El cometa Hale-Bopp

Alan Hale, en Cloudcroft, Nuevo México, realizaba una búsqueda sistemática de cometas cuando el 23 de julio de 1995 descubrió un objeto de undécima magnitud cerca de la agrupación globular M70, en la constelación de Sagitario. Por su parte, Thomas Bopp observaba el cielo con el telescopio de un amigo, cuando percibió un objeto no catalogado que resultó ser el cometa.

Pronto quedó claro que Hale-Bopp no era un cometa corriente: al calcular su órbita, resultó estar a 7,2 unidades astronómicas (UA) del Sol, colocándose entre Júpiter y Saturno a la mayor distancia a la Tierra que cualquier otro cometa descubierto. La mayoría de los cometas a esta distancia son apenas perceptibles y su actividad no es apreciable, pero la cola del Hale-Bopp era observable. En una imagen del Telescopio anglo-australiano de 1993 se encontró el cometa todavía no descubierto a 13 UA del Sol, que es una distancia que en general no permite observar cometas; por ejemplo, el cometa 1P/Halley es 50.000 veces menos luminoso a la misma distancia del Sol. Los análisis indican que su núcleo tiene cerca de 50 kilómetros de diámetro, tres veces el tamaño del Halley.

Su gran distancia y sorprendente actividad indicaba que el cometa Hale-Bopp sería muy brillante al alcanzar su perihelio en 1997. Sin embargo, los especialistas en cometas tuvieron cautela en sus anuncios, debido a lo difícil que es predecir con exactitud el brillo de un cometa. Años antes, en 1973, se anunció que el Cometa Kohoutek sería el cometa del siglo por su brillantez, pero no cumplió las expectativas en ese sentido.

El Hale-Bopp se hizo visible a simple vista en verano de 1996, y aunque su brillo se redujo considerablemente en la última mitad de ese año, los científicos seguían siendo cautelosamente optimistas acerca de la posibilidad de que se volviera muy brillante. Se encontraba demasiado cerca del Sol como para que fuese observable durante diciembre de 1996, pero cuando reapareció en enero de 1997 era ya lo suficientemente brillante como para que pudiese ser visto por cualquiera que lo buscase, incluso desde grandes ciudades con cielos contaminados lumínicamente.

Por aquel entonces, Internet era un fenómeno creciente y numerosas páginas web que seguían el progreso del cometa y que facilitaban imágenes diarias desde todo el mundo se volvieron muy populares. Internet desempeñó un papel determinante alimentando el interés público, hasta ahora sin precedentes, sobre el Hale-Bopp.

A medida que el cometa se aproximaba al Sol, continuaba resplandeciendo, brillando con magnitud dos en febrero, y mostrando un creciente par de colas, con una formada por gas azul apuntando directamente hacia el Sol y la otra cola formada por polvo amarillo curvándose a lo largo de su órbita. El 9 de marzo, un eclipse solar en Mongolia y en el este de Siberia permitió a los observadores situados allí ver el cometa durante el día.

Durante su perihelio, el 1 de abril de 1997, el cometa fue espectacular. Brilló más que cualquier estrella del cielo, exceptuando Sirio, y sus dos colas se separaban entre 30 y 40 grados a lo largo del cielo. El cometa era visible bastante antes de que el cielo se oscureciese por completo cada noche, y mientras que muchos grandes cometas están muy próximos al Sol mientras pasan su perihelio, el cometa Hale-Bopp resultaba visible durante toda la noche a los observadores situados en el Hemisferio Norte.

A medida que el cometa decaía seguía siendo vigilado por los astrónomos. En enero de 2005 el cometa estaba más allá de la órbita de Urano, a una distancia de la Tierra de aproximadamente 21 UA, pero seguía siendo observable empleando grandes telescopios. Observaciones de ese año han descubierto que todavía muestra una cola distinguible.

Los astrónomos esperan que el cometa permanezca observable mediante grandes telescopios hasta, tal vez, el año 2020, momento en el que se encontrará en magnitud 30. Llegado este punto será muy difícil distinguirlo del gran número de estrellas lejanas que tienen un brillo similar.

