabajos publicados en revistas científicas de reconocido prestigio, provoca un trastorno en la cadena trófica, causando la muerte a muchas especies de insectos, pero, lo que aún asusta más: la exposición indiscriminada a la luz blanca puede provocar alteraciones hormonales, que, incluso, se han vinculado a la aparición de algunos tipos de cánceres en humanos.

La iniciativa STARLIGHT, asentada en la declaración de La Palma formulada en 2007 y firmada por científicos de más de 40 países, intenta poner freno institucional a esta situación, casi bochornosa, en un primer momento, intentando identificar y preservar las zonas libres de polución lumínica y vinculándolas al emergente turismo de estrellas.

En el artículo reseñado y en:

http://www.fundacionstarlight.org

tenéis información pormenorizada al respecto.

Pero esta entrada no tiene por objeto continuar denunciando el despilfarro de aquellos que toman decisiones en la instalación de luminarias ineficientes e inapropiadas con el dinero de nuestros impuestos, acto que, no obstante, invito a denunciar por parte de las numerosas asociaciones astronómicas amateurs de nuestro estado. Mucho nos quejamos de este abuso, pero pocas actuaciones emprendemos al respecto.

Esta entrada tiene la finalidad de felicitarnos por la primera certificación STARLIGHT otorgada a unas instalaciones de turismo rural en la provincia de Castellón (en el término de Villahermosa del Río): El Mas de Borràs, obtenida con la modesta ayuda de un servidor.

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Imagen de la Vía Láctea sobre el Mas de Borràs, iluminado en azul, con motivo del II Curso de fotografía nocturna del cielo (noviembre 2015)

 

Enclavado en pleno macizo del Penyagolosa, puede ya presumir de unos cielos puros, no alterados y excelentes para practicar la astronomía. Os animo a todos aquellos que podáis a que conozcáis estas instalaciones y su programa de observaciones astronómicas.

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Certificación STARLIGHT

 

¡Enhorabuena al Mas de Borràs!

 

Alineaciones planetarias y terremotos, pugnas anglofrancesas y un nuevo planeta en nuestro sistema solar

Muy posiblemente, dos datos relacionados con el cielo han llamado tu atención estas últimas semanas. Una, la más vistosa para el observador del cielo, es la que han llamado en muchos medios de comunicación «alineación planetaria» de los cinco planetas visibles a simple vista, desde finales de enero y durante buena parte de las madrugadas del mes de febrero de 2016. La segunda, menos comprobable experimentalmente, pero para los más interesados en la astronomía, sin duda, con ciertas dosis de expectación, el posible descubrimiento de un nuevo noveno planeta en nuestro sistema solar, después de la malograda caída de Plutón en 2006, que, recordemos, fue nuestro noveno planeta hasta ese año.

Vamos por partes. En primer lugar, recordar al lector, la necesidad de buscar siempre fuentes contrastables en cuanto a noticias de ciencia se refiere. Incluso los grandes medios de comunicación, prensa y televisión, pecan, en ocasiones, de sensacionalistas. O no han sido informados correctamente o el redactor de turno, sin demasiada formación en la materia, ha interpretado como buenamente ha podido y ha sabido la noticia, dándole un suave acento dramático, que, normalmente, acaba con lo que tenga de veracidad el suceso.

De alineaciones planetarias y terremotos

El término «alineación» o «conjunción» planetaria induce a error. En primer lugar, hay que decir que todos los planetas, junto con el Sol y, en mucha menor medida, la Luna, parecen desplazarse por una línea curva imaginaria que cruza todo el cielo, llamada la eclíptica. Eclíptica, etimológicamente, hace mención a los eclipses (de Sol y Luna), pues, inicialmente, fue determinada, porque, sobre ella, es donde siempre se producían estos eventos tan llamativos y temidos en la Antigüedad. En realidad, es simple de explicar y comprender: la Tierra, al moverse en torno al Sol en un año, describe un plano en el espacio, o bien, mirándolo desde una supuesta Tierra inmóvil geocentrista, es el Sol el que describe, a razón de 1 grado diario, un movimiento cada día hacia el horizonte Este, trazando este «camino» anual del Sol en el cielo.

El hecho de que este camino del Sol aparente en la bóveda celeste, que se completa, lógicamente, en un año, esté inclinado respecto a nuestro ecuador terrestre (oblicuidad del la eclíptica, Eratóstenes III a. C.) con un ángulo de algo más de 23 grados es el responsable de las estaciones.

Como los planetas se mueven en órbitas alrededor del Sol, en planos orbitales aproximadamente similares al de la Tierra, sucede que, visto desde nuestro planeta, siempre encontramos a estros astros errantes sobre esta línea imaginaria. Como curiosidad, decir que la eclíptica atraviesa actualmente 13 constelaciones, 12 de las cuales, son las «clásicas» constelaciones del Zodíaco, que por arte de «magia», todos conocemos.

