100 años del principio del fin del universo de las estrellas

100 años del principio del fin del universo de las estrellas

 

La astronomía es una ciencia eminentemente visual. A pesar de la actual especialización, y de los diversos escenarios que estudia, muchos de los cuales se desarrollan en entornos que poco tienen que ver con una fotografía y mucho con datos y -poco emocionales -gráficas, la astronomía es una de esas pocas ciencias que sigue manteniendo en gran parte su aspecto visual, quizás por eso tiene una legión numerosa de aficionados y seguidores como ninguna otra disciplina científica.

El año pasado atisbamos a ver un agujero negro por primera vez en la historia de la humanidad. Podemos recordar esa figura de «rojizo dónut» que inundó los medios de comunicación y las redes sociales, que fue un gran hito que pasará a los libros de historia de la astronomía y de la ciencia.

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Nota de prensa del EHT, el pasado 10 de abril de 2019. Una fecha y una imagen para la historia de la astronomía.

Pero lo que vimos por primera vez el 10 de abril del pasado año no era una fotografía, era una imagen generada por súper-ordenadores a partir de multitud de datos de diferentes radio-telescopios situados por toda la Tierra y trabajando por interferometría [1].  Está imagen ni siquiera respondía a la luz visible, no es lo que veríamos con nuestros ojos si nos plantáramos por arte de magia allí, cerca del agujero negro, pues los radiotelescopios no trabajan en el rango visible si no en las longitudes de ondas de radio. Es más, para ser estrictos, era una imagen de la sombra del horizonte de sucesos (o sus proximidades) sobre la materia acretada gravitatoriamente por el mismo [2].

Pero ahora  ya podemos decir que todos hemos «visto» por primera vez un agujero negro y podemos exclamar de admiración al conocer las magnitudes de lo que estamos contemplando.  Un agujero negro súpermasivo con varias miles de millones de masas solares, que constituye el corazón de la galaxia Messier 87 (llamada también habitualmente Virgo A), a nada menos que 53 millones de años luz de nuestro planeta.

Está claro, ¿verdad?, la astronomía además de eminentemente visual es altamente adictiva quizás por el asombro  que produce en nuestro cerebro intentar comprender las magnitudes que baraja y la naturaleza de objetos tan exóticos de los que trata.

Si estás leyendo estas líneas, la mala noticia es que probablemente tú seas una de esas personas enganchadas a esta ciencia o estás a punto de serlo. Pero por si no lo eres o por si no lo conoces, vamos a repasar uno de los capítulos más apasionantes de la astronomía «moderna» que tiene mucho que ver con el proceso de cómo la astronomía nos eleva -emocionalmente hablando- sobre la superficie de nuestro planeta, y al mismo tiempo nos recuerda nuestra insignificancia (¿infinitesimal?) respecto al universo que habitamos.

Y este capítulo que revivimos tiene que ver precisamente con el aniversario al cumplirse estos meses, 100 años en que en que vislumbramos por primera vez el principio del fin de nuestro de universo de estrellas, de nuestro universo local , para convertirse en el universo de las galaxias.

Y es que sí ahora, en 2020, nos movemos entre la detección incipiente de ondas gravitacionales, imágenes de agujeros negros en lejanas galaxias y «olemos» una nueva frontera próxima por explorar en la física, que nos explique más satisfactoriamente tanto el microcosmos (modelo estándar de partículas) como el macrocosmos (la materia y energía oscura), hace 100 años los astrónomos «olían »que la comprensión del universo estaba a punto de cambiar… ¡y tanto si cambió!

En julio de 2017 realice una entrada [3] en la que reflexionaba sobre el año en el que universo empezó a «encoger», ese año fue 1838, cuando Bessel publicó el cálculo -mediante la técnica de la paralaje- de la distancia a la estrella 61 del Cisne. Ese año conocimos, no solo que las estrellas –que ya pensábamos eran otros soles como el nuestro- estaban muy lejos, si no que empezamos a saber cuán lejos se encontraban de nosotros.

Una vieja y sencilla geometría griega, con unos telescopios tecnológicamente simplistas en la época del triunfo mecanicista (cálculo de órbitas y posiciones), nos ofrecía por fin unos resultados sobre el tamaño de nuestro universo…la distancia a las estrellas que vemos brillar en el cielo en una noche despejada. Y poco a poco empezamos a conocer distancias a estrellas cercanas de nuestro universo al que denominábamos Vía Láctea.

Pero a finales del siglo XIX y especialmente principios del XX, nos encontrábamos ante un cambio importantísimo (una verdadera revolución) en la comprensión del microcosmos y del macrocosmos. En la física de lo muy pequeño, de la mano de la llamada escuela Alemana principalmente, y cuyas figuras más representativas podemos encontrar recogidas en el primer congreso Solvay (Bruselas, 1911) o en las ediciones sucesivas [4], con cierta preferencia por aquellos científicos que participaron en el de 1927, cuya foto reproducimos aquí.

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Congreso Solvay de 1927. Seguro que al lector le suenan algunas caras. Crédito: Benjamin Couprie (dominio público)

Pero junto al desarrollo de la física y mecánica cuántica, también se desarrollaba la Relatividad, la teoría que vendría a sustituir a la mecánica Newtoniana vigente durante tres siglos, de la mano de una de las más icónicas figuras de la ciencia del siglo XX, de sobra conocido por todos, A. Einstein.

Sin embargo, si bien la teoría de la Relatividad que iba a explicar el universo y su evolución de una forma mucho más exacta, se había desarrollado de una forma teórica, el siglo XX veía nacer las disciplinas observacionales potentes que nos iban a meter de lleno en la astronomía moderna. Estas disciplinas fueron la astrometría de precisión gracias al perfeccionamiento de los telescopios y la incipiente fotografía, la espectroscopia y la fotometría.

El registro mediante la fotografía (en placas de vidrio) permitía que el error humano en el registro desapareciera, y sobre todo que aumentara el rango dinámico en el que podíamos captar del universo: la placa fotográfica permitía acumular la luz durante la exposición, y volver visibles estrellas y detalles invisibles al ojo humano.

En este escenario de astronomía en «ebullición» es normal que nos preguntáramos si todo nuestro universo eran las estrellas que veíamos y fotografiábamos. Empezábamos a clasificar las estrellas de una forma adecuada, más allá de la única clasificación que habíamos mantenido durante 2000 años y que se basaba en su brillo aparente. La nueva clasificación que se basaba en su tipo espectral, sin duda tenía que ver con la naturaleza de la estrella y con sus propiedades físicas, que a la vez muy probablemente tenía que ver con su estado evolutivo.

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Annie Jump Cannon, del Observatorio de la Universidad de Harvard, clasificó durante su vida más de 350 000 espectros estelares. Su clasificación fue adoptada por la IAU en 1922. Crédito: Smithsonian Institute (dominio público).

Empezamos a sospechar que la fuente de la energía de las estrellas se encontraba en su núcleo y que era la fusión nuclear de los átomos de hidrógeno, el elemento más abundante de nuestro universo. El estado de la materia a esas temperaturas tenía mucho que ver con la física de partículas subatómicas.

De vez en cuando alguna estrella experimentaba un súbito aumento de brillo, proseguido de un descenso de diferente caracterización o su desaparición. ¿Nos mostraba esto un fenómeno físico intrínseco de la estrella o tan solo un escenario geométrico como cuando se produce un eclipse?

Las nebulosas eran analizadas por primera vez como zonas de nacimiento estelar, ricas en hidrógeno molecular, sin embargo otras se resistían a integrarse en un vínculo estelar, solían poseer una simetría esférica y un extraño elemento que espectroscópicamente se había llamado «Nebulio» (y que después se identificaría como oxigeno doblemente ionizado). Otras que también se resistían a vincularse con las estrellas eran aquellas que presentaban una simetría espiral, si bien su marca espectral no se alejaba mucho de las estelares.

Curiosamente se suele citar que sobre la naturaleza de estas nebulosas espirales se había especulado a mediados del siglo XIX, cuando el tercer conde de Rosse, William Parsons, había construido el telescopio más grande del mundo para estudiarlas, el Leviatán de Parsonstown, un monstruo de 1,8 metros de diámetro. Sin embargo no me ha sido posible constatar mayor aportación que su descripción morfológica, que no puede compararse con las deducciones previas de E. Kant en 1755 [5] sobre la posibilidad que las nebulosas fueran en realidad otros «universo islas».

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Heber D. Curtis. Crédito: Lick Observatory.

Volviendo al finales del siglo XIX, entre los astrónomos que tienen a su alcance los trabajos científicos con las nuevas técnicas que se están aplicando en la astronomía, encontramos a Heber D. Curtis (1872-1942), astrónomo estadounidense  de la universidad de Stanford (California), aunque previamente había trabajado en el Observatorio Lick (Universidad de California, Berkeley) donde en enero de 1888 se había inaugurado el refractor más grande del mundo, un telescopio de 91 centímetros de diámetro.

Tras su doctorado en la Universidad de Virginia regresó al Observatorio Lick, estudiando diversos campos tan diversos como las estrellas binarias o las nebulosas espirales. Había reparado en el estudio de estrellas «novas» como método para calcular distancias, en particular los estudios de las variables cefeidas desarrollados por Henrietta Leavit (Universidad de Harvard) en 1912 como« candelas estándar» para el cálculo de distancias en el universo.

Las  observaciones de V. Slipher (Observatorio de Flagstaff, Arizona) del corrimiento de las líneas espectrales [6] de las galaxias espirales (1912-1914), parecían indicar altas velocidades, 11 de ellas alejándose y 1 acercándose. Estas velocidades eran varias decenas de veces superiores a las velocidades mostradas por las estrellas que podemos observar, por lo que se podía intuir que quizás se tratara de objetos mucho más lejanos, los más lejanos conocidos.

Además, Slipher dedujo del análisis espectroscópico que al menos la nebulosa espiral que mostraba una velocidad de acercamiento, rotaba [7], y esta no era otra que la nebulosa de la constelación de Andrómeda.

Curtis empezó a interesarse de forma creciente por estos objetos, y dedujo que la distancia a la nebulosa espiral que se acercaba hacia nosotros, la nebulosa espiral de Andrómeda, quizás se encontrara mucho más allá de nuestro universo de estrellas, a unos 500 000 años luz, constituyendo por si misma otro universo, un «universo isla», en un «universo de universos isla». La Vía Láctea era más pequeña de lo que nos creíamos, pero solo era nuestro universo local, más allá se encontraban otras galaxias, y todas ellas configuraban lo que era realmente el universo.

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Harlow Shapley. Crédito: Smithsonian Institute.

Sin embargo, entre sus colegas contemporáneos encontramos a Harlow Shapley (1885-1972), doctorado en Princeton (Nueva Jersey) bajo la tutela de Henry N. Russell, con el que se especializaría en el estudio de sistemas estelares binarios.

En 1914 entró a trabajar en el Observatorio de Monte Wilson (Los Ángeles), donde destacaba el gran reflector de 2,5 metros (telescopio Hooker). Su interés en los trabajos de H. Leavitt y la identificación de estrellas variables de este tipo (cefeidas) en cúmulos estelares globulares  le llevó a plantear dos teorías interesantes; la primera es que las variables cefeidas debían sus variaciones de brillo a pulsaciones físicas y no a ser parte de un sistema binario mutuamente eclipsante. La segunda, que se podía calcular distancias a los cúmulos globulares de acuerdo a los estudios de H. leavitt respecto a estas estrellas. Estas ubicaciones de los cúmulos globulares hacían nuestro universo conocido mucho más grande de lo que suponíamos, y también desplazaban al Sol de una supuesta situación privilegiada [8].

Sin embargo, convencido de la relación periodo-luminosidad de las cefeidas, pero no de las conclusiones obtenidas de los corrimientos espectrales de las galaxias espirales, abogaba por un universo más grande del que se pensaba a principios del siglo XX, una Vía Láctea que englobaba todo el universo conocido –incluidas las nebulosas espirales- y más allá, la nada.