Uno de los descubrimientos más reseñables fue que el cometa tenía un tercer tipo de cola. Además del ya conocido rastro de polvo y gas, el Hale-Bopp exhibía también una débil cola de sodio, sólo visible con potentes instrumentos con filtros específicos. Se habían observado antes emisiones de sodio en otros cometas, pero no se las había visto provenir de una cola. La cola de sodio del cometa Hale-Bopp se extendía a lo largo de 50 millones de kilómetros.

Se ha encontrado que la proporción de deuterio en el cometa Hale-Bopp, en forma de agua pesada, es el doble que en los océanos de la Tierra. Si tal proporción fuera la normal en todos los cometas, este hallazgo demostraría que los impactos de cometas no pueden ser la fuente única del agua de los océanos terrestres, aunque puedan ser fuente de una parte significativa, como suele pensarse.

La actividad y liberación de gases del cometa Hale-Bopp no se producía de forma uniforme sobre su núcleo, si no que provenía de varios grandes chorros desde puntos específicos. Las observaciones del material que fluía de estos chorros permitió a los astrónomos medir el período de rotación del cometa, que resultó ser de aproximadamente 11 horas 46 minutos. Sobrepuestas a esta rotación había algunas variaciones periódicas durante varios días, lo que implicaba que el cometa rotaba sobre más de un eje de rotación.

En 1999 apareció una publicación que presumía la existencia de un núcleo binario, para explicar así el patrón de las emisiones de polvo observadas. Esta publicación se basaba meramente en un análisis teórico y no incluía ninguna observación de este supuesto "núcleo satelital", pero estimaba que podría tener aproximadamente 30 kilómetros de diámetro, orbitando cada tres días a una distancia de 180 kilómetros del núcleo principal, que tendría un diámetro de 70 kilómetros.

Estos resultados fueron muy discutidos por los astrónomos, ya que ni siquiera las imágenes de alta resolución tomadas con el Telescopio Espacial Hubble revelaban rastro alguno de un núcleo doble. Además, mientras que se han hecho observaciones de cometas que se han fragmentado, ninguna de ellas se corresponde con un núcleo binario estable. Dada la pequeña masa de los núcleos cometarios, la órbita de un núcleo binario resultaría fácilmente alterada por la gravedad del Sol y de los planetas.

Las observaciones realizadas a finales de 1997 y principios de 1998 parecían mostrar un pico doble en el brillo del núcleo. Sin embargo aún existe cierta controversia en torno a que algunas observaciones puedan ser sólo explicadas por la presencia de un núcleo secundario.

En muchas culturas los cometas han sido vistos, históricamente, como malos presagios y se han tratado con mucho recelo. Quizás debido al gran interés suscitado por el paso del cometa Hale-Bopp y por su rara actividad y tamaño, el cometa se convirtió en el centro de muchas creencias y teorías extrañas.

En noviembre de 1996, el astrónomo aficionado Chuck Shramek, de Houston, Texas, tomó una imagen digital del cometa que mostraba un objeto borroso levemente alargado en sus proximidades. Cuando su programa de ordenador no identificó el objeto con ninguna estrella conocida, Shramek llamó al programa de radio Art Bell para anunciar que había descubierto un 'objeto del estilo de Saturno' siguiendo al Hale-Bopp. Entusiastas de los OVNIs llegaron rápidamente a la conclusión de que había una nave espacial siguiendo al cometa. Meses más tarde, la secta Heaven's Gate tomó la aparición del cometa como una señal para llevar a cabo su suicidio colectivo; Alegaron que dejaban sus cuerpos terrenales para viajar en la nave espacial que seguía al cometa.

Para casi todo el que lo vio, el Hale-Bopp era sencillamente una bonita y espectacular visión en los cielos al atardecer. El largo período en el que permaneció visible y la gran cobertura mediática de la que fue objeto probablemente lo convirtió en el cometa más observado de la historia, teniendo más impacto entre el público en general que el que tuvo el regreso del 1P/Halley en 1986, y sin duda fue visto por más personas de las que presenciaron cualquiera de las apariciones anteriores del cometa Halley. Fue un cometa que batió récords: el más alejado del sol descubierto hasta entonces, con el núcleo más grande conocido, y pudo ser observado a simple vista durante el doble de tiempo que el cometa que anteriormente ostentaba este récord. Tuvo también un brillo superior a la magnitud 0 durante ocho semanas, más tiempo que cualquier otro cometa en los últimos mil años.