La Tierra se va moviendo alrededor del Sol en un año; eso provoca que el Sol aparente moverse por la eclíptica en un año, pero, claro, el resto de planetas se mueven también sobre esa línea, pero con diferentes períodos, pues cada planeta está dotado de su propia velocidad de traslación alrededor del Sol, y que depende de su distancia, tal y como nos lo dejó muy clarito el señor Kepler hace unos cuatro siglos.

Por lo tanto, no es en absoluto raro encontrar conjunciones planetarias, esto es, el acercamiento aparente en el cielo (insisto, aparente, es un efecto de perspectiva visto desde la Tierra) de dos o más planetas. Algunos años, las conjunciones, especialmente, de los más brillantes, como Venus y Júpiter, han llamado poderosamente la atención a aquellos que aún levantan su mirada al cielo.

Las llamadas «alineaciones» describen un fenómeno celeste aparente poco afortunado en este caso, porque no responden a una alineación espacial real, sino también a una distribución en el cielo a lo largo de la eclíptica, con mayor o menor separación angular entre los planetas.

Simulación con Stellarium
Simulación con Stellarium

No es una tontería, como algunos, quizás cansados por el sensacionalismo de algunos medios de comunicación, han mencionado. A mí, por el contrario, me parece una excelente excusa para madrugar y ver «de golpe» a los cinco planetas que son visibles a simple vista desde la Antigüedad, durante apenas una hora (Mercurio siempre anda perdido entre las luces de la mañana, muy muy cerca del Sol). Si unimos los puntos, bastante separados en el cielo, nos podemos imaginar muy bien esa línea llamada eclíptica, y que atravesará, aunque quizás no las reconozcamos, constelaciones en las que los antiguos pusieron sus creencias más ancestrales y que han perdurado hasta nuestros días.

¿Que somos comodones y no queremos madrugar y menos desplazarnos a un lugar con un horizonte Este despejado con la finalidad de poder ver sin problemas los cinco planetas?, bien, el dominio de la tecnología, y no de la magia, nos ofrece herramientas para «ver» este fenómeno astronómico sin salir al exterior: una es la fotografía y la otra es la simulación. Aunque aquí quiero recordar las advertencias de las autoridades sanitarias respecto a una vida sedentaria, así como la especial belleza de contemplar el cielo con nuestros propios ojos.

Entre los programas de simulación con los que podemos recrear la estampa matutina, uno muy bueno, completamente gratuito (sí, dije gratuito y muy bueno), muy fácil de instalar y de utilizar es Stellarium. Lo podéis descargar desde aquí:

http://www.stellarium.org/es/

Solo tendréis, después de instalarlo, que facilitarle vuestra ubicación y la hora y fecha en la que queréis observar. El programa, por defecto, te muestra el cielo a la hora del ordenador, pero, con unos sencillos controles, podéis adelantar el tiempo o atrasarlo, es como un planetario, pero en nuestro ordenador.

Espero haber explicado con cierta claridad este concepto, y espero que, si jugáis con Stellarium, comprendáis un poco cómo va la cosa. De la era de Internet y las nuevas tecnologías, tenemos aspectos muy buenos y otros no tan buenos. Sin mencionar lo peor de cada casa que nos podemos encontrar en la red de redes, también nos podemos encontrar los mensajes de sectas, iluminados, embaucadores y absolutos ignorantes científicos. Hace poco, se leía en algunos grupos de Internet (y seguro que en revistas del sector), el vínculo inequívoco entre los terremotos y esta «alineación» planetaria. Bien, sencillamente, deciros que la ciencia no tiene nada que ver con estas creencias. De hecho, la ciencia no funciona como las creencias. El microondas que encendéis todas las mañanas, este trasto desde el que estáis leyéndome y la nave que llegó a Plutón el verano pasado funcionan porque trabajan de acuerdo con lo que conocemos como «método científico», que nos hace llegar a conclusiones y a leyes, después de proponer hipótesis fundamentadas, comprobarlas empíricamente y ser capaces de explicar la naturaleza de las cosas, su pasado y su futuro, y de reproducir lo que hemos plasmado en el experimento en cualquier otra situación.

No estoy haciendo una apología de la ciencia, la ciencia quizás no lo explica todo, pero sí es, sin lugar a dudas, nuestra mejor herramienta y, muy posiblemente, nuestra supervivencia como especie esté íntimamente vinculada a su desarrollo.

No se puede ser más ignorante científico que vinculando una visión en el cielo de unos planetas, efecto simple de la perspectiva desde la Tierra, a los terremotos como los acaecidos a finales de enero, y que son un fenómeno habitual en el dinamismo de nuestro planeta, aunque aún no muy pronosticable. Pero en eso estamos.