Dos posturas armadas de las herramientas más destacadas de la astronomía, pero confrontadas. Aunque nunca existió un debate entre ellos para aceptar o refutar teorías sobre el tamaño del universo, lo cierto es que lo que se ha conocido como «Gran debate» se produjo el 26 de abril de 1920 (hace casi justo 100 años) en el Museo Nacional de Historia Natural del instituto Smithsoniano (Washintong D.C). Ambos defendieron -con total respeto- sus respectivas visones del tamaño del universo y de la naturaleza de las nebulosas espirales, y ahí finalizó temporalmente este aparente dilema.

Pero las estrellas variables cefeidas como método de determinar distancias se aliaría en pro del principio del fin de nuestro universo local, el universo de las galaxias estaba a punto de aparecer para quedarse.

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E. Hubble. Un astrónomo que sigue siendo conocido entre el público ¿Por qué será?. Crédito: Johan Hagemeyer, dominio público.

Edwin Hubble (Observatorio de Monte Wilson), con insistencia y dosis de fortuna buscó entre 1922 y 1923 estrellas cefeidas en la nebulosa espiral de Andrómeda y otras nebulosas espirales destacables. Una primera cefeida descubierta en la nebulosa espiral de Andrómeda cifró su distancia no inferior a 1 500 000 años luz, y ello  desencadenó una verdadera revolución en la visión del universo [9].

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Una histórica imagen de la galaxia de Andrómeda, tomada por Edwin Hubble en 1923. En la placa se ve tachada una “N” de nova y escrito “VAR!” de estrella variable (cefeida). Crédito: Smithsonian Institute

Los datos recogidos mediante el desplazamiento Doppler en las líneas de estos objetos cobraba ahora coherencia, y el  «Gran Debate» sobre el tamaño de nuestro universo empezaba a tener una dirección clara en su resolución. Hubble publicó sus resultados el 1 de enero de 1925 en el encuentro de la American Astronomical Society.

La Vía Láctea había muerto como un único «universo» de estrellas, y era tan solo una de las muchas galaxias que poblaban el cosmos, que además poco después se demostraría que se encontraba en expansión.

Notas del texto

[1] La interferometría es una técnica que permite combinar la radiación procedente de una misma fuente en diferentes telescopios o radiotelescopios, perfectamente sincronizados, aumentando así la resolución individual de los telescopios individuales y gracias al principio de superposición de las propiedades ondulatorias de la luz. La interferometría que hizo posible la primera imagen de un agujero negro fueron los radiotelescopios que componían el llamado Event Horizon Telescope: https://eventhorizontelescope.org/

[2] Aunque un agujero negro es un objeto muy denso cuya gravedad no deja escapar la luz, la materia que cae bajo el efecto de su campo gravitatorio, suele formar un disco de acreción de materia muy denso y altamente caliente (emisor de radiación), que progresivamente va siendo engullido. El primero de los agujeros negros detectados, Cygnus X-1 (1964) fue descubierto gracias a la emisión de rayos X que llegaban a la Tierra, generada por su disco de acreción, desde 6000 años luz de distancia.

[3] https://cielosestrellados.net/2017/07/23/2793/

[4] Las conferencias o congresos Solvay iniciales se celebraron en los años 1913, 1921, 1921, 1924, 1927, 1930, 1933, 1948, 1954, 1958, y algunos de estos reunieron a las mentes más brillantes del siglo XX.  Posteriormente se han venido celebrando aproximadamente cada 3 años. Este año, la 28 conferencia, se realizará en octubre.

http://www.solvayinstitutes.be/html/solvayconference.html

[5] Historia general de la naturaleza y teoría del cielo, 1755.

[6] El efecto Doppler tiene que ver con el cambio de frecuencia de una onda sonora en movimiento. Aplicado en la espectroscopia, es posible conocer el desplazamiento de una fuente de luz estudiando el desplazamiento de sus líneas de absorción respecto a una fuente en reposo.

[7] http://articles.adsabs.harvard.edu/pdf/1913LowOB…2…56S

[8] http://articles.adsabs.harvard.edu/pdf/1918PASP…30…42S

[9] http://adsabs.harvard.edu/abs/1925Obs….48..139H

 

 

 

 

 

30 años de un punto azul pálido

30 años de un punto azul pálido

La Voyager 1 es una nave multiplanetaria de la NASA, que fue lanzada a principios de septiembre de 1977.

Su misión, al igual que su gemela, la Voyager 2 lanzada dos semanas antes, era estudiar el sistema solar exterior, los gigantes gaseosos. La Voyager 1 llegó a Júpiter en marzo de 1979 (antes que su gemela) y lo sobrevoló a 300 000 kilómetros de la atmósfera superior del planeta más grande de nuestro sistema solar, enviando casi 20 000 fotografías, y mostrándonos unos detalles sin precedentes. Llegó a Saturno en noviembre de 1980 y lo sobrevoló a 120 000 kilómetros de su atmósfera superior. Nos mostró los anillos de la joya de nuestro sistema solar también con un detalle sin precedentes. También nos mostró una densa atmósfera de la luna principal del planeta anillado; Titán. Este descubrimiento llevó a los controladores de misión a sacrificar su posterior visita a Urano y Neptuno (que si que realizaría el Voyager 2 en los años 1986 y 1989 respectivamente), en pro de realizar un nuevo sobrevuelo de Titán. Este nuevo sobrevuelo cercano llevó a la nave a una trayectoria hiperbólica de escape con un ángulo de casi 30 grados sobre la eclíptica [1], que es el plano donde se mueven casi todos los planetas principales del sistema solar.

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Trayectorias de las Voyager. Fuente: JPL/NASA

Su fuente de energía es de tipo  RTG [2], lo que les ha permitido disponer de electricidad suficiente allá donde los paneles solares resultan apenas eficientes por la lejanía de nuestra estrella, si bien para que aún permanezcan en contacto con la Tierra, ha sido necesario ir desactivando selectivamente buena parte de su instrumental científico y dejando activos solo aquellos instrumentos que aportan datos útiles. Aunque no sabemos con seguridad cuando perderemos contacto con ambas naves, es dudoso que se prolongue más allá del 2025.

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Listado de los instrumentos científicos activados o desactivados de las Voyager en febrero de 2020. Fuente: JPL/NASA

El Voyager 1 cruzó la heliopausa en abril de 2011, a casi 120 unidades astronómicas del Sol, unos 18 000 millones de kilómetros. Es una de las naves que han alcanzado mayor velocidad relativa, unos 17 kilómetros por segundo.

En momento de escribir estas líneas la Voyager 1 se encuentra a 148,36 unidades astronómicas, unos 22 250 millones de kilómetros de nuestro planeta. Un comando para apagar o encender un dispositivo, tarda 20 horas y 36 minutos en llegarle, y el “ok” de la nave nos tarda otras tantas horas en recibirse en los radiotelescopios de la red de espacio profundo de la NASA.

Estos datos, ya de por sí, convierten a las Voyager en “naves interestelares”, que en más de 100 000 años pasarán en los alrededores de alguna estrella cercana, llevando consigo unos discos dorados simbólicos sobre información de nuestra especie y de nuestro planeta. Puro simbolismo que allá por julio de 1972, cuando se empezaron a desarrollar, nunca jamás se soñó que llegarían al rendimiento que han cumplido.

Pero esta entrada no es para rendir culto a estas naves viajeras y exploradoras (que por motivos obvios, lo merecen), si no que es para rendir homenaje a una imagen y a un científico y divulgador de sobra conocido, Carl Sagan [3].

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Retrato de familia. Fuente: JPL/NASA

El 14 de febrero de 1990, el Voyager 1 antes de apagar sus cámaras (su gemela ya las había apagado entre octubre y diciembre de 1989), realizó una última secuencia de 60 imágenes hacia las posiciones que ocupaban todos los planetas visibles y desde una distancia de 6000 millones de kilómetros [4]. Una de ellas era la Tierra, apenas un pequeño punto y atravesado por un rayo de luz solar.

Hace justo 30 años de esta aparente insignificante fotografía:

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Un punto azul pálido. Fuente: JPL/NASA

Pero esta imagen se convirtió en una icónica visión de nuestro planeta gracias a Carl Sagan, colaborador y asesor del proyecto Voyager (además de en otras misiones espaciales) , y al parecer impulsor [5] de la idea del retrato de familia antes de la desconexión definitiva de las cámaras. El poder de esta imagen lo motivó a escribir su libro “Un punto azul pálido; una visión del futuro humano en el espacio” (1994, 1995 en nuestro país por editorial Planeta), considerado en muchos aspectos la continuación del libro “Cosmos” (1980, 1986 en nuestro país por Editorial Planeta) basado en su exitosa serie televisiva que hemos citado con anterioridad. Un canto a comprender mejor nuestra posición en el Cosmos con la finalidad de prosperar como especie con un futuro.

Ahora, la NASA ha editado su fotografía con software más moderno, mejorando su resolución y -quizás- su estética [5]

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Un punto azul pálido. Reprocesada en febrero de 2020 con motivo del 30 aniversario de la toma. Fuente: JPL/NASA

Pero quizás, lo que mejor describa el espíritu que transmitía Sagan sean estas palabras:

…Mira ese punto. Eso es aquí. Eso es nuestro hogar. Eso somos nosotros. En el, todos los que amas, todos los que conoces, todos de los que alguna vez escuchaste, cada ser humano que ha existido, vivió su vida. La suma de todas nuestras alegrías y sufrimientos, miles de religiones seguras de sí mismas, ideologías y doctrinas económicas, cada cazador y recolector, cada héroe y cobarde, cada creador y destructor de civilizaciones, cada rey y campesino, cada joven pareja enamorada, cada madre y padre, niño esperanzado, inventor y explorador, cada maestro de la moral, cada político corrupto, cada “superestrella”, cada “líder supremo”, cada santo y pecador en la historia de nuestra especie, vivió ahí – en una mota de polvo suspendida en un rayo de sol… (SIC)

tomadas de este vídeo que os invito a ver pausadamente (son solo 5 minutos), a mi me continúa poniendo la piel de gallina y provocando que, cuando me encuentro solo bajo un cielo realmente estrellado,  sienta admiración más que miedo.

Os deseo que provoque los mismos sentimientos que a mi me provoca.

 

Link al vídeo (enlace externo, recomendado) 05min27s  : https://youtu.be/xYmDyHC4Oc0

Link a la versión doblada y algo recortada (doblado por José María del Rio, enlace externo) 03min55s:  https://youtu.be/898Z8M51Io4

Referencias de la entrada

[1] https://voyager.jpl.nasa.gov/

[2] Generador termoeléctrico de  radioisótopos, basado en la desintegración del óxido de plutonio 238.

[3] Carl Edward Sagan (1934-1996), Centro Astrofísico de Harvard y profesor en la Universidad de Cornell, autor de “Cosmos, un viaje personal” (producido por la televisión pública de California entre 1978 y 1979), visto entre  1980 y 1981 por unos 400 millones de personas en 60 países diferentes,  según New York Times.

[4] https://voyager.jpl.nasa.gov/mission/timeline/#event-pale-blue-dot-and-friends

[5] https://solarsystem.nasa.gov/resources/536/voyager-1s-pale-blue-dot/

[6] https://www.jpl.nasa.gov/news/news.php?feature=7593

Ínflate o revienta

Ínflate o revienta: ¿Qué pasa con Betelgeuse?

(Actualizado a 21 de febrero al final)

Imposible de explicar en un programa de radio para un público generalista en algo más de solo 10 minutos. Por eso esta es la primera entrada del año 2020.

La protagonista es una estrella rojiza, llamada Betelgeuse, muy conocida entre los astrónomos, que se sitúa en una constelación de la que todos hemos oído hablar; Orión el cazador.

Orión es una constelación visible y destacable en las noches de invierno boreal, y sí en ella los griegos vieron la figura del mítico cazador Orión, hoy posiblemente veríamos la figura de una cafetera italiana o cafetera moka. Betelgeuse es una estrella que destaca en la figura, por ser brillante y claramente anaranjada, ocupando la parte superior izquierda del asterismo (hombro izquierdo del cazador) visto desde el hemisferio norte de nuestro planeta.

