La noche es la mitad de la vida, y la mitad mejor. Goethe



sábado, 26 de noviembre de 2011

A UNOS MINUTOS DE DISTANCIA

En nuestro marco de referencia, si sentenciamos que algo está a unos minutos de distancia, la respuesta inmediata del subconsciente es que ese algo dista poco de donde nos encontramos. Pero, ¿qué ocurre cuando esos minutos no son temporales sino angulares? La escala cambia radicalmente: en el cielo, una distancia de unos pocos minutos de arco puede subtender enormes distancias. No me queda muy claro mi grado de acierto al hacer esta comparación, pero seguro que no tendrán duda alguna sobre lo que quiero expresar aquellos que, como yo, estén acostumbrados a manejar distancias angulares pequeñas durante la medición de la separación de las estrellas dobles. Os pongo en situación.
Hace un par de noches, imbuido en ese hábito insano (pero delicioso) de robarle horas al sueño, estaba yo reduciendo un paquete de imágenes CCD de estrellas dobles de Stein. Además de la medición con Reduc sobre mis imágenes, hago una consulta para cada par en Aladin. Esta maniobra me sirve para detectar eventuales movimientos relativos entre las componentes y también para extraer los movimientos propios de las mismas mediante la consulta on-line de los catálogos UCAC3 y PPMXL. Como sabéis, las STI son dobles muy poco observadas y a veces es suficiente hacer una composición RGB con imágenes antiguas del DSS -tomadas en las años 50 y en los 90- para detectar de manera visual cambios de posición, los cuales se evidencian al desdoblarse la imagen estelar en dos puntos de colores diferentes más o menos separados dependiendo de la cuantía de los movimientos. Es una forma rápida de evaluar la tendencia cinemática de las componentes de un par y puede ser la clave para asignar en primera instancia indicios de opticidad o binariedad ante la escasez de medidas históricas. De la misma forma, el interface de Aladin incorpora otra herramienta complementaria que permite hacer animaciones de parpadeo (blinks) usando dos o más imágenes, de tal forma que una estrella viajera se manifiesta mostrando un desplazamiento alternativo sobre el fondo estelar fijo.
Para el caso de las estrellas dobles de movimiento propio común (MPC) -esas que viajan juntas por el espacio en la misma dirección, sentido y velocidad- el resultado de usar estas dos facilidades de Aladin, será la visión de dos parejas de puntos de diferente color, en el caso de la composición RGB, o dos estrellas que saltan al unísono si ordenamos hacer un blink. Estas facilidades son muy eficaces para la detección de pares de movimiento propio común desde la comodidad de nuestro hogar a condición de disponer de una conexión a Internet. Sabemos que el movimiento propio común es una condición necesaria -aunque no suficiente- para que exista relación física entre dos estrellas. Por lo tanto, los pares que posean esta cualidad serán firmes candidatos a ser sistemas binarios. Para demostrar la eficacia de estas técnicas con un gasto mínimo de recursos, basta observar los resultados del programa desarrollado  en el Observatorio Astonómico del Garraf, en Barcelona. Desde 2008, un nutrido grupo de observadores, coordinados por Xavier Miret, Tòfol Tobal e Ignacio Novalbos, vienen escudriñando visualmente parcelas de cielo digital con la intención de hallar nuevos pares MPC sin catalogar: es el llamado OAG Common Proper Motion Wide Pairs Survey (OAG CPMWPS). Durante este tiempo han detectado más de 2300 nuevos pares MPC y eso que aún el survey no ha concluido. Lo mejor es que el proyecto es de carácter abierto y cualquiera con interés puede participar trabajando desde casa.
Bien, pues después de lo que pretendía ser una breve introducción a lo que iba a relatar (no lo puedo evitar, soy de pluma fácil), retomaré el hilo con la esperanza de que el sufrido visitante aún no haya tomado las de Villadiego.
Volvamos a ubicarnos: Aladin, estudio de la doble STI 162, imagen RGB y... llega la sorpresa. En el mismo campo, al sur de STI 162, una brillante estrella muestra un desplazamiento muy grande entre dos placas DSS de diferentes épocas. La distancia entre los centros de los dos puntos es aproximadamente de 28,54 segundos de arco. O sea, la estrella en cuestión se ha movido esa misma distancia en ¡¡¡39 años!!! Asombroso. Os dejo las instantáneas.
Campo estelar de STI 162 sobre un placa POSSI-O tomada en 1952. La estrella brillante en el centro de la imagen nos alegrará la noche.