Pugnas anglofrancesas

En días convulsos y muy complicados en muchas zonas de nuestro planeta, no voy a hablar de guerras, sino de pugnas científicas, que, sin duda, son mucho más beneficiosas para la humanidad que las primeras.

Hemos dicho que Mercurio, Venus, Marte, Júpiter y Saturno son los cinco planetas que son visibles a simple vista y, por lo tanto, conocidos desde la Antigüedad. Urano, padre de Saturno y abuelo del mismísimo Júpiter, es uno de los cuatro planetas gigantes gaseosos y fue descubierto el 13 de marzo de 1781 por el astrónomo inglés Sir William Herschel, utilizando un modesto telescopio en el jardín de su casa.

El planeta, aunque se encuentra en el límite de visión a simple vista, lejos de las luces de las ciudades y en noches oscuras, y existen evidencias de su observación anterior (Galileo en 1610, J. Flamsteed en 1690), no fue identificado como tal hasta que Herschel reparó accidentalmente en él. Como curiosidad (estoy seguro de que conocida por muchos lectores): fue el astrónomo alemán J.E. Bode, director del Observatorio de Berlín, quien se percató de que el reporte de Herschel no se trataba de un cometa como inicialmente se pensó, sino más bien de un planeta más allá de la órbita de Júpiter. Herschel comunicó este hecho a la Royal Society y propuso el nombre de «George Sidus» (la estrella del rey Jorge III), en honor al monarca británico. Sin embargo, este nombre no entusiasmó especialmente a los astrónomos franceses y otros europeos, aceptándose de forma generalizada la denominación de «Urano» propuesta por Bode, a iniciativa del astrónomo sueco E. Prosperin. Un primer pulso anglofrancés, que se acentuaría poco después.

El estudio de la órbita del nuevo planeta, situado a 3000 millones de kilómetros del Sol (20 UA) y que tarda unos 84 años terrestres en darle una vuelta, devolvió al astrónomo francés Laplace (sí, el de la transformada) sus elementos orbitales. Para los poco duchos en mecánica celeste, llamamos elementos orbitales a los valores que caracterizan completamente una órbita de un objeto, de forma que es posible calcular dónde ha estado y dónde estará, para cualquier tiempo dado.

Pero los elementos orbitales calculados para Urano en 1783, sin embargo, no devolvían con precisión las posiciones futuras del planeta y, en 1841, el astrónomo inglés J.C. Adams propuso la posible existencia de otro planeta más allá de la órbita de Urano que explicaría las anomalías percibidas. En realidad, en 1821, el astrónomo francés, A. Boubard ya había planteado está hipótesis, antes de hacerse cargo de la dirección del Observatorio de París.

En 1843, Adams había determinado la órbita del posible nuevo planeta. Aunque parece ser que comunicó sus resultados a los astrónomos J. Challis (Cambridge) y G. Airy (Royal Observatory, Greenwich) con la intención de que se iniciara su búsqueda, la verdad es que siempre se ha considerado que no se le tomó en cuenta la propuesta. En 1845, varios astrónomos se propusieron la búsqueda de ese nuevo planeta, entre ellos, el astrónomo francés U. Le Verrier (director del Observatorio de París) y el mencionado J. Challis, que llegó a observar a Neptuno, pero sin reconocerlo.

Mientras tanto, el astrónomo alemán J.G. Galle defendía su tesis doctoral sobre astronomía de posición en 1845, enviándole una copia de la misma a Le Verrier, que, por aquel entonces, andaba enfrascado en determinar la órbita y la masa del posible nuevo planeta. Le Verrier presentó sus cálculos ante la Academia Francesa en noviembre de 1845, así como en junio y agosto de 1846. Una vez realizada su predicción de dónde se podría encontrar el nuevo planeta, aprovechó la contestación a Galle (sí, un año después de que Galle le enviara su tesis) para pedirle que lo buscara. Galle encontró a Neptuno rápidamente, la noche del 23 de septiembre de 1846, a solo un grado de la posición donde le había indicado Le Verrier que buscara.

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Urbain Le Verrier (Fuente: Smithsonian Libraries)

Neptuno fue descubierto por la mente humana antes que por el ojo. Prestemos atención a esta frase; un poco más adelante volveremos sobre ello cuando hablemos del «noveno planeta» que ha saltado a los medios en enero de 2016.

Surgió una duda razonable: si los cálculos proporcionados por el inglés Adams a Airy fueran correctos, ¿no sería la incompetencia de este último la responsable de que el descubrimiento no fuera atribuible al inglés?