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Secuencia (izquierda a derecha). La constelación de Orión con el recuadro en Betelgeuse. Aspecto desde un cielo no polucionado. Imagen central, primer plano de Betelgeuse. Derecha, primer plano de Betelgeuse con el VLT, mostrando su superficie y pérdida de masa. Crédito VLT/ESO.

Se la conoce también como «alfa Orionis», es decir, la más brillante de la constelación de Orión, pero…¡ooops!, en realidad el «pie» del Cazador, la estrella azulada Rigel (beta Orionis), es algo más brillante.

¡Vaya!, esto de asignar letras griegas por orden de brillo no debe ser muy exacto, o quizás cuando empezamos a utilizar este método de designación estelar (J. Bayer, Uranometría, 1603) la precisión en la determinación de cuán brillante era una estrella, no era muy exacta. Pensemos que en esta fecha (hace más de 4 siglos) aún no se había inventado el telescopio y solo conocíamos las estrellas que son visibles a simple vista en una noche sin luna y lejos de la polución lumínica. Nuestro único instrumento eran nuestros ojos, y las estrellas y planetas constituían  un misterio ancestral con propiedades divinas, ante la impotencia de poder de saber nada más de ellas que su brillo aparente.

La estrella Rigel brilla con lo que llamamos una magnitud aparente de +0,18 (es una información que no aporta directamente información física de la estrella, sino solo de cuanta luz nos llega) mientras que la estrella Betelgeuse lo hace con una magnitud aparente de +0,4. ¿Un error perdonable solo atribuible a cierta ligereza en las estimaciones visuales de los últimos astrónomos pre-telescópicos? Si, sería posible,…pero, ¿y si las estrellas varían su brillo a lo largo del tiempo?

Efectivamente, hoy sabemos que existen muchas estrellas variables en brillo [1], y que  estas variaciones son de muy diversos tipos. De hecho los árabes ya descubrieron una de ellas en el cielo nocturno, y denominaron a esta  estrella que resplandece en la constelación de Perseo con fluctuaciones  regulares de brillo (cada 2 días y 20 horas) como «cabeza de demonio» (Algol o «beta Persei»).

Poco podían imaginar los árabes que estas fluctuaciones de brillo se debían, en este caso particular,  a que en realidad eran dos estrellas compañeras (e imposibles de discernir a simple vista e incluso con telescopios habituales) que se eclipsan mutuamente.

Otras estrellas variables responden a procesos intrínsecos de la estrella, vinculados a su edad. Tienen periodos mucho más largos, de semanas, meses o años. Incluso algunas también varían de brillo pero en periodos irregulares.

Las estrellas nacen en las nebulosas (solas o acompañadas de «hermanas», caso mucho más habitual), evolucionan (solas o en compañía)  y mueren. Las variaciones de brillo tienen mucho que ver con las fases iniciales o fases finales en la vida de las estrellas, pero las teorías sobre la evolución estelar, aunque apasionantes, exceden con mucho esta entrada. Si os interesa el tema os recomiendo como introducción una serie de videos muy acertados al respecto [2].

El color de las estrellas

La coloración de las estrellas, hoy sabemos, que tiene que ver con su temperatura superficial. Así las estrellas rojizas, como Betelgeuse (que llamamos técnicamente tipo espectral M2) tienen una temperatura superficial «fría», de unos 3500 grados centígrados [3]. El Sol, una estrella ni muy fría ni muy caliente, tiene una temperatura superficial de unos 5 500 grados centígrados, y las estrellas azuladas (como la mencionada anteriormente estrella Rigel, de tipo espectral B8), son calientes y de temperaturas superiores a los 10 000 grados centígrados.

Hoy sabemos que existe una correspondencia entre la temperatura superficial (y por tanto color) y su estructura interna, concretamente en lo «evolucionada» que se encuentre una estrella. Vamos a aceptar esta aproximación (no del todo exacta), y vamos a aceptar de forma muy generalista (pero válida para esta entrada)  que las estrellas azules son estrellas jóvenes y calientes, las amarillas –como nuestro Sol- estrellas de edad intermedia, y las frías estrellas rojas, estrellas de edad avanzada.

Este tipo de conclusiones sólo fue posible a partir del siglo XX, en el que conocimos el mecanismo que proporciona energía a las estrellas; la fusión del hidrógeno en sus núcleos, sometidos a temperaturas de millones de grados.

Una estrella se mantiene la mayor parte de su vida generando una vastísima cantidad de energía en su núcleo gracias a la fusión nuclear originada por la temperaturas de millones de grados provocadas por la presión gravitatoria de toda la masa de la propia estrella, que tiende a colapsar sobre sí misma.

Este equilibrio es el que mantendrá con vida a las estrellas, en lo que los astrofísicos denominan «Secuencia Principal», que es donde encontramos la inmensa mayoría de todas las estrellas que observamos en el cielo incluso con telescopios.

El problema aparece cuando en el núcleo estelar se ha fusionado todo el Hidrógeno (formando Helio), y la estrella colapsa por su propio peso, aumentando aún más la temperatura de su núcleo y consiguiendo que se empiece a fusionar el propio Helio. El llamado «flash del Helio» marca la madurez de una estrella, es «la jubilación estelar» y la separación del resto de la población; la estrella se hincha y enfría en capas exteriores, formando una gigante roja o súper-gigante roja en función de su masa, y sale de la antes mencionada «Secuencia Principal».

Pero, ¿Cuánto vive una estrella?

Incluso las que viven aceleradamente, en términos de la vida humana, viven una «eternidad», y viven esa «eternidad» en la mencionada Secuencia Principal. Las estrellas que nacen masivas (de una decena o más masas solares) viven mucho más rápidamente, apenas una o dos decenas de millones de años. Las que nacen con una masa aproximada a la masa de nuestro Sol tienen una vida larga y plácida mayormente, unos 10 000 millones de años. Finalmente las estrellas que podríamos denominar amigablemente «poquita cosa», que nacen con poca masa (masa subsolar), viven muy longevamente y podemos encontrarnos con estrellas que se formaron con la primera generación estelar, relativamente poco tiempo después del origen del Universo hace unos 14 000 millones de años. Es una aproximación salvaje, pero nos vale aquí y ahora.

¿Quién ha medido lo que vive una estrella?

Nadie y todos (los astrónomos). Cuando un astrónomo mira una estrella y calcula su brillo aparente, su tipo espectral (que tiene que ver con el color y por tanto con la temperatura superficial) y calcula su distancia (por medios directos o indirectos) [4], determina indirectamente otros parámetros como su masa o magnitud absoluta (brillo real del astro).

Con estos datos podemos «caracterizar» una estrella. En base a observar muchas estrellas y a diferentes distancias (tenemos muchas, muchas estrellas para elegir y en diferentes momentos de su formación y vida), podemos deducir unos patrones de evolución.

Ahora se trata de -con las leyes físicas en la mano- poder  aplicar ecuaciones de termodinámica y equilibrio hidroestático para una determinada masa estelar, darle a una simulación por ordenador (los cálculos son bastantes complejos) y ver qué resultado obtenemos con el paso del tiempo de vida de esa masa estelar determinada.

Ajustar diferentes valores, como la metalicidad (abundancia de elementos diferente al Hidrógeno) y «cosas raras» como caracterización de las células convectivas internas, y comprobar si eso coincide con lo que observamos. Es lo que viene a llamarse método científico, pero aplicado a la evolución estelar. Realizamos hipótesis de cómo debe evolucionar una estrella de unas determinadas características, en base a unas determinadas observaciones, y con ello debemos explicar su comportamiento futuro, que debe explicar las observaciones de estrellas similares, pero que sabemos por otros métodos que son evolucionadas.

Así deducimos el estado de evolución de cualquier estrella, muchas veces ayudados por otros parámetros que tienen que ver con el «escenario» donde se sitúan, que nos permiten afinar más en los modelos.

La muerte espectacular de una estrella masiva: Supernova

Lo que creemos saber de cómo evoluciona una estrella masiva es realmente sorprendente. Retomamos el escenario que anteriormente hemos descrito cuando hablamos del color de las estrellas y en concreto de las supergigantes rojas. Estrellas muy masivas que ya han fusionado todo su hidrógeno en la zona central de la estrella convirtiéndolo en Helio, y ahora se encuentran fusionando el helio, a temperaturas de más millones de grados en su centro pero que en sus capas exteriores se enfrían (se vuelve roja) y se expanden (se vuelve gigante o súper gigante).

Es el principio del fin. El Helio tardará «poco» en agotarse pues es menos abundante que el Hidrógeno y además la estrella precisa fusionarlo más rápidamente por ser una reacción nuclear menos eficiente térmicamente hablando. La lucha entre el peso de la masa de la propia estrella que la colapsa y el núcleo que fusiona aceleradamente todo el Helio (y posteriormente los nuevos elementos generados por la fusión del Helio) ha empezado, y es una batalla que originará contracciones y expansiones cada vez más exagerada de la estrella.

El escenario es algo más complejo, pues existe lo que llamamos «combustión en capa» a modo de una cebolla, pero nuevamente recordemos que estamos haciendo aproximaciones a lo que realmente creemos que ocurre y tenemos razones fundadas para pensar que es así.

Estas expansiones y contracciones implican que la esfera radiante (la superficie de una esfera que depende del radio de la misma) aumenta y disminuye: una estrella variable en brillo y de forma poco regular.

La distancia y la masa de Betelgeuse

Betelgeuse lleva variando de brillo que sepamos al menos unos doscientos años. Unos doscientos años con registros de cierta precisión, porque si lo que deseamos es precisión de carácter científico tendríamos que situarnos a finales de siglo XIX, cuando las técnicas de fotografía y espectroscopia (parte de la astronomía moderna que conocemos hoy) empezaron a  desarrollarse y aplicarse, y la subjetividad y error en la medida debido al observador se hace casi nula.

Y resulta que la estrella se ha contraído y su brillo ha bajado de una magnitud aparente habitual de +0,4 a una magnitud aparente de +1.30, en solo seis meses. Lleva bajando y subiendo de brillo en periodos irregulares de una o dos décadas, pero esta caída es la mayor desde los años 1893, 1927 y 1941. La caída de una magnitud (0,9 exactamente), implica que la estrella ha disminuido su brillo más de dos veces su brillo original. Y este brillo tiene que ver con la superficie radiante, es decir, con el área de la esfera de la estrella y por tanto su radio, como hemos dicho anteriormente.

Estas contracciones y dilataciones de la estrella sabemos bastante bien que acabarán con un rebote brutal de las capas más exteriores de la estrella tras una caída vertiginosa cuando el núcleo –muy denso por estar formado por elementos pesados- no sea capaz de generar suficiente presión de radiación, a esto lo llamamos «supernova» y se trata de uno de los eventos más violentos y energéticos del universo. Algo especial que solo sucede en nuestra galaxia (de unos 150 000 000 000 de estrellas) cada 400 o 500 años.

Y si, Betelgeuse es una estrella envejecida que explotará como supernova (llamada de tipo II o por colapso de núcleo) pronto, …pronto en términos de la evolución estelar de estrellas masivas, lo cual puede ser en 1000, 100 000 o 1 000 000 de años.

A poco sagaces que seamos podemos alegar que los astrofísicos estelares no están haciendo un gran papel al calcular cuándo explotará como supernova la estrella Betelgeuse, ¿podría ser muy pronto? ¿Esta noche quizás? ¿Nos afectaría en algo si fuera así?

Ahora vamos a defender un poco a los pobres astrofísicos especializados en la evolución de las estrellas y exponer el motivo por el cual no tienen claro cuando puede suceder este evento. Betelgeuse nos presenta problemas y tres de ellos es conocer con exactitud su distancia, su masa y su comportamiento de la estructura interna de capas, además de las limitaciones de los propios modelos con tiempos tan pequeños comparados con sus tiempos evolutivos.

