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27/3/07 - DJ:

Qué observan los astrónomos desde Argentina


Durante el mes de marzo compartiremos algunos trabajos de astrónomos argentinos y extranjeros que utilizan el Complejo Astronómico El Leoncito (CASLEO) para hacer observaciones e investigar.
Por Alejandra Sofía
En Boletín del Observatorio Astronómico de La Plata

"Juegas todos los días con la luz del universo"

Lo escribió Pablo Neruda y eso hacen los astrónomos con la fuente que da vida a sus observaciones: la luz, en cualquier "formato" electromagnético, que proviene de los objetos celestes y que, desde la Tierra, "atrapan" con los telescopios.

El Complejo Astronómico El Leoncito (CASLEO) es el observatorio más importante de nuestro país; desde el 12 de septiembre de 1986 abrió la posibilidad de hacer observaciones astronómicas de mayor alcance en suelo argentino. El "antes" no es una tabla rasa sino que se utilizaban telescopios de menor tamaño. Y cuanto mayor es el tamaño, más es la información astronómica que se obtiene. Dos metros, quince centímetros: ése es el diámetro del espejo reflector del telescopio "Jorge Sahade", el más grande de la Argentina.

Actualmente, los mayores telescopios del mundo tienen diámetros de hasta diez metros; algunos interactúan entre sí logrando mayor capacidad de captar luz. Los europeos van por más: 100 metros de diámetro ¿Qué sucede en estos sitios elegidos siempre a grandes alturas? El astrónomo ya no "pone el ojo" sino modernos dispositivos tecnológicos; ópticas activas, cámaras CCD; espectrógrafos y polarímetros, etc. "Cargan" sus observaciones en computadoras y tienen materia prima para muchos meses.

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Una charla con el Dr. Carlos Feinstein: MODELOS DE LA SOMBRA

Estar en el lugar adecuado en el momento indicado. Así se logró una excelente observación que develó cuestiones importantes de una luna del Sistema Solar: Caronte.

Imágenes en:
http://www.fcaglp.unlp.edu.ar/~extension/199/carlos/

En enero de 2006 la revista Nature publicó el resultado de la mejor determinación del tamaño y propiedades de la atmósfera de Caronte, la luna de Plutón, dos aspectos que permanecían imprecisos. La oportunidad se dio cuando Caronte eclipsó a una estrella -UCAC2 26257135- el 11 de julio de 2005. El hemisferio Sur fue el mejor sitio del planeta para observar el eclipse y los observatorios más importantes de la región apuntaron sus instrumentos en esa dirección. ¿Mejor observación de todas? La que realizaron en CASLEO.

El Dr. Carlos Feinstein, investigador del CONICET, integrante del Instituto de Astrofísica de La Plata (IALP) y profesor de la Facultad de Cs. Astronómicas y Geofísicas de la UNLP, cuenta que "en esos días tenía asignado un turno en CASLEO y recibí un pedido de un astrónomo, Bruno Sicardy, del Observatorio de París y de la Universidad Pierre y Marie Curie, para utilizar el telescopio durante unas horas; dije que sí y vino un integrante del numeroso equipo internacional".

"Desde CASLEO vimos el eclipse bien centrado, duró poco menos de 50 segundos. El error de cálculo del radio de Caronte fue sólo de 1 km. Terminó una larga discusión de más de veinte años sobre dicho tamaño; resultado: un radio de 602 km con un error en la medida de 1 km.

En primer lugar, la estrella fue ocultada por la atmósfera de Caronte. "Si no hay atmósfera, cuando un objeto tapa a otro violentamente, la luz decae enseguida, pero si existe atmósfera, la luz decrecerá lentamente y se verán efectos químicos provocados por elementos como el nitrógeno o el metano. En el caso de Caronte el resultado fue el esperado, el satélite de Plutón no tiene atmósfera apreciable".

Los observatorios -mejor o peor ubicados para captar el eclipse- ofrecieron material para que los astrónomos hicieran un modelo de la sombra que dejó Caronte. "Se observó que la caída de luz fue muy abrupta, por lo cual, si hay atmósfera, es muy débil".

"La sombra producida por el eclipse se mueve de la misma manera que cuando uno camina y su sombra lo acompaña sobre la superficie de la tierra; se hace un modelo geométrico de cómo se mueve la sombra y de ahí se obtiene un resultado. Cada observatorio vio diferentes partes de aquella sombra. Se unificaron los registros y quedó armado un gráfico del eclipse".

Feinstein recuerda que el enviado francés traía consigo una cámara rápida, que puede tomar datos en períodos muy cortos de tiempo, cosa que en astronomía no es habitual; "nuestros tiempos de exposición son largos para poder observar toda la luz, pero como acá el fenómeno variaría velozmente, se necesitó una resolución temporal muy corta y tomar muchos datos de manera rápida".

El Dr. Feinstein se encargó de planear junto al estudiante francés, cómo hacer las observaciones, "la parte de adaptación la hicieron los ingenieros de CASLEO; si bien Caronte y Plutón se veían "pegados" desde aquí obtuvimos las mejores mediciones".