A veces, encontramos a personas acomodadas en sus cargos, quizás ya sin pasión por su trabajo, y con la mente cerrada a investigar nuevas posibilidades, nuevos caminos. Esto, por desgracia, en ciencia también ha sucedido, sucede y sucederá y, muchas veces, es un escollo para el avance de la ciencia.

Airy intentó enmendar su error, al ser conocedor del descubrimiento, e intentó recopilar toda la correspondencia de Adams, y exigió a la comunidad astronómica que el éxito en el descubrimiento fuera también inglés. Para demostrar que su exigencia estaba basada en hechos, reunió todos los archivos en el llamado «Archivo Neptuno», que sufrieron, como los «expedientes X», unos percances de lo más curiosos, y que muchas veces (si no todas), se explican por la incompetencia o estupidez humana.

Si hasta aquí el lector lo encuentra interesante, le invito a que busque más información al respecto, porque, haciendo un cierto «spoiler» de la trama, el llamado «Archivo Neptuno» desapareció durante décadas y apareció en el Observatorio de las Campanas (Chile)… ¡en 1998!

Anticipo que la respuesta a ¿quién descubrió Neptuno? no es la que hemos leído en muchos libros. Por cierto, también hubo ciertas disputas en torno al nombre del nuevo planeta, hasta que, finalmente, se adoptara el que ostenta, a propuesta de Struve en 1847.

Un nuevo planeta en nuestro sistema solar

El pasado 22 de enero, hace muy pocos días, los medios de comunicación se hacían eco del posible descubrimiento de un noveno planeta en nuestro sistema solar.

Como siempre, los titulares algo sensacionalistas, incluso, en reputados medios de comunicación, han infundido bastante confusión entre el público no especializado.

Como todos sabéis, la nueva etapa de descubrimientos en nuestro sistema solar que estamos viviendo provocó que la Unión Astronómica Internacional (UAI), en su reunión de 2006 celebrada en Praga, se viera en la necesidad de definir lo que es un planeta, lo que es un planeta enano y lo que es un asteroide.

Aunque todo parecía más o menos claro en el siglo XX, los nuevos cuerpos descubiertos durante los años 90 del pasado siglo, denominados objetos transneptunianos (muy frecuente la utilización de sus siglas en inglés TNO), exigieron o aumentar la lista de planetas de nuestro sistema solar o establecer una mejor clasificación.

Con las nuevas definiciones en la mano, Plutón, visitado por primera vez por un ingenio espacial el pasado verano, pasó de ser planeta a convertirse un planeta enano junto con Ceres, Makemake, Haumea y Eris. Curiosamente, la nave de la NASA que lo ha explorado partió de la Tierra cuando Plutón era planeta y lo estudió cuando era ya un planeta enano. Esta consideración, o degradación de planeta a planeta enano, como muchos sabréis, enojó de forma especial a parte de los astrónomos americanos, pues Plutón fue descubierto en 1930 por Clyde Tobaugh desde el Observatorio Lowell, Flagstaff (EE.UU.).

Bien, pues, de la mano del hombre que «mató» a Plutón, Michael Brown (Caltech, California, EE.UU.), descubridor de Eris (2003 UB313, 5 de enero de 2005), un TNO similar a Plutón y que provocó la mencionada decisión de la UAI en 2006, resulta que ahora tenemos unos resultados publicados en Astronomical Journal, el pasado 20 de enero, junto a su compañero Konstantin Batygin (y que puedes consultar aquí http://iopscience.iop.org/article/10.3847/0004-6256/151/2/22#aj522495s7), de los que deduce que, tras el estudio estadístico de más de una decena de TNO, uno es concordante con la existencia de un posible planeta, que, en su punto más cercano al Sol, estaría a 200 unidades astronómicas y una masa de 10 veces la de la Tierra. Su período orbital podría ser de entre 10 000 y 20 000 años.

Fuente: Space.com
El posible nuevo planeta. Fuente: Space.com

El estudio de momento se queda aquí. No hay hasta ahora una confirmación visual, y estamos aún lejos de obtenerla, en primer lugar, porque, aunque se refinaran los cálculos, ya de por sí extremadamente más complejos que los que llevaron a descubrir Neptuno, la contrapartida óptica sería un cuerpo sumamente débil, quizás objetivo de telescopios espaciales que trabajen en el infrarrojo, como el próximo telescopio espacial James Webb (JWT).

En todo caso, quienes rápidamente se apresuran a ridiculizar el anuncio, que los hay, deberían tener un poco más de humildad y recordar la frase que antes mencionábamos cuando hablábamos de las pugnas entre astrónomos franceses e ingleses en el siglo XIX: Neptuno fue descubierto antes por la mente que por el ojo humano. Quizás la historia se repita con un nuevo planeta. Aprendamos de la Historia de una vez por todas.