Si nos da por consultar diversas fuentes, libros, Internet, documentales de la 2,… veremos que existe una divergencia en los valores de la distancia a Betelgeuse. Los astrofísicos más reputados estarían de acuerdo que la estrella se sitúa entre los 400 y 800 años luz. Alguien se puede preguntar si estamos de broma al no conocer la distancia a Betelgeuse con más precisión (error altísimo) y si la de otras estrellas, incluso más lejanas. Telescopios espaciales como Hiparcos, de la década de los años 1990, se dedicaron a ello –a determinar con precisión distancias estelares a través del método de la paralaje-, por no mencionar otros posteriores.

Betelgeuse captured by ALMA
Imagen de la superficie de Betelgeuse, la mejor imagen hasta el momento de la estrella, compuesta gracias a VLT/ALMA (ESO). Crédito: ESO.

Pero Betelgeuse es tan grande, tan enorme (¡500 a 700 veces el tamaño de nuestra estrella!), que su diámetro la convierte en una de las poquísimas estrellas cuya superficie podemos resolver (fotografiar) con los más potentes telescopios y radiotelescopios del momento, como HST, VLT y ALMA [5]. Es precisamente este hecho el que provoca un enmascaramiento en la medición de su paralaje -determinación de distancia-, que hemos comentado en [4]. Su diámetro angular aparente desde la Tierra nos ofrece un ángulo de  50 milisegundos de arco (0,05 segundos de arco), y el ángulo debido a la paralaje pensamos que está por debajo de los 10 milisegundos de arco en los diversos intentos de determinarlo. Su gran tamaño enmascara el desplazamiento aparente respecto a las estrellas de fondo cuando intentamos medir el ángulo de paralaje para determinar la distancia.

El hecho que se encuentre cerca del grupo OB Orionis [6], formado –entre otros muchos miembros estelares- por el conocido «Cinturón de Orión» (si, ese que os han dicho que miraban los egipcios para hacer las tres pirámides de Giza [7] , antes de deciros también que fueron los extraterrestres quienes las construyeron), al cual, si hemos calculado mejor las distancias, podría ser un buen indicativo para apostar por una distancia cercana a los 800 años luz más que a los 400 años luz. Pero Betelgeuse, que habría evolucionado mucho más rápido que sus hermanas azules del complejo OB, se mueve a una velocidad radial demasiado alta. ¿Un encuentro con una estrella masiva provocó su alta velocidad de movimiento?. Es posible que si, pero no estamos seguros.

La indeterminación de la distancia, provoca una indeterminación del volumen real (hemos citado entre 500 y 700 veces el de nuestro Sol, pero hay estimaciones de valores más extremos superiores), y también de su masa. Si el escenario fuera diferente podríamos determinar su masa de otra forma; que formara parte de un sistema con otra estrella  compañera por ejemplo. Por tanto nos movemos en cota de la masa de la estrella entre 15 y 25 masas solares, típico de una súper-gigante roja o azul. La determinación de la masa nos acotaría también la edad estelar estimada, y por tanto conoceríamos mucho mejor –según los modelos estelares- en que punto de su evolución se encuentra, si al borde de iniciar la fusión del oxígeno en el núcleo o aún no. La cota de la edad se encuentra entre 8 u 8,5 millones de años.

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Ilustración: El tamaño de la estrella Betelgeuse y de la materia (atmósfera) que está perdiendo al espacio en comparación con el tamaño de nuestro sistema solar. Crédito: ESO

Un descubrimiento sorprendente y relativamente reciente, que complica las cosas a los modelos estelares y la determinación de la prontitud mayor o menor del evento de supernova, es la determinación por parte de VLT y ALMA [8] de una rotación muy baja; la superficie de la estrella en su estado normal (consideremos normal como el de hace 6 meses) rotaba en 36 años terrestres. Una rotación tan baja complica los sistemas convectivos (zonas de plasma muy caliente suben y zonas de plasma más frío descienden) de forma que el núcleo puede estar alimentándose de capas ricas aún en Hidrógeno. El evento de supernova se podría así retrasar un tiempo que añade más incertidumbre a la determinación del suceso. También podríamos citar que la estimación de pérdida de masa [9] es otro parámetro a tener en cuenta, pero creo que ya intuimos la complejidad de la situación a la que se enfrentan los astrofísicos estelares.

De los estudios más recientes de la estrella en su trayectoria evolutiva [10] podemos deducir que tiene al menos todavía unos pocos centenares de miles de años de vida hasta el evento de supernova (poco tiempo en la vida media de una estrella, incluso en una estrella masiva), pero claro, muchos son los parámetros que marcan la incertidumbre de su caracterización más precisa del momento evolutivo en el que se encuentra para poder hacer una afirmación más atrevida. De momento habrá que seguir estudiando su curva de luz [12] y esperando unos modelos más exactos que los expliquen.

Entonces, ¿no va a estallar de momento?

Lo más probable es que tengas que finalizar de pagar la hipoteca. Ni siquiera nuestros hijos contemplarán un gran espectáculo de supernova en el cielo, que podría alcanzar el brillo de la Luna llena (magnitud aparente de -12,6) concentrado en un punto (los primeros días o semanas podría ser contraproducente mirarla directamente), y verse durante varios meses incluso a simple día sin problemas. Con suerte iremos contemplando bajadas cada vez más destacadas en brillo durante varios miles de años, pero claro ¿la astrofísica nos ofrece esta seguridad absoluta?

No. No estamos seguros que el evento no se produzca «mañana». Lo consideramos muy poco probable, pero no imposible. Trabajando con las cotas más altas en la incertidumbre de masa y/o cotas más altas en distancias, el evento podría producirse en breve, o mejor dicho, ya se podría haber producido hace unos 700 u 800 años y en apenas poco tiempo veríamos la explosión (el tiempo que  habría tardado luz en llegarnos). Sería un evento que sería portada de todos los medios de comunicación del planeta.

¿Cómo pueden afectarnos la explosión de una supernova?

El profesor de física y astronomía de la Universidad de Kansas, dr. A. Melott, publicó un artículo en Astrobiology a finales de 2018 [11] en el que analizaba la hipótesis en la que hace unos 2,6 millones de años, una supernova a unos 150 años luz de distancia de la Tierra, podría haber sido causante de la extinción del Pleistoceno, que afectó especialmente a las criaturas que entonces habitaban en los océanos. Estas conclusiones se deducen de la abundancia del hierro-60, un isótopo del hierro que solo puede proceder de supernovas, pues su tiempo de desintegración hace que no pueda existir ya en la Tierra.

Antes de este estudio, considerábamos segura cualquier explosión a más distancia de entre  unos 25 a 50 años luz [13]. Pero actualmente tenemos indicios para suponer que puede ser un problema una explosión de una supernova por debajo distancias de 150 a 200 años luz.

Betelgeuse se encontraría a una distancia que en el peor de los casos duplicaría esta distancia, y en el mejor de los casos la cuadruplicará. Esto nos mantendría a salvo de la radioactividad producida al lanzar al espacio multitud de elementos radioactivos diferentes (como el citado Hierro-60) e incluso de los fotones de rayos gamma…pero claro, después de la explosión de una supernova semejante, se podría formar una estrella de neutrones o un agujero negro cuyos ejes de rotación (ejes polares) son puntos de eyección de una gran cantidad de materia acelerada y radiación de alta energía. Si este eje apuntara hacia la Tierra –sin duda bastante mala suerte- desconocemos su efecto sobre la vida en nuestro planeta.

Ahora, sal hacía algún lugar un poco oscuro (para disfrutar plenamente del cielo) y mira el firmamento nocturno, identifica la constelación de Orión hacia el Sur,  y en ella la –actualmente menos- resplandeciente estrella rojiza Betelgeuse, solo por el protagonismo de los medios de comunicación de este último mes, se lo merece, y piensa un poco en las líneas que has leído. Muchas gracias por leerme y disfrutar del cielo.

Actualización a 21 de febrero 2020

Betelgeuse sigue dando que hablar más de un mes y medio después de esta entrada.

Sensacionalismo o no, con fecha del pasado 6 de enero, la AAVSO emite una alerta especial [14] para el seguimiento lo más preciso posible del comportamiento de la estrella:

Alerta_Betelgeuse_AAVSO-06_enero_2020
Alerta AAVSO, al día siguiente de la publicación de la presente entrada del blog

El pasado 14 de febrero el VLT (ESO) hizo pública una nota de prensa [15] sobre la imagen capturada y la comparación con la imagen de un año antes. Te recomiendo leerla pues esta nota se encuentra disponible en español, ya que España es miembro del Observatorio Europeo Austral. La comparación impactante es esta;

Betelgeuse before and after dimming
Betelgeuse con el VLT (crédito ESO)

Sin duda comprendemos la disminución de brillo de la súpergigante, parece deformada y atenuada fuertemente por la parte inferior izquierda.

En palabras de unos de los investigadores principales, Miguel Montargès[16] que están siguiendo el comportamiento de la estrella con el VLT;

Por supuesto, nuestro conocimiento sobre las supergigantes rojas sigue siendo incompleto y este es un trabajo en desarrollo, por lo que todavía podemos llevarnos alguna sorpresa

Destacar el articulo de Bob King de los chicos de Sky & Telescope, publicado ese mismo día [17] y que recomiendo muy encarecidamente leer, y titulado “Se está Betelgeuse acercando a una encrucijada?”, en la que se hacen eco de las palabras de uno de los astrónomos que lleva 25 años estudiando la estrella (E. Guinan) y que pronostica que la estrella alcanzará su mínimo brillo hoy 21 de febrero.

Sea como fuere, Betelgeuse explotará como supernova, pero nos queda aún mucho para llegar a conocer en que tiempo, recordando que 10, 100, 1000, 10000 o 100000 años, son ordenes de magnitud realmente dispersos para tener una postura “chulesca”. La ciencia continua siendo evidencia, pese a quien le pese, y necesitamos muchas más evidencias para conocer mucho mejor en que momento de su fase final se encuentra esta preciosa estrella del cielo nocturno.

¡Gracias a todos por las numerosas lecturas que ha tenido esta entrada!

 

Referencias del texto

[1] La wikipedia no es una publicación confiable en ciencia e incluso en divulgación científica. Suele contener errores, o estar desactualizada por el propio carácter y esencia de esta gran recopilación del saber humano, pero como una primera aproximación nos puede valer casi siempre. Un artículo de la Wikipedia podemos decir que es más confiable cuantos más enlaces tenga a las publicaciones científicas de impacto (de prestigio en el campo de la investigación o de la divulgación, que suelen sufrir una revisión por pares especializada) cuyas descripciones se citen en el artículo.  https://es.wikipedia.org/wiki/Estrella_variable

[2] https://youtu.be/BUbwOOOkVOs

[3] Habitualmente las temperaturas se proporcionan en la escala absoluta Kelvin, pero para el caso que nos ocupa (la vida y muerte de las estrellas), haremos la aproximación a grados centígrados por simple familiaridad del lector, pues la diferencia de escalas se puede despreciar respecto a los valores de temperaturas de miles de grados (superficiales) o millones de grados (en el núcleo estelar), que son las que vamos a mencionar.

[4] Una entrada sobre un medio directo de cálculo de la primera distancia a las estrellas, la paralaje estelar, lo tratamos en una entrada de este mismo blog en el año 2017, cuyo enlace es: https://cielosestrellados.net/2017/07/23/2793/

[5] https://www.eso.org/public/spain/images/potw1726a/

[6] https://arxiv.org/pdf/astro-ph/9403051.pdf

[7] https://www.20minutos.es/noticia/3272514/0/piramides-guiza-datos-sorprendentes/

[8] https://www.obspm.fr/the-slow-rotation-of-the-red.html?lang=en

[9] https://arxiv.org/pdf/1706.06021.pdf

[10] https://iopscience.iop.org/article/10.3847/0004-637X/819/1/7

[11] http://www.spaceref.com/news/viewpr.html?pid=53477

[12] https://www.aavso.org/vsots_alphaori

[13] https://arxiv.org/abs/1702.04365

[14] https://www.aavso.org/aavso-alert-notice-690

[15] https://www.eso.org/public/spain/news/eso2003/

[16] Miguel Montargès (Instituto de Astronomía, Universidad Católica de Lovaina, Bélgica)

[17] https://www.skyandtelescope.com/astronomy-news/observing-news/is-betelgeuse-approaching-a-crossroads/

 

 

 

 

Lo mejor de la astronomía y astronáutica del año que nos deja

Lo mejor de la astronomía y astronáutica del año que nos deja (2019)

No es que cada año me parezca más solemne e importante en cuanto acontecimientos de ciencia que el año anterior, si no que quizás le aplico un sesgo cognitivo al reconocer que me quedan menos años por vivir y que la aventura de descubrimiento del universo  sólo está empezando; nos encontramos en la orilla del océano cósmico -como decía el desaparecido Dr. Sagan-, y el vasto océano nos llama a cada paso.…eso, si somos capaces de mantenernos con vida en este planeta.