Fuente: Wikipedia

Colisión galáctica

En el Canal Youtube del Gato Cuántico, hemos colgado  este fragmento, en el cual el prestigioso astrónomo norteamericano Neil DeGrasse Tyson nos explica la colisión de la Vía Láctea y la galaxia Andrómeda, evento que ocurrirá dentro de unos 5.000/7.000 millones de años. Disfrutadlo.

Grandes científicos 8: Milton Lasalle Humason

Milton Lasalle Humason nació en Dodge Center (Minnesota) el 19 de agosto de 1891. Teniendo sólo la educación primaria, en 1909 empezó a trabajar como mulero en la construcción del Observatorio del Monte Wilson, acarreando cargas pesadas. Dos años después se casó con Helen Dowd, hija de uno de los ingenieros del Observatorio.

Más tarde entró a trabajar como portero, electricista, asistente de noche y luego, en 1917, su suegro le invitó a trabajar como ayudante de observación, pasando a formar parte de la plantilla del observatorio. Una noche el operador del telescopio enfermó y el astrónomo en turno le preguntó si sería capaz de ocupar su puesto por esa ocasión: desarrolló esa tarea con tal destreza que pronto pasó a ocupar permanentemente el puesto de operador del telescopio y de asistente de astrónomo.

Se especializó en espectroscopia: es legendaria su especial habilidad para sacar el máximo partido posible al telescopio Hooker de 2,5 metros de diámetro, con el cual pudo medir espectros de débiles y lejanas galaxias. Humason desempeñó esta delicada tarea con singular paciencia, perseverancia, inigualable exactitud y creatividad, llegando a desarrollar un procedimiento propio para determinar las exposiciones a efectuar y las medidas de las placas fotográficas expuestas.

Hacia 1936 Humason había llevado el telescopio hasta sus límites, midiendo la velocidad de recesión de galaxias del cúmulo de galaxias de Ursa Major II, las cuales se alejan a 42.000 kilómetros por segundo. Trabajando con sumo cuidado estimó que la distancia de estas galaxias era de 250 millones de años-luz (hoy en día las situamos a más de 1700 millones de años-luz).

Humason y Hubble en el Telescopio de Monte Wilson

Poco después llegaría a Monte Wilson el famoso astrónomo Edwin Hubble, un hombre de familia pudiente educado en la prestigiosa Universidad de Oxford; a pesar de las diferencias sociales, Hubble y Humason se entendieron desde el primer día y al poco tiempo emprendieron la tarea de medir los espectros de galaxias lejanas. Hubble quedó impresionado con la habilidad de Humason para obtener espectros de alta calidad, lo que podía hacer mejor que cualquier astrónomo profesional de su época. Gracias a esta habilidad natural, Humason y Hubble descubrieron que las galaxias lejanas se alejan de nosotros y que la velocidad con que se alejan es mayor para las galaxias más lejanas. Hubble encontró que existía una relación lineal entre la velocidad de recesión de las galaxias y su distancia.Dicha relación se conoce hoy en día como ley de Hubble. Para poder observar más lejos tuvieron que pasar diez años, hasta la llegada del telescopio de Monte Palomar de 508 cm de diámetro.

En 1947 fue nombrado Secretario de los Observatorios de Monte Wilson y Monte Palomar, quedando a su cargo las relaciones entre ellos y todos los asuntos administrativos de los mismos. Un año antes de su muerte publicó un importante trabajo cosmológico con Nicholas Mayall y Alan Sandage en el cual hicieron un estudio exhaustivo de todos los datos existentes acerca de la recesión de la galaxias y sus distancias al Sol. 

Descubrió un cometa que fue llamado Humason en su honor, y fue un excelente observador planetario llevando adelante con varios colaboradores el proyecto Planets and Satellites.