Unos días antes estuvimos probando ese instrumento en el telescopio y ajustamos algunos parámetros -agrega Feinstein- observamos la estrella original y también fuimos viendo a Plutón que estaba en camino a ocultar la estrella".

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UN ORDEN EXTRAÑO

Muchos pueden suponer que algo existe, pero las cosas cambian cuando los datos se confirman. Casi por casualidad astrónomos platenses se "metieron" en el ambiente de una agrupación de estrellas jóvenes y brillantes de nuestro Hemisferio Sur y observaron que la luz proveniente de ellas tomaba una forma no habitual en algunos lugares. ¿Por qué? Suponen que por la explosión de una supernova, una estrella que al estallar expulsa casi toda su masa con una enorme energía.

Un orden extraño es lo que llamó la atención al grupo de astrónomos que analizó polarimétricamente 36 estrellas del cúmulo abierto NGC 6231; demarcaron tres grupos de estrellas, dos tienen un ordenamiento esperable según la teoría, el otro, "dibuja" un semicírculo que indica que algo muy energético ocurrió allí y acomodó los vectores de polarización en esa forma. "Buscábamos cosas por el estilo y encontramos este efecto que es muy inusual", señala el Dr. Carlos Feinstein, uno de los autores del trabajo junto a los Dres. Marcela Vergne, Rubén Martínez, Gustavo Baume y Rubén Vázquez, de la Facultad de Cs. Astronómicas y Geofísicas platense. El mismo fue publicado en "The Astrophysical Journal".

¿Pero, qué es la polarización de la luz? La luz es una onda longitudinal y por lo tanto vibra en plano transversal a su movimiento. Normalmente tiene igual cantidad de ondas en todas las direcciones posibles. Pero en algunos casos muy especiales, por ejemplo la luz reflejada en algún objeto, posee estas características y algunos planos son favorecidos con mayor intensidad de radiación. El ojo humano no es capaz de distinguir estos planos de polarización y por lo tanto se debe usar instrumentación adecuada para medirlos. Un ejemplo muy común de la vida diaria, es que utilizando anteojos especiales es posible eliminar los reflejos molestos en las rutas, ya que estos lentes "polarizados" eliminan la luz reflejada, que en realidad está polarizada en otra dirección.

Los cúmulos estelares abiertos - de variada forma y con estrellas jóvenes- se ubican en los brazos de la Vía Láctea. Hay alrededor de mil conocidos en nuestra galaxia. "Los cúmulos abiertos -explica Feinstein- son muy buenos candidatos para hacer observaciones polarimétricas", una forma de "alinear" la luz que viene vibrando en todos los sentidos.

NGC 6231 - las letras corresponden a una catalogación de objetos como nebulosas, galaxias, cúmulos- es conocido por ser uno de los cúmulos abiertos más jóvenes de nuestra galaxia y el más brillante del Hemisferio sur; tiene estrellas O y B, esto es, de tipo muy caliente.

Mediante cuatro turnos de observación, de entre cinco y tres noches en los años 1995, 2001 y 2002, los astrónomos utilizaron el fotopolarímetro de la Universidad de Torino, ubicado en CASLEO. Le colocaron cinco filtros, (vidrios especiales que pueden analizar bandas del espectro como el ultravioleta, el azul, la luz visible, el rojo e infrarrojo (UVBRI)). Ese instrumento está adosado al telescopio Jorge Sahade.

"En NGC 6231 agrupamos las estrellas en tres grupos según el ángulo polarización: en las de la región norte sus vectores van en sentido correcto del disco galáctico. En el sur también van en ese sentido. El segundo grupo, en cambio, -explica Carlos Feinstein- está en el centro del cúmulo y pertenecen a una estructura semicircular que no está alineado con el disco galáctico, algo muy raro".

¿Qué suponen por las evidencias estos astrónomos? Que algo muy energético, como la explosión de una supernova, empujó el material y el campo magnético lo detuvo como si estuviese congelado; lo estiró y deformó quedando la forma que lograron ver. Un verdadero "shock" en el ambiente interestelar. "El semicírculo es muy regular, los vectores claramente van al centro, es un fenómeno local".

¿Vectores para aquí o para allá? "Cuando pasa muchísimo tiempo los vectores se van alineando con la galaxia, es porque la galaxia empieza a dominar. Cuando hay formación estelar los vectores se alinean en varios sentidos; con el tiempo se van poniendo en dirección a la galaxia, es un tiempo de relajamiento.

Y en toda esta historia nos encontramos con "esta cosa extraña" del semicírculo; además nos queda una pregunta sin responder: ¿por qué podemos ver la estructura semicircular detrás de dos capas de polvo existentes entre nosotros y el cúmulo? Tal vez ambas capas de polvo se anulen entre sí y nos permiten ver ese interior; en otros casos no podemos verlo porque el material delante, que ya se orientó bien, nos lo deforma".

Carlos Feinstein es claro: "lo que estamos diciendo es que fue casi de casualidad que logramos ver eso. Estas cosas existen, todo el mundo suponía que existían, pero nadie las había visto. Nosotros buscábamos algo del estilo pero fue todo una sorpresa hallar esta disposición". El grupo sigue observando en otros cúmulos, tras la huella de eventos como éste u otras "sorpresas" observacionales.







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