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Niveles del C02 atmosférico en partes por millón. Fuente:NASA

Recientemente  una cumbre global del clima se ha celebrado en nuestro país, con un resultado cuanto menos, agridulce. Si somos positivos, es una «ayuda» para que occidente (salvando alguna «ilustre» potencia mundial) se haga eco que, variables que influyen globalmente en nuestro clima están alcanzando valores negativos como nunca; las emisiones de gases de efecto invernadero (en concreto del dióxido de Carbono directamente vinculado a la quema de combustibles fósiles) están alcanzados valores nunca registrados en nuestro planeta. El cambio climático es un hecho [1], y ha venido para quedarse (no, no es una moda de «progres», por desgracia). En nuestra mano está la tecnología y la filosofía capaz de revertirlo y dejar una Tierra habitable desde la que lanzarnos –nosotros y nuestra descendencia- a ese océano de exploración o no.

Pero la finalidad de mi entrada no es un discurso proteccionista del medio ambiente, ni derrotista sobre el futuro, es todo lo contrario. Os propongo un breve repaso por los acontecimientos que han marcado un año -2019- que en algunos aspectos pasará a la historia de la astronomía y de la investigación aeroespacial. Estos hitos deben convencernos que somos lo suficientemente audaces – si nos lo proponemos-, de revertir casi cualquier situación de adversidad. Que nadie nos robe nuestro legítimo derecho al futuro, bajo ninguna bandera, religión o ideología.

El año 2019 en grandes hechos vinculados a la exploración del universo

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New Horizons llega a Ultima Thule. Fuente: NASA

Recordad que empezamos el año, un uno de enero como todos los demás años, pero asomándonos al abismo [2]. En este mismo blog escribía una horas antes sobre cómo, en el año en el que la realidad alcanzaba el filme de Blade Runner  (y fallecía el personaje y el actor que interpretaba al replicante Roy Batty), una nave lanzada en 2006 por NASA visitaba  por primera vez un objeto trasneptuniano (que ni se conocía cuando fue lanzada); Ultima Thule (2014MU69) –oficialmente renombrado como Arrokoth-  a 6 500 millones de kilómetros del Sol –casi seis horas luz-. Jamás los humanos habíamos enviado una sonda espacial a estudiar un objeto tan lejano, y lo hicimos a la perfección (y de hecho el programa sigue activo y se dirige a un nuevo objeto del cinturón). Si tienes interés en saber cómo le va y lo que ha hecho, tienes un enlace interesante al final de la entrada [3].

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Ultima Thule (¡perdón!, 486958 Arrokoth, desde 21 de noviembre). Fuente: NASA

En medio de este éxito, pasó desapercibido que otra nave, la Osiris-Rex (lanzada en 2016), se acababa de poner en órbita alrededor de un asteroide (Bennu). Su estudio en curso, tendrá la culminación con una próxima toma de muestras mediante una compleja maniobra de impacto-captura, y su posterior retorno a la Tierra.

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Mapa -en falso color- de cotas de altitud del asteroide 101955 Bennu (1999 RQ36). En breve se tomarán muestras de retorno a la Tierra.

Del conocimiento profundo de estos cuerpos puede depender nuestra supervivencia como especie, y no se trata de un eslogan barato, se trata de una realidad. Si os inquieta o interesa el tema (aunque solo sea para ver si va de verdad la cosa), os propongo al respecto un enlace de la Agencia Europea del Espacio (ESA) al final de la entrada [4]. Por cierto, de la última reunión sobre Defensa Planetaria (si, existe este organismo, es oficial y no se trata de una cortina de humo), la ESA vuelve a unirse a NASA dentro del proyecto AIDA; Asteroid Impact and Reflection Assessment. Un vídeo -algo desactualizado (AIM ha cambiado por HERA)-, pero que está en castellano, muy recomendable y claro, de la ESA, lo tienes en [5].

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Panorama de la cara oculta de la Luna desde la Chang’e 4. Fuente: Agencia China del Espacio

También nada más empezar el año, el 3 de enero, China aterrizaba una nave – Chang’e 4- en la cara oculta de la Luna. Una muestra del grado tecnológico en el sector aeroespacial que está alcanzando la superpotencia asiática. No solo un pequeño rover descendió para analizar el entorno, si no que fue necesaria que la señal rebotara en otro satélite para que los datos y las maniobras pudieran dirigirse desde la Tierra. China entraba por la puerta grande en la exploración Lunar, de la que mucho se iba a hablar en 2019.

En enero, en base a la recopilación de los datos de la nave espacial Cassini (13 años sobre el planeta), supimos que los majestuosos anillos del planeta se han formado recientemente; hace solo entre 10 y 100 millones de años. La majestuosidad de los planetas anillados quizás solo sea un espejismo efímero.

La sonda de NASA, Solar Parker Probe (la nave que «tocará »el Sol) completó en 2019 sus primeras dos órbitas a pocos millones de kilómetros de nuestra estrella, intentando desvelar los secretos de la atmósfera solar que mantienen esta zona un millón de grados más caliente que su superficie.

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Acercamiento de la Parker Solar Probe al Sol. Las distancias están en millas. Fuente: NASA

Space-X, protagonista reciente de la tecnología aeroespacial con sus nuevos cohetes reutilizables para situar satélites en órbita y abastecer la estación espacial internacional (ISS), presenta finalizados sus motores Raptor, que dotará de potencia su nave Starship, con la que el Sr. Elon Musk (idolatrado y odiado por igual) pretende llegar a la Luna en un par de años y en una década a Marte.

En marzo, el administrador de NASA, J. Bridenstine solemniza su discurso de vuelta a la Luna de los humanos 50 años después: “Iremos a la Luna para quedarnos”. Artemisa será el nombre del proyecto que en 2024 pondrá al primer astronauta nuevamente en la Luna, gracias al cohete SLS (comparable al Saturno V en muchos términos) y su capsula orión, que durante este año ha sido ensamblado paulatinamente y de forma parcial, y probado en laboratorio. Pocos días después el propio vicepresidente de los EE.UU anunciaba que en menos de 5 años se cumpliría este objetivo. Se fija el primer lanzamiento de prueba (EM-1) a finales de 2020, naturalmente sin tripulación.

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Prototipo Starship MK2. Fuente: Space X

Elon Musk ensambla «al aire libre» dos prototipos (dos equipos diferentes que compiten entre sí) parte de su Starship, la nave llamada a llevar astronautas a la Luna y Marte.

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Quizás la imagen más icónica de 2019. La sombra del agujero negro del núcleo de la gran galaxia elíptica M87, a 53 millones de años luz. El año que la humanidad vio -por primera- vez lo invisible. Fuente: EHT/ESA.

El jueves 11 de abril se hace público uno de los mayores logros tecnológicos en detección astronómica; Internet y los medios de comunicación se inundan de la primera imagen de un agujero negro en el núcleo de la galaxia Messier 87 (en realidad su sombra), una galaxia elíptica a 53 millones de años luz (la más importante del cúmulo de galaxias de Virgo), gracias al proyecto de gran interferometría global «Even Horizon Telescope (EHT)», compuesta por 8 radiotelescopios repartidos por todo el mundo y con más de 200 investigadores implicados.

Una sonda israelí –lanzada por un Falcon 9 de Space X- entra con éxito en órbita de la Luna, por desgracia el aterrizador se estrellaría de forma bastante poco delicada sobre la superficie de nuestro planeta. Ir a la Luna no es fácil.

El metano marciano, y las diferencias de criterios de detección entre la sonda TGO (orbitador, ESA) y el rover Curiossity (superficie, NASA), darán mucho que hablar durante este año, aunque será difícil llegar a una conclusión satisfactoria.

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Crew Dragon, atracando en forma autónoma a la ISS. Fuente NASA/Space X

La cápsula Crew Dragon (variación de la reutilizable Dragon-2), de Space X, tiene un incidente en las pruebas de Tierra (el sistema de escape de emergencia de la tripulación),  que retrasará los planes de llevar astronautas a bordo hacia la  ISS. Recordemos que la Demo-1 de Crew Dragon en marzo atracó de forma autónoma en la ISS, y cuyo competidor más directo volará (CST100 de Boing) a final de año hará su vuelo de prueba sin un éxito concluyente como leeremos más adelante.

China, con su goteo de noticias, anuncia un ambicioso programa lunar tripulado para 2030.

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Módulo de descenso lunar de Blue Origin. Fuente: Blue Origin.

Blue Origin (Jeff Bezos) envía con éxito su cápsula reutilizable New Shepard a una órbita baja y presenta su proyecto «BlueMoon» un módulo espacial capaz de descender sobre la Luna que complementaría el proyecto de NASA (SLS+Orión) para volver a la Luna.

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Ilustración del SLS dispuesto para el despegue. ¡Ah! ¿Qué es solo una ilustración muy lejos de la realidad? Mira por favor el vídeo de [8]. Fuente: NASA

Space X lanza  a mediados de mayo los primeros 60 satélites de su flota Starlink (compuesta inicialmente por 12000) y que persigue dar cobertura global de Internet. Aunque durante 2019 desplegará al menos 60 más, el proyecto se ve envuelto en polémica cuando algunas instituciones de investigación (pero a fecha de hoy, no la UAI) astronómica se alarman por la contaminación visual para poder desarrollar su trabajo.

La tercera estación meteorológica de construcción española que estará sobre Marte (MEDA), es entregada a NASA para ensamblarla en su rover que partirá hacia Marte en 2020. Y es que en 2020 nada menos que 4 sondas partirán hacía el planeta rojo.

De entre los múltiples y muy diversos descubrimiento de exoplanetas, destacamos el del sistema exoplanetario alrededor de la estrella TeeGarden,  una estrella enana roja a solo 12, 5 años luz y realizada por un equipo Internacional liderado por astrónomos españoles desde Calar Alto, en Almería.

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50 aniversario del Apolo XI. Fuente: NASA

Apolloinrealtime.org es la web de NASA donde se recogen gran parte de todas las imágenes, todas las películas y  todas las emisiones entre las misiones Apollo a la Luna y centro de control. Celebramos (de forma muy desigual por desgracia) el 50 aniversario de la primera llegada a la Luna en julio de 1969. Imprescindible el documental –que pasó por cines- Apollo 11.

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Chadrayan 2. Fuente: ISRO

La Agencia Espacial India (ISRO) lanza hacía la Luna el 22 de julio su nave Chandrayaan 2 con la intención de alunizar un pequeño vehículo sobre su superficie y con una previsión de vida útil de 14 días. La nave entraría en órbita el 20 de agosto y se estrellaría al intentar alunizar el 6 de septiembre. Ir a la Luna no es fácil (bis).

TESS, el nuevo telescopio de NASA cazador de exoplanetas, descubre 21 exoplanetas en su primer año, y 800 candidatos, trabajando sobre estrellas brillantes situadas a menos de 300 años luz de nuestra estrella.

Se detecta un nuevo objeto interestelar, el cometa C/2019 Q4 Borisov. Este cometa presenta una órbita no compatible con objetos de órbita solar, se desplaza a 150000 kilómetros por hora y mantiene una órbita hiperbólica con 40 grados de inclinación sobre la eclíptica. A diferencia del «controvertido» 1I/Oumuamua, este objeto presenta un aspecto mucho más familiar con lo que nos tienen acostumbrados nuestros cometas, salvo que proviene de otro sistema solar.