Falleció en Mendocino (California, EE. UU.) el 18 de junio de 1972, habiendo obtenido el reconocimiento de la comunidad astronómica por su trabajo, ya que entre 1925 y 1964 llegó a publicar unos 120 artículos de astronomía o astrofísica. Fue nombrado Doctor Honoris Causa por la Universidad de Lund (Suecia) en 1950, y un cráter lunar lleva su nombre. Otro gran trabajador de la ciencia que suele pasar inadvertido.

Fuente: Wikipedia

Estrellas: Betelgeuse

Betelgeuse, también llamada α Orionis o HIP 27989, es una brillante estrella roja en la constelación de Orión. Es la novena estrella más brillante en el cielo, y es un objeto intrínsecamente grande y luminoso, por tratarse de una supergigante roja. El color característico de esta estrella proviene de las bajas temperaturas de su superficie (unos 3000 K). El estado evolutivo de la estrella es avanzado: ha pasado ya la etapa más importante de su vida, la secuencia principal, agotado ya el combustible en su núcleo que le proporcionaba energía (por fusión del hidrógeno), después de lo cual aumentó su tamaño hasta las enormes dimensiones actuales. Sus variaciones de luminosidad son propias de su presente como estrella gigante.

Betelgeuse es una estrella supergigante, razón por la cual su brillo es tan elevado a pesar de tener una temperatura superficial relativamente baja. A pesar de ser la estrella α de Orión, no es la más brillante de la constelación en luz visible, sino Rígel (β Orionis), pero en luz roja e infrarroja cercana, Betelgeuse sí es la más brillante.

Betelgeuse fue la primera estrella cuyo diámetro pudo ser medido con exactitud oscilando entre unos 850 o 905 millones de kilómetros. En su tamaño máximo la estrella se extendería hasta más allá de la órbita de Marte. Su masa es 20 veces la masa del Sol y su tamaño es 40 millones de veces mayor. Los astrofísicos predicen que Betelgeuse explotará como supernova de tipo II al final de su vida. Algunos de ellos afirman, basándose en la variabilidad mostrada por la estrella, que tal explosión podría producirse en un plazo de tiempo muy cercano (en los próximos miles de años). Otros astrofísicos son más conservadores y piensan que podría continuar con su actividad actual durante un período mucho mayor.

Recientes estudios muestran que, durante los últimos quince años, el diámetro de Betelgeuse ha encogido un 15%, desconociéndose las razones de este fenómeno. Otros muestran que tiene una forma algo ovalada.

El disco de Betelgeuse ha podido ser resuelto mediante el uso del telescopio VLT, mostrando la mejor imagen que se tiene de la estrella hasta la fecha.

Betelgeuse está rodeada por una nebulosa de aspecto complejo formada por silicatos y polvo expulsados por la estrella en erupciones estelares y convección en su atmósfera, y que se extiende hasta a una distancia de 400 unidades astronómicas.

Betelgeuse, en la constelación de Orión

Betelgeuse, finalmente, es una estrella fugitiva que ha sido expulsada de la asociación estelar Orion OB1.

Los astrónomos predicen que Betelgeuse se convertirá, finalmente, en una supernova de Tipo II, aunque es posible que su masa sea lo suficientemente baja para dejar tras de sí una rara enana blanca de oxígeno y neón, no una estrella de neutrones. Hay división de opiniones sobre el tiempo que tardará en ocurrir este evento: aunque Betelgeuse tiene aproximadamente una edad de 10 millones de años, pero debido a su gran masa ha evolucionado rápidamente, algunos señalan que la actual variabilidad de la estrella indicaría que está en la fase de quema de carbono de su ciclo de vida y, por lo tanto, explotará en algún punto de los próximos 1000 años. Los escépticos disienten de este cálculo y creen que la estrella podría sobrevivir mucho más, en torno a un 10 000 años. El evento será, en cualquier caso, espectacular aunque no está claro si tendrá efectos importantes para la vida en nuestro planeta, al encontrarse Betelgeuse cerca del límite de distancia al cual los rayos cósmicos pueden afectar significativamente a la capa de ozono.