Composición RGB con dos placas: POSSI-O (1952) y POSSII-F (1991).

Cuando se detecta un movimiento tan evidente se pone en marcha inconscientemente lo que yo llamo "el explorador instintivo": uno escruta la placa en las cercanías de la estrella ambulante buscando alguna otra que imite las evoluciones de aquella. Si hay suerte habremos encontrado unos de esos pares de MPC, y con más suerte aún, puede que la pareja no esté catalogada.  A primera vista, en nuestro caso, no había nada semejante en la inmediata cercanía, así que amplié el radio de búsqueda disminuyendo el zoom de la imagen compuesta. No lo podía creer: a la enorme distancia de "unos pocos minutos de arco" (4,9, según medí con la herramienta Dist) había otros dos puntos bastante más débiles  que eran una copia exacta de los primeros: no había duda de que esta estrella era compañera de viaje de la más brillante. Enseguida ordené un blink con las mismas placas y se evidenció que el salto era idéntico tanto en amplitud como en dirección y, por tanto, las trayectorias eran completamente paralelas. La impresión visual de la escena fue impactante, demoledora, excepcional: el movimiento propio común debía ser altísimo y por ende las dos estrellas deberían estar localizadas en la vecindad solar. Os haré partícipes del espectáculo:





Representación de los vectores de movimiento propio para las componentes de acuerdo a los valores de UCAC3.

Siguiente paso: comprobar si el par MPC está catalogado en WDS. Sin salir de Aladin descargué el catálogo y lo superpuse sobre la imagen. Efectivamente, la pareja está registrada como WDS 01026+6221 WNO  51. Ahora, ya podemos hablar de estrella primaria y secundaria, puesto que el sistema tiene nombre y apellidos. Ya puestos, investigué acerca de sus características.

         En contra de lo que pudiera parecer por tratarse de un par tan evidente, el sistema ha sido descubierto recientemente -en concreto en el año 2008- por Makarov et al., quienes publicaron los resultados en The Astrophysical Journal en un artículo titulado Common Proper Motion Companions to Nearby Stars: Ages and Evolution. Estos hechos confirman la idea de que existen muchos más pares de este tipo aún no descubiertos. Según el catálogo WDS, las componentes son dos estrellas de magnitudes visuales 9,56 y 13,78 separadas por nada menos que 293,1" en dirección 76º (medidas de 1999) y cuyos altos movimientos propios en ascensión recta y declinación arrojan cifras de +730 +089 (msa/año) y +732 +080 (msa/año) para la principal y la secundaria respectivamente. La principal es HIP 4872, una enana roja de espectro M1,5V situada a tan solo unos 10 pc de distancia. La secundaria, V388 Cas, es una variable eruptiva de tipo UV Ceti de espectro M3-M7V que igualmente dista 10 pc de nosotros.