Space X, con 78 misiones exitosas en solo 11 años de vida, algo increíble en la historia aeroespacial (si odias a Elon Musk y tienes dudas sobre su productividad en el sector, puedes echar una mirada al vídeo [6]), tiene un incidente grave en tierra con su prototipo de la Starship del equipo de Boca Chica (MK2), vamos, que el prototipo explota mientras está siendo abastecido para el siguiente ensayo. En estos momentos MK3 ya está en marcha [7].

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Queloz y Mayor, descubridores de 51 Pegasi b (1995), Nobel 2019. Fuente: Forskning.

El premio Nobel de física de 2019 es compartido entre el cosmólogo J. Peebles y los «cazaplanetas» pioneros M. Mayor y D. Queloz (descubridores del primer exoplaneta en 1995).

Se confirma que la sonda «multiplanetaria» Voyager  2 (lanzada en 1977)  cruzó la heliopausa solar (allá donde el viento solar deja de notarse) el pasado año 2018, a 119 unidades astronómicas, o lo que es lo mismo, a 18 000 millones de kilómetros, desde donde aún recibimos débiles señales de su veterano sensor de plasma.

El número de exoplanetas supera los 4000. Y con la UAI podemos «jugar» a ponerles nombre. De hecho, gracias al Planetario de Pamplona y este año a la Agrupación Astronómica Io (A Coruña), dos estrellas (con sus respectivos sistemas planetarios) ya han recibido nombres españoles de nuestra literatura universal más ilustre.

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El telescopio Keck determina cuánta agua pierde la luna de Júpiter, Europa.

Un equipo internacional de astrónomos, utilizando los telescopios Keck (Hawai), consigue determinar la pérdida de agua  que sufre la luna Europa, del planeta Júpiter. Su océano salado subterráneo lanza al espacio 2300 kilogramos por segundo y podemos medirlo desde la Tierra. Europa es uno de los objetivos prioritarios de interés astrobiológico de las agencias espaciales.

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Starliner CST-100 preparada para despegue. Fuente:NASA

La cápsula Starliner CST-100 construida por Boing para NASA con la finalidad de devolver a la agencia americana su capacidad de enviar astronautas al espacio sin subcontratas (Soyuz), despega exitosamente el 20 de diciembre, pero no es capaz de llegar a la ISS en modo autónomo. Su aterrizaje, 48 horas después, fue perfecto.

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CHEOPS empezará en 2020 a “caracterizar” exoplanetas cercanos. tipo “súperTierras” Fuente: ESA

Y la última noticia, no por ello menos importante. CHEOPS, el telescopio espacial de la ESA para caracterizar exoplanetas, fue puesto en órbita el 18 de diciembre. Con este pequeño telescopio de 30 centímetros y un detector de última generación, podremos caracterizar mejor –gracias a los tránsitos exoplanetarios ya conocidos- un buen número de los exoplanetas conocidos «próximos», su densidad, sus características físicas básicas, y la presencia de atmósferas y composiciones principales. Los primeros resultados de este telescopio espacial operado desde España, nos depararán más de una sorpresa el próximo año.

Yo, si todo acompaña, os lo seguiré contando por sexto año consecutivo en Radio Castellón cadena SER, porque el próximo año promete ser más apasionante que este.

¡Feliz 2020!

Referencias:

[1] https://climate.nasa.gov/

[2] https://cielosestrellados.net/2018/12/31/yo-he-visto-cosas-que-vosotros-no-creeriais/

[3] http://pluto.jhuapl.edu/

[4] https://www.esa.int/Space_in_Member_States/Spain/Asteroides_cual_es_el_riesgo

[5] https://www.youtube.com/watch?v=KpmuzduOjhE

[6] https://www.youtube.com/watch?v=-dCln8n0i5g

[7] https://www.youtube.com/watch?v=81CBY2rogzQ

[8] https://youtu.be/xUPyVWTs1kY

 

 

 

 

 

¡Este tránsito lo pago yo!

El próximo lunes 11 de noviembre, podremos observar el tránsito de Mercurio por delante del disco solar.

No es la primera vez que escribo sobre la observación  un tránsito de Mercurio sobre el disco de nuestro Sol (1), ya que en mayo de 2016 pudimos observar uno, y entonces no hacía mucho que había empezado este blog, del que por otra parte, pido disculpas por la escasez de entradas (esta es la cuarta en lo que va de año).

Seguramente en los próximos días en Internet encontraréis abundante información sobre el mismo, y los medios generalistas se harán eco de ello el fin de semana anterior o el mismo día del evento astronómico.

Por tanto, no lo haré largo, y a este tránsito os invito yo, ya que del próximo desconozco mi estado de salud, pues sucederá en 2032.

Mercurio desde la Tierra da tres vueltas al Sol por cada año terrestre, pero para ver un tránsito por delante del Sol solo hay dos opciones, o esperamos 3,5 o esperamos 13 años. Esto es así porque Mercurio describe una órbita al Sol cada 116 días pero lo hace con una inclinación de 7 grados, lo que provoca que los tránsitos vistos desde la Tierra tengan ese espaciado temporal. Así, durante el siglo XX Mercurio solo pasó por delante del disco solar 14 veces y sólo lo hará en el mismo número de ocasiones en el siglo XXI.

Además, como la órbita del planeta más cercano al Sol varía entre los 46 y los 76 millones de kilómetros, el tamaño aparente de un magnífico punto negro delante del Sol varía entre diminuto y muy diminuto.

El siguiente planeta interior a la órbita de la Tierra y que puede por tanto pasar por delante del disco solar es el planeta Venus.

Venus es bastante mayor que Mercurio (12 100 kilómetros de diámetro frente a los 4 900 kilómetros de Mercurio)  y se encuentra bastante más cerca de la Tierra (0,3 Unidades Astronómicas más cerca de media, en los máximos acercamientos), por lo que su tamaño aparente sobre el disco solar es mayor y además posee el aliciente de tener atmósfera. Pude observar el tránsito de Venus en 2004, pero me perdí debido a las condiciones climatológicas el de 2012. El próximo no ocurrirá hasta 2117. Las observaciones de los tránsitos de Venus suceden en pares separados por 8 años, pero con más de un siglo de diferencia. Me puedo sentir afortunado de haber contemplado el tránsito de Venus de 2004.

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Secuencias de un vídeo del tránsito de Venus en junio de 2004 tomadas por el autor

Venus nos puede llegar a mostrar 60 segundos de arco (1 minuto) de tamaño aparente, mientras que Mercurio no supera los 13 segundos de arco en el mejor de los casos, confundiéndose con facilidad en una primera observación con una mancha solar (si las hubiera). Recordar que el disco solar o lunar, sostienen un tamaño aparente de 30 minutos de arco.

Es decir, que estando el Sol en uno de sus mínimos de actividad, que implica ausencia casi completa de manchas, Mercurio resultará fácilmente reconocible transitando desde las 12:35 GMT hasta las 18:04 GMT, más de cinco horas de anodina observación solar, si no fuera porque afortunadamente, en la longitud de nuestro país, el Sol ya se ha puesto ese día a las 18:04 GMT.

Una pincelada histórica que debes conocer es que la confirmación del adelantamiento del punto más cercano al Sol de la órbita de Mercurio (perihelio)  calculado por Le Verrier a finales del siglo XIX, solo fue posible de explicar gracias a la Teoría General de la Relatividad de A. Einstein (1915) y supuso la cimentación de la conocida teoría. El desfase no explicable mediante la mecánica newtoniana –salvo por la existencia de un planeta aún más cercano al Sol- era de 43 segundos de arco por siglo.

La observación Solar en general y del tránsito en particular

Y aquí es cuando llega la fuente en rojo, doble subrayado y todas esas artimañas para hacer consciente al lector que la observación del Sol mediante un telescopio o instrumento óptico (necesario para observar Mercurio cuando pase por delante), seguramente te dejará ciego de un ojo. Si utilizas cabezal binocular o prismáticos, de los dos ojos a la vez.

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Los instrumentos deben de estar dotados de filtros solares de abertura completa

La única forma de observación del Sol segura son: los telescopios especiales H-alfa, la proyección solar de la imagen (al tanto con los niños o “suicidas del ojo” cercanos al instrumento que está proyectando la imagen), filtro solar homologado de abertura completa (delante del telescopio y precaución al asegurarlo, así como con el buscador del tubo) o el prisma de Herschel (2).

¿Cómo y cuándo?

Lunes, 11 de noviembre de 2019, a partir de las 12:35 GMT (algo más de las 13:35 horas de nuestro reloj u hora oficial), un punto muy pequeño entrará en el disco solar por su lado este (a media altura), es decir de izquierda a derecha, pasando casi por el centro solar aparente.

Desde nuestro país la salida no será visible, pues el Sol ya se habrá puesto por el horizonte a las 17:48 horas.

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Visibilidad del evento astronómico a nivel global. Fuente: Fred Spenak

 

¡Recordad!: Sólo se puede observar con los medios adecuados y seguros para nuestra salud ocular.

¡Feliz transito de Mercurio y el próximo lo pagáis vosotros!

 

PD: Y por si eso del puntito diminuto y la ausencia de manchas no os motiva mucho, os dejo un vídeo excelente del SDO (NASA) del último tránsito de Mercurio.

 

Para ver el tránsito en directo:

a) Desde el Planetario de Madrid (desde el telescopio del Planetario):

b) Desde el Instituto Astrofísico de Canarias IAC (telescopio italiano Galileo)

c) Desde el Instituto Astrofísico de Canarias IAC (Sky-live)

d) Verlo desde organismos de EE.UU (Fuente JPL, NASA)

https://www.jpl.nasa.gov/edu/events/2019/11/11/watch-the-transit-of-mercury-2019/

 

Referencias del texto:

(1) https://cielosestrellados.net/2016/05/07/transito-de-mercurio-espectaculo-celeste-o-mera-anecdota/

(2) https://es.wikipedia.org/wiki/Prisma_de_Herschel

 

El eclipse del cincuentenario

El eclipse del cincuentenario

Esta semana de julio es muy especial. Tal día como hoy 16 de julio, pero hace justo 50 años, el poderoso cohete Saturno V, de 110 metros de altura y 10 de ancho, elevaba desde Cabo Cañaveral (Florida, EE.UU)  a la misión Apolo 11 hacía la Luna, con los astronautas Armstrong, Aldrin y Collins. Cuatro días después, Armstrong ponía el primer pie en nuestro satélite, en el llamado Mar de la Tranquilidad, constituyendo una de las proezas humanas e imágenes más icónicas del siglo XX.

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Cohete Saturno V (Apolo 4, noviembre de 1967) en la rampa de despegue con la Luna en el cielo. Crédito: NASA public domain

Este evento, que es rememorado por todo el globo con diversos actos culturales, parece que quiera dejar constancia también en las retinas de todos los ciudadanos que esta noche (en España) del 16 de julio levantemos la vista al cielo antes de la media noche.

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Lugar del alunizaje del Apolo 11 (marcado con una flecha roja) en el Mar de la Tranquilidad, visible a simple vista. Imagen tomada con un teléfono móvil (S7) aguantándolo a pulso sobre un telescopio 127/1200 la pasada noche del 13 de julio en la actividad de Les Useres (Castellón).  Crédito Germán Peris.

Y es que hoy martes, la Luna en fase de llena, se ocultará tras la sombra de la Tierra, como queriendo reclamar también para ella el protagonismo de actor principal en esta celebración.

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Fases del eclipse de Luna. Extraído del generador de efemérides del OAN (Madrid). Puedes extraer las de tu localidad en España en el link:  https://astronomia.ign.es/web/guest/eclipse-parcial-de-luna-del-16-de-julio-de-2019

 

El evento será visible sin ningún instrumento óptico, e incluso desde lugares con iluminación, aunque, como siempre que hablamos de los astros, recomendamos  alejarse un poco de las luces urbanas para intentar reconocer, en esta ocasión,  los planetas Júpiter y Saturno, que nos acompañan estas noches estivales en las constelaciones de Ofiuco y Sagitario respectivamente.