En ese momento, Betelgeuse brillaría al menos 10 000 veces más que una supernova ordinaria, con la luminosidad de la Luna en cuarto creciente. Algunas fuentes predicen una magnitud máxima aparente a la de la Luna llena, durando varios meses. Sería un punto extremadamente brillante en el cielo, pudiéndose observar inclusive de día. Tras este periodo, iría extinguiéndose gradualmente hasta que, tras meses o tal vez años, fuese inapreciable a simple vista. El hombro derecho de Orión desaparecerá hasta que, tras unos pocos siglos, se desarrollará en el lugar una espléndida nebulosa.

Notablemente, en 1980, un equipo de arqueólogos descubrieron unos informes chinos del siglo I que se refieren al color de Betelgeuse como blanco o amarillo. Sin embargo, Ptolomeo, en un escrito del año 150, la cataloga como estrella roja (aunque también cataloga a Sirio como roja, pese a que es blanca). Por lo tanto, Fang Lizhi, astrofísico chino, propone que Betelgeuse podría haberse convertido en una gigante roja durante ese período. Se sabe que las estrellas cambian de color al expulsar una capa superficial de polvo y gas (capa que, incluso ahora, puede verse alejándose de Betelgeuse). Así, si esta teoría es cierta, es improbable que Betelgeuse se convierta en supernova en breve, pues una estrella suele permanecer como gigante roja durante decenas de miles de años.

Fuente: Wikipedia

Satélites del Sistema Solar 10: Jápeto

Jápeto recibe su nombre del titán Jápeto de la mitología griega. También es conocido como Saturno VIII. Giovanni Cassini nombró a los cuatro satélites que descubrió Sidera Lodoicea (las estrellas de Luis) en honor al rey Luis XIV. Sin embargo, la mayoría de los astrónomos optaron por referirse a ellas y a Titán usando números, de Saturno I a Saturno V. Al descubrirse Mimas y Encélado en 1789, se extendió la numeración hasta Saturno VII.El nombre actual de las lunas lo difundió John Herschel (hijo de William Herschel, que había descubierto a Mimas y Encélado) en su publicación de 1847 "Resultados de las Observaciones Astronómicas realizadas en el Cabo de Buena Esperanza", en la que sugirió llamarlas usando los nombres de los titanes (hermanas y hermanos de Cronos/Saturno).

La órbita de Jápeto es poco corriente. Por ejemplo, la distancia media a Saturno es mucho mayor que la de los otros satélites grandes (alrededor del triple que Titán, que es el más cercano a Jápeto). Otra característica notable aún no explicada es su inclinación orbital (15º), notablemente mayor que el del resto de las lunas mayores de Saturno.

Estas dos características (su inclinación orbital y la considerable distancia al planeta) convierten a Jápeto en la única luna grande de Saturno desde la cual se podrían observar plenamente los anillos de Saturno; desde las demás, éstos se ven prácticamente de canto debido a su poca ó nula inclinación orbital.

La baja densidad de Jápeto indica que su principal componente es el hielo, acompañado de una pequeña cantidad de materiales rocosos. A lo largo de toda su superficie, exhibe una amplia cantidad de cráteres; en la región oscura la sonda Cassini/Huygens ha desvelado varios cráteres de gigantescas proporciones, tres de los cuales exceden los 350 kilómetros de diámetro. El más grande de ellos tiene unos 500 km de ancho y un borde con pendientes de más de 15 kilómetros extremadamente empinadas.

La forma del satélite es esférica, como puede esperarse de una luna de gran tamaño, con partes achatadas y una cordillera ecuatorial tan alta que distorsiona la forma de Jápeto, incluso observada desde gran distancia. Por este motivo y debido a que la sonda Cassini no ha fotografiado la totalidad de su superficie, no existe un consenso sobre cuál es exactamente la figura de este cuerpo.

En el siglo XVII, Giovanni Cassini observó que podía ver Jápeto cuando este se encontraba en un lado de Saturno pero no al otro. Llegó a la conclusión, acertada, que uno de los hemisferios del satélite era más oscuro que el otro, característica confirmada por las imágenes de las sondas Voyager y sonda Cassini/Huygens.