La luna empezará a esconderse tras la sombra de la Tierra en nuestras comarcas apenas media hora después de su salida por el horizonte este, a las 22:02. Progresivamente se irá introduciendo en la sombra de nuestro planeta hasta alcanzar el máximo del eclipse a las 23:30 horas. En este momento la Luna se encontrara a unos 18 grados de altura hacia el sur-sur-este.  Por ello debemos de procurarnos un lugar de observación sin obstáculos elevados en esa dirección.

El eclipse no es total, pero se llega a ocultar casi un 70% de su superficie, por lo que el brillo nocturno del astro descenderá de forma acusada –que se notará en los lugares más oscuros solamente-.

Nuestro satélite presentará en esos momentos un “mordisco” importante por la sombra de nuestro planeta, y en esa zona se apreciará un suave color rojizo. Si un astronauta estuviera allí, vería como el Sol se oculta tras la Tierra.

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Fase parcial del eclipse de agosto de 2008 desde Castellón. Crédito Germán Peris.

 

Posteriormente la Luna abandonará la sombra para recuperar su fase llena habitual a la una de la mañana y la noche recuperará la claridad característica de una Luna llena.

 

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Eclipse total de Luna, del pasado 21 de enero de 2019 desde Castellón ciudad. No volveremos a tener un total de Luna hasta 2022. Crédito Germán Peris.

 

Este fenómeno astronómico será visible en todo el planeta donde es de noche, y la comodidad de la hora de observación seguro que provoca un interesante seguimiento a pesar de no tratarse un eclipse total, que no podremos observar desde nuestro país hasta 2022.

La primera lluvia de estrellas de 2019

Durante este fin de semana tenemos la primera lluvia de estrellas destacable del año 2019, las Eta Acuáridas.

Si eres un entendido en esto de los trocitos de cometas y asteroides que penetran en nuestra alta atmosfera a velocidades de decenas de miles de kilómetros de hora y que dejan una rápida y bonita traza a la que denominamos estrella fugaz, ya debes de estar frotándote las manos con el «resbalón» del titular.

Cierto, es falso. Nuestro paneta, en lo que va de año, ya ha barrido varias órbitas donde se encuentran pequeñísimos restos de cometas y asteroides. Nada más estrenar el año tuvimos las Cuadrántidas (noche del 3 al 4 de enero), que es la lluvia más importante del año y está asociada al asteroide 2003EH1 (probablemente un cometa extinto). Si, como lo has leído, está fue la más importante de todo el año, por encima de las conocidas “Lagrimas de San Lorenzo” en agosto (Perseidas) –con unos 100 meteoros a la hora- y mucho más que las Leónidas de noviembre –con apenas unos 20 meteoros a la hora, excepto cada 33 años-.

Incluso a la hora de escribir estas líneas, la Tierra hace pocos días que ha salido de la corriente del cometa C/1861 G1 Tacher que provoca la lluvia de las Líridas y cuyo máximo fue la noche del 22 al 23 de abril.

¿Entonces para que un titular engañoso? ¿Soy un inductor a las fake-news? ¿Mis fuentes y conocimientos son tan pobres?. Bueno, por partes, la respuesta a las tres preguntes es un “creo que no”.

El titular adecuado y completo debería ser; La primera lluvia de estrellas de 2019, en condiciones aceptables para su observación, desde el hemisferio norte.

Por estas comarcas a principios de año no solo nos encontrábamos en plenas vacaciones navideñas, sino que también nos encontrábamos con unas temperaturas algo bajas (invierno en el hemisferio norte) que impedían la observación cómoda de la lluvia de las Cuadrántidas (si las nubes lo permitían), a pesar que la fase de la Luna era muy favorable. Por otra parte, hace unos días, las Líridas presentaban una actividad prevista baja (20 meteoros a la hora), que sumado a una fase lunar muy molesta (casi Luna llena) y unas temperaturas nocturnas frías (en el hemisferio norte) impedían su observación por completo.

Sin embargo este fin de semana tenemos Luna nueva (5 de mayo) y el pico de la lluvia de estrellas (técnicamente hablando, su THZ [1] más alto) de unos 40-50 meteoros a la hora, es visible con unas temperaturas ciertamente ya agradables en el hemisferio norte (y concretamente en el este de España).

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Espectacular bólido de 2 colores tomada desde Castellón por Sergio Hernández Pérez, el pasado mes de enero y no perteneciente a ninguna lluvia de estrellas. Los meteoros esporádicos también existen. Reproducida con permiso del autor.

¿Estamos ante una lluvia de estrellas perfecta?

No, perfecta no. Muchas veces hay que realizar ciertos sacrificios para ver algunos fenómenos astronómicos, partiendo ya que la mayoría de ellos son visibles siempre de noche. Aunque la actividad se distribuye durante toda la noche, la constelación de Acuario –donde se sitúa el llamado radiante [2] de la lluvia- no se levanta hasta bien entrada la noche. Es decir, si queremos disfrutar con plenitud de la lluvia, y teniendo en cuenta la situación de la constelación de Acuario, deberemos o de alargar la noche de observación o de levantarnos unas horas antes del amanecer,  tumbarnos cómodamente lo más lejos posible de las luces urbanas y mirar hacia toda la bóveda pero con cierta preferencia hacia el sur-sureste. Quizás entonces tengamos ocasión de contemplar alargados trazos de luz con cierta preferencia por los de color naranja.

Un progenitor con renombre

La lluvia de las Eta Acuáridas (como las Oriónidas en octubre) son producidas por los restos del más famoso de todos los cometas, el cometa Halley.

El cometa Halley del que todos hemos oído hablar –y quizás no muchos visto- fue el primer cometa cuya órbita fue posible calcular y su regreso predicho con éxito. Eso sucedió en 1705 y fue E. Halley quien consiguió este logro matemático. El cometa regresa cada 75 años, y a veces ha sido un astro destacable en el cielo (y temido en la antigüedad), si bien en su último paso de 1985 estuvo a punto de provocar una crisis vocacional por sus condiciones tan desfavorables de observación.

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Cometa 1P/Halley (8 de marzo de 1986). Fotografía de W.Liller (IHW). NSSDC’s Photo gallery (NASA). Public domain.

El cometa, que regresará en el verano de 2061 también fue el primer cometa visitado por los humanos con varias naves no tripuladas, de una de ellas, la Giotto de la Agencia Espacial Europea (ESA)  y de la que ya hablamos en otra entrada [3], fue capaz de fotografiar el oscuro núcleo de unos 25 kilómetros de tamaño, en una arriesgada maniobra espacial de acercamiento.

El desgaste de cada paso del Halley deja atrás estas pequeñas partículas que penetran en la atmósfera desintegrándose a varias decenas de kilómetros de altura. Si uno de estos meteoros toca el suelo (suceso harto improbable), podríamos recoger un meteorito de uno de los tipos de astros más viejos de nuestro sistema solar, y que probablemente tuvieron mucho que ver con el agua en la Tierra y el surgimiento de vida en nuestro planeta.

Pistoletazo de salida para los «astrónomos escondidos» de nuestro invierno boreal, el verano y la observación «cómoda» del cielo estrellado está a las puertas.

 

 

[1] THZ o tasa horaria cenital, es el número máximo visible de meteoros a la hora en el momento más álgido de una lluvia de estrellas. Para calcularlo se extrapola la posición del radiante (ver [2]) de la lluvia al cenit (vertical del observador) y unas condiciones perfectas de observación, es decir sin Luna y sin polución lumínica. Por tanto es un parámetro que debemos interpretar siempre con cautela, pues aún en unas condiciones excelentes de observación, no coincidirá con el número de meteoros que veríamos, por la absorción atmosférica

[2] Radiante de la Lluvia, es el punto imaginario desde donde parecerían surgir la prolongación imaginaria de todos los trazos de las estrellas fugaces de una lluvia, y que se debe a un fruto de la perspectiva del movimiento de la Tierra. Normalmente la situación del radiante de una lluvia de meteoros da nombre a dicha lluvia, así por ejemplo, el radiante de la lluvia de las Oriónidas se sitúa en la constelación de Orión.

[3] https://cielosestrellados.net/2015/12/22/natividad-la-estrella-de-belen-un-pintor-florentino-y-una-epopeya-cosmica/

La última Luna roja hasta 2022

El último eclipse total de Luna visible desde España hasta 2022, se producirá la madrugada del próximo lunes

Los eclipses totales de Luna no suelen ser raros, no tanto por su frecuencia como por su visibilidad. A diferencia de los eclipses de Sol, los de Luna son visibles en toda la parte nocturna de la Tierra, cuando se produce la alineación espacial perfecta de los astros Sol-Tierra-Luna.

Así, casi todos recordamos una Luna de “sangre “ (es el término que se utiliza en los últimos años en los medios de comunicación para referirnos a un eclipse total de Luna), pero pocos un eclipse total de Sol, pues estos últimos se produce en una estrecha franja de tan solo cien kilómetros de ancha. Si hacemos memoria seguro que podemos recordar el pasado mes de julio un eclipse total de Luna visible desde nuestras comarcas, en aquella ocasión con la Luna saliendo por el horizonte Este y muy cerca del protagonista astronómico del pasado verano, el planeta Marte. Además se dio la circunstancia que el evento ocurría en viernes y a primera hora de la noche veraniega, unas circunstancias ideales para disfrutar del fenómeno.

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Eclipse de Luna y el planeta Marte en el último eclipse total desde Castellón. Actividad en Bodega Flors (Useres, Castelló)

En esta ocasión desafortunadamente, lo más interesante del fenómeno astronómico y que es visible a simple vista, cuando la Luna se tiñe de naranja, sucederá de madrugada, antes del amanecer y hacia el horizonte Oeste, desde la ubicación de España.

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Tiempos en hora civil para las diferentes fases del eclipse. Infografía del IGN

El inicio del fenómeno, cuando la Luna empieza a esconderse tras la sombra de la Tierra, se produce a las 04:49 horas de la madrugada. Desde este momento veremos progresivamente como la Luna es cada vez más “mordida” por la curvada sombra de nuestro planeta. El inicio de la totalidad del eclipse, cuando la Luna se vuelve roja por la refracción atmosférica, será a las 05:25 horas. A las 06:12 horas se produce el medio eclipse y la coloración más rojiza. En este momento la Luna se situará a una altura ya solo de 23 grados respecto al horizonte oeste, por ello nos debemos procurar un sitio alto o un lugar despejado para la observación del fenómeno.

La totalidad acabará 06:37, con las primeras luces del crepúsculo. El fin de la parcialidad no será observable desde nuestras comarcas pues la Luna ya se habrá puesto por el horizonte y el Sol estará próximo a su salida.

Además, este eclipse total de Luna se produce con la Luna en el perigeo, es decir, en el punto de su órbita más cercano a la Tierra, por lo que aparecerá un poco mayor de tamaño y brillo, lo que se ha venido conociendo estos últimos años de forma mediática como súper-Luna. Esta circunstancia es difícilmente apreciable si no recurrimos al registro fotográfico o somos expertos observadores.

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Si el tiempo meteorológico lo permite, merece el esfuerzo madrugar un poco para contemplar sin necesidad de instrumento óptico alguno esta “súper-Luna de sangre”, pues por desgracia no volveremos a tener visible un eclipse total de Luna desde nuestras comarcas hasta el 16 de mayo de 2022.

¿Quieres conocer con exactitud las horas de las diferentes fases del fenómeno astronómico desde tu localidad?  Para ello te dejo el enlace del Instituto Geográfico Nacional (IGN):

http://www.oan.es/servidorEfem/index.php

Visibilidad del eclipse a escala planetaria:

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Yo he visto cosas que vosotros no creeríais

Yo he visto cosas que vosotros no creeríais

Yo he visto cosas que vosotros no creeríais. Atacar naves en llamas más allá de Orión. He visto rayos C brillar en la oscuridad cerca de la puerta de Tannhäuser,… todos esos momentos se perderán en el tiempo,… como lágrimas en la lluvia.

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Los ángeles 2019, noviembre oscuro, lluvioso, sucio, extraño. Los «replicantes» son humanos creados artificialmente para las labores más desagradables y peligrosas que los humanos no desean o temen realizar.

Cierto, actualmente son una fantasía lejana, aunque  en la realidad – a unas horas de entrar en el año 2019 -, la edición genética con la finalidad de la prevención de enfermedades se abre tímidamente paso, entre el miedo a sentirnos dioses y el miedo a cometer pecados que nos abocan al infierno de algún dios que nos observa enfurruñado.

Los coches voladores del escenario de ciencia ficción inicial, en la realidad no vuelan, porque sencillamente no existen como tales. Es cierto que algunos de los mayores dueños de los combustibles fósiles del planeta, esos combustibles propios de una época pasada aún no superada que provocan aceleradamente el cambio climático (quizás que nos llevan al escenario inicial de ficción), prueban sus primeras moto-drones para la policía cerca de las arenas del desierto.

Pero lo cierto es que estamos muy lejos de la magnífica película que filmó Ridley Scott en 1982, con un reparto privilegiado y una banda sonora sencillamente genial de Vangelis,  basada parcialmente y algo lejana obra escrita en 1968 « ¿sueñan los androides con ovejas eléctricas?», y que lleva el título –como casi todos que me leéis bien conocéis- de «Blade Runner».

Las colonias exteriores de la película Scott no existen, pero empezamos a soñar con un realismo inusitado y apoyado más en la ciencia que en la ficción, en un futuro muy próximo de regreso a la Luna (para quedarnos) y las primeras misiones humanas a Marte en menos de un par de décadas, sin lugar a dudas el próximo «hogar» de nuestra especie en pocos siglos.

Y es que si durante algo más de un par décadas parecía que la exploración espacial se había restringido mayormente a nuestro entorno cósmico cercano, la experimentación en órbita terrestre en estaciones espaciales y estudio del universo (y de nuestro planeta) desde órbita terrestre o puntos espaciales cercanos, los permanentes e imparables avances en investigación espacial están cambiando aceleradamente este escenario.

Repasar aquí los últimas misiones de exploración no tripuladas a Marte, Júpiter, Saturno, algunos asteroides y cometas (en los que hemos aterrizado y tomado muestras), entre otras, que en los últimos años hemos enviado exitosamente, sobrepasa con mucho esta entrada. Pero lo cierto es que estamos viviendo una época dorada de la exploración del universo, empezando por nuestro patio trasero del sistema solar (donde aún no descartamos encontrar vida primitiva), y acabando por la detección de miles de mundos alrededor de otras estrellas, pura ciencia ficción cuando se rodó Blade Runner en 1982. Giordano se levantaría de su tumba.

La astronomía multimensajero, y las puertas de una nueva física (en lo que atañe especialmente a la física de partículas) también se abren paso, aunque con unos resultados menos vistosos que los propios de la astronomía espacial que continua manteniendo su carácter de ciencia visual. Una imagen desde la superficie de la Luna Titán, donde seguro que algunos amigos Gallegos surfearán en el futuro, o las ya «habituales» imágenes desde la superficie Marte, donde dos estaciones meteorológicas españolas (una móvil, en el rover Curiossity) nos dan el parte climático diario.

Si los que crecimos con la serie televisa Cosmos, del tristemente desaparecido Carl Sagan, sentimos «envidia» de no haber conocido las hazañas de las primeras misiones sobre la superficie de Marte (Viking), el programa  Apolo que puso al hombre en la Luna, o las misiones Piooner y Voyager (estas últimas sin duda las más longevas, aún activas) de exploración de lo que entendíamos en su día parte más exterior de nuestro sistema solar, estos últimos años «reconvertimos» nuestros sentimientos de envidia en admiración y deseo de conocer más con las nuevas misiones de exploración.  Sagan tenía mucha razón, apenas estamos mojando nuestros pies en la orilla del inmenso océano cósmico.

Y es que de las misiones actualmente en curso de las diferentes agencias espaciales (recordemos que China está a punto de aterrizar en la cara oculta de la Luna), destacamos una porque que en unas horas sobrevolará un pequeño mundo que aparentemente nos podría parecer de poca importancia. Pero es que en las próximas horas será ya el año 2019 y la poca importancia de ese mundo, es en realidad mucha, por algunos motivos que describimos rápidamente.

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Logo oficial New Horizons. Crédito NASA/SwRI/JHU

La nave New Horizons (NASA, lanzada en enero de 2006) tenía dos objetivos como misión principal, el primero era el estudio de Plutón, nunca antes visitado por ninguna misión espacial hasta el momento. El primero de los objetivos principales, después de casi 10 años de viaje, lo alcanzó en julio de 2015. Plutón había pasado de ser un planeta a ser considerado planeta enano por la UAI [1], pero sin duda lo que nos descubrió la Horizons en su visita [2], muy probablemente le devuelva su antigua categoría a Plutón, que no establece más que una línea un tanto difusa, ante la avalancha de descubrimientos de nuevos objetos un poco más allá del propio Plutón, y que configuran la parte más interior del que llamamos Cinturon de Kuiper (KBO), la zona de los objetos trasneptunianos, donde cientos de miles de objetos congelados y pequeños se encuentran en orbitas circulares como reliquias de la formación de nuestro sistema solar.

La pequeña nave de solo 500 kilogramos de peso, gracias a asistencias gravitatorias consiguió la velocidad de unos 50 000 kilómetros por hora (la segunda nave más veloz construida hasta la actualidad)  y sobrevoló Plutón a unos 12500 kilómetros de distancia enviándonos imágenes de un mundo nunca imaginado y con una estructura superficial no esperada. Fue una exploración pionera e histórica. Las imágenes desde una distancia de 4500 millones de kilómetros de nuestro planeta tardaban casi 4 horas y media en llegarnos.

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Portal de la New Horizons. Toda la información aqui disponible. Crédito NASA

Después de su visita histórica a Plutón, el segundo objetivo primario de la misión era explorar un cuerpo de la zona del Cinturón de Kuiper, explorar el abismo de nuestro sistema solar. El objetivo que alcanzará esta madrugada será un cuerpo que incluso cuando partió de la Tierra en 2006 no conocíamos ni su existencia (fue descubierto por el telescopio espacial Hubble en 2014 en una búsqueda de «objetivos» para la trayectoria de la Horizons), 2014MU69 o más familiarmente, «Ultima Thule». Algunos encendidos de los motores de la Horizons, el último hace escasamente un mes, enfilaron su trayectoria hacia el segundo objetivo de la misión.

Esta madrugada hora española, aún en la celebración del recién estrenado nuevo año 2019, lo sobrevolará a 50 000 kilómetros por hora y a solo 3500 kilómetros de su roja y oscura superficie [3].

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Eventos previstos para la Horizons. Crédito JHU

Esta cercanía de por si no asegura imágenes exitosas, el cuerpo solo tiene unos 35 kilómetros de diámetro y en su lejanía tarda casi 300 años en orbitar nuestra estrella. Por ello la sonda ha recibido un protocolo especial para la toma de imágenes y datos para asegurar su éxito a 6500 millones de kilómetros de nuestro Sol (43 veces la distancia de la Tierra al Sol), esta distancia es tal, que la luz e información tarda unas 6 horas en llegarnos. Nunca jamás hemos explorado un cuerpo a esta distancia, y tras la exploración, en unas horas empezarán a llegarnos las primeras imágenes de uno de los objetos que creemos, son los ladrillos que compusieron los planetas de nuestro sistema solar hace más de 4600 millones de años,… y tenemos muchas preguntas por contestar sobre este periodo de formación planetaria.

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Ilustración de la situación de Plutón y otros objetos del KBO.  Crédito JHU

Las respuestas llegarán en varias semanas de envío de datos (hasta unos 50 giga bits se esperan), y en ciencia, muchas respuestas abrirán nuevos interrogantes.

Después, un nuevo objetivo secundario puede esperar a la New Horizons, probablemente otro cuerpo del Cinturón de Kuiper, en función del poco combustible que le quede para maniobrar, su energía restante para mantener los instrumentos operativos (obtenida por RTG) y el estado general de la nave, pero eso es ya otra historia, Horizons está haciendo historia en estas misma horas que estás leyendo estas líneas.

Celebremos que vivimos en una época de descubrimiento como nunca hasta ahora, porque estas celebraciones se perderán como gotas en la lluvia, con los descubrimientos que vivirán las próximas generaciones.

¡Qué 2019 nos depare muchas más alegrías y descubrimientos que 2018, aún en los océanos más oscuros dónde jamás pensamos llegar!

 

[1] https://www.iau.org/

[2] http://pluto.jhuapl.edu/

[3] http://pluto.jhuapl.edu/Ultima/Ultima-Thule.php

Una isla en el espacio y el tiempo

Una isla en el espacio y el tiempo

Con los conocimientos actuales de cosmología que disponemos, la descripción del título de esta entrada haría referencia sin duda a cualquiera de las más de 200 000 millones de galaxias de las que tenemos constancia en nuestro universo. Sin embargo esta entrada tiene la finalidad de presentaros una isla en el espacio y en el tiempo mucho más cercana, apenas algo más de 70 kilómetros de la ciudad de Castellón.

Se trata del santuario de Sant Joan de Penyagolosa (también hospedería aunque en el momento de escribir estas líneas, cerrada), termino de Vistabella del Maestrazgo, en pleno macizo de Peñagolosa, uno de los parajes naturales más emblemáticos de la Comunidad Valenciana. Su pico, con 1814 metros se alza dominando las comarcas de la plana, con su peculiar silueta cambiante según el lugar escogido.

El santuario parece datar del siglo XV, antes de que supiéramos que la Tierra no ocupaba el centro del universo y que todo giraba a nuestro alrededor. El lugar fue un lugar emblemático para los que éramos aficionados a la astronomía allá por finales de los años 80 del siglo pasado -apenas unos críos- porque el entorno nos ofrecía uno de los mejores cielos estrellados de nuestra provincia. Cuando este grupo de adolescentes imberbes decidió formar una asociación de aficionados a la astronomía, elegimos la vista del pico desde la carretera de la localidad Vall d’Alba, para que nos representara.

Pero los años pasaron, la contaminación lumínica aumentó, nos salió más pelo (o no, según se mire), se perdieron amigos por el camino y todo cambió y se aceleró.

Sin embargo, Sant Joan de Penyagolosa sigue ahí, impasible, puerta de entrada a un mágico enclave, una isla de paz (sin cobertura de telefonía), impasible a nuestros lamentos, miserias y aspiraciones, a nuestro odio y estupidez,  y de vez en cuando,… se muestra como lo que era, como lo que espero continúe siendo, una isla en el espacio y el tiempo muy cerca de las estrellas, muy lejos de todo.

Este modesto time-lapse está compuesto por unas 4900 fotografías, para lo que fueron necesarias unas 10 noches de trabajo, no todas aprovechadas por diferentes imprevistos. El equipo, una vieja Nikon D90, lanzada al mercado hace ahora unos 10 años, con mucho ruido a alto ISO (2000 es el utilizado) y con modestos 12,8 mega píxeles. El programa con el cual se ha montado, el gratuito y muy sencillo de utilizar, Moviemaker de Microsoft.

Espero que os guste y os motive.

Si deseáis verlo a más resolución en Youtube el enlace es:

https://youtu.be/a3XXBcNC-tc

PD: Como siempre, los altavoces a buen volumen (además esta versión es una música muy suave), la calidad de video más alta (720 o 1080) y a ser posible visualizarlo en un lugar preferiblemente oscuro, sin que incida luz en la pantalla.

 

Dedicado a la soledad de la noche, bajo miles de estrellas.

« Soledad, es tan tierna como la amapola, que vivió siempre en el trigo sola, sin necesidad de nadie »

Emilio  José López, 1973