La diferencia de coloración entre los dos hemisferios es muy marcada. El hemisferio en el sentido de la órbita de Jápeto alrededor de Saturno es oscuro, con un albedo (el índice de luz que refleja un objeto) de entre 0,03 y 0,05 con una ligera coloración entre rojiza y marrón. Por otro lado, la mayor parte del otro hemisferio y el polo son brillantes, con un albedo de entre 0,5 y 0,6; casi tan brillante como la superficie de Europa. El patrón de coloración es análogo a una versión esférica del símbolo del yin y el yang. La región oscura se llama Cassini Regio, y la brillante Roncevaux Terra.

Se cree que las regiones son oscuras por estar cubiertas por un material de origen orgánico formado por compuestos de carbono y nitrógeno. El origen de este material oscuro no es conocido, aunque se han propuesto diversas teorías: Una de ellas dice que el material oscuro no es originario de Jápeto sino que proviene de otro satélite de Saturno, desde donde fue expulsado después de que éste recibiese el impacto de un enorme meteorito. Se han sugerido Febe e Hiperión como posibles candidatos. Los resultados del sobrevuelo de la sonda Cassini de esta luna parecen confirmar esta teoría, y de hecho apuntan a que tras la acumulación de dicho material y al estar lo suficientemente caliente para ello -al ser oscuro y por tanto absorber la luz solar-, se produjo un fenómeno de segregación térmica, por el cual se empezó a evaporar hielo de agua del lado oscuro en dirección a zonas más frías -los polos y otras zonas heladas cercanas-, favorecido por la lenta rotación de ésta luna (apenas 79 días). El proceso, continuado durante miles de millones de años y a escala global, se podría haber ido autoalimentando hasta hoy, haciendo más oscuras las partes ricas en ese material, y más brillantes las otras zonas.

Otra teoría similar parece cobrar vigor tras el descubrimiento en 2009 de un gigantesco y extremadamente tenue anillo adicional sobre Saturno. Las partículas del anillo podrían ser arrastradas por el viento solar, cubriendo la superficie de la luna "como insectos en un parabrisas".

Otra teoría propone que el material oscuro proviene del interior del satélite y que emergió a la superficie a través de una combinación de impacto meteórico y criovulcanismo.

No se conoce la profundidad de la capa de material oscuro; no hay cráteres brillantes en hemisferio oscuro, por lo tanto si el material oscuro es poco profundo debe ser extremadamente reciente, o renovado constantemente, ya que de otra manera un impacto de meteorito habría atravesado la capa oscura para dejar el material brillante al descubierto.

La cordillera ecuatorial

Otro aspecto difícil de explicar de Jápeto fue descubierto por la nave Cassini/Huygens el 31 de diciembre de 2004, y se trata de una cordillera ecuatorial que ha sido bautizada como Toledo Montes de unos 20 kilómetros de ancho y 13 de alto que se extiende a lo largo de 1300 kilómetros en el hemisferio oscuro. Algunos picos se elevan más de 20 kilómetros sobre el nivel de las planicies circundantes. Algunas montañas ubicadas en el borde con el hemisferio luminoso fueron fotografiadas por las sondas Voyager, pero sólo con la misión Cassini/Huygens se han obtenido abundantes imágenes que permiten estudiarlo. A partir de ellas se ha concluido que la formación es antigua, debido a la gran cantidad de cráteres y el estado en que se encuentran.

Jápeto ha sido visitado por la sonda Voyager 2 que, como parte de su viaje a los confines del Sistema Solar, el 22 de agosto de 1981 pasó a 966.000 km de Jápeto, tomando algunas fotografías de su superficie. Más recientemente, en diciembre del 2004 la nave Cassini de la misión Cassini/Huygens, que actualmente está estudiando Saturno y sus satélites, pasó a 123.000 km de Jápeto y fotografió la Cassini Regio con mucho más detalle que el Voyager. El día 10 de septiembre de 2007 Cassini volvió a acercarse a Jápeto, y esta vez pasó a sólo 1.600 km del satélite, siendo el único sobrevuelo que la sonda realizará de esta luna

Los lectores de ciencia ficción naturalmente recordarán este satélite: en  "2001: una odisea en el espacio", de Arthur C. Clarke, el monolito de mayor tamaño está en la superficie de Jápeto.

Fuente: Wikipedia

Crédito de las imágenes: ESA/NASA