Es obvio que los sistemas binarios muy cerrados tienen un enorme interés para los astrofísicos. De ahí que tanto los observadores profesionales como nosotros, los amateurs, nos pertrechemos con instrumentos que procuren altas focales para desdoblar sistemas cada vez más apretados; incluso hacemos uso de técnicas de captación y de procesado de imágenes que expriman al máximo las posibilidades ópticas de nuestros telescopios (lucky imaging, interferometría speckle); el objetivo: rozar el límite de resolución teórico haciendo un guiño a los efectos del seeing atmosférico. De hecho, está muy extendido el síndrome de la aberturitis y de la focalitis, potenciados por la relativa asequibilidad económica que ahora impera en el mercado instrumental. Pero, ¿qué ocurre en el otro extremo? ¿qué relevancia tienen para la astrofísica los sistemas físicos separados y los pares MPC? Veamos. Tanto el origen como el estado evolutivo de las sistemas CPM muy abiertos es todavía un misterio. Como muchos de ellos, probablemente, no estarán enlazados y nunca llegarán a orbitar, o si lo están será de manera muy débil, es esperable que puedan ser destrozados debido a interacciones dinámicas con otras estrellas o por nubes moleculares. También se desconoce si las componentes se han formado juntas y si tienen la misma edad.  Es factible, de igual forma,  que estos pares deberían ser jóvenes y pertenecientes a corrientes, cúmulos o asociaciones estelares, aunque esto aún no está suficientemente demostrado. Por otro lado, está el tema de los planetas extrasolares tan en boga. Se postula que la mitad de todos los sistemas de estrellas binarias separadas pueden albergar planetas ya que la separación es bastante grande como para permitir la formación y la consiguiente estabilidad de las órbitas planetarias resultantes. Así pues, por todas estas razones, el tema está completamente abierto a la investigación y de ahí la importancia de la detección y estudio de nuevos pares CPM muy separados, que al aumentar el censo o la muestra representativa ayudarán a arrojar más luz sobre estas incógnitas.  Estudios recientes apuntan que el 9,5% de las estrellas cercanas al Sol (hasta 100 pc) puedan tener compañeras a separaciones proyectadas por encima de las 1000 ua.
Como curiosidad personal tenía yo la necesidad de saber cuál era el record en el ranking de separaciones extremas. El astrofísico español José Antonio Caballero, perteneciente al Centro de Astrobiología (CSIC-INTA) de Madrid, es un especialista en esta clase de binarias muy abiertas. Al respecto, ha publicado numerosos trabajos y en uno reciente del año pasado aparecido  en Astronomy & Astrophysics, Volumen 514, id.A98 (Reaching the boundary between stellar kinematic groups and very wide binaries. II. alpha Lib + KU Lib: a common proper motion system in Castor separated by 1.0 pc) he encontrado la respuesta a mis desvelos. Sorprendente: el sistema Alpha Lib + KU Lib  tiene una separación angular de 2,6º, lo que corresponde a una separación física proyectada de 1 pc. En realidad es un sistema múltiple y probablemente represente el caso más extremo de jóvenes binarias extremadamente abiertas. No me digan que no es un caso apasionante.
El sistema binario más separado. Crédito: José A. Caballero
Conferencia impartida en el II INTERNATIONAL MEETING OF DOUBLE STAR OBSERVERS (Pro-Am) Octubre 2010, Sabadell, Barcelona, España
Antes de terminar este artículo, decir que es frecuente encontrarse nuevos pares de MPC, unos más evidentes que otros, pero todos interesantes. Casi siempre los hallazgos serán una generosa concesión de Doña Serendipia como premio a la dedicación. Pero, como ocurre con las musas literarias, el escritor que se precie debe esperar paciente a la inspiración... frente a una hoja de papel en blanco, trabajando. Haciendo valer el símil, es conveniente tener siempre a punto  "el explorador instintivo" para investigar en el entorno de unos cuantos minutos de arco (o incluso grados, como hemos visto). Ad Astra.

lunes, 14 de noviembre de 2011

11-11-11: UN VIERNES MÁGICO

La Agrupación Astronómica Palentina (AAP), está celebrando durante este 2011 su XXV aniversario. Desde aquí, mi enhorabuena a todos los compañeros por su dedicación y entusiasmo durante este cuarto de siglo, en el que la divulgación de la Astronomía ha sido su meta principal. ¡A por otros 25, amigos!

 


Bien, pues la semana pasada, en concreto el viernes, y en el marco de Semana de la Ciencia 2011, los palentinos ofrecieron una conferencia en las instalaciones del Aula de Medio Ambiente de Caja Burgos. Y no, no era ésta una conferencia cualquiera. El invitado no era otro que mi amigo, el emeritense Francisco Rica, especialista en estrellas binarias -un verdadero todoterreno en todos los ámbitos de esta disciplina- y sobre todo una excelente persona a la que me une una profunda amistad desde hace años. Paco está saboreando en estos días las mieles del éxito. Bueno, mejor dicho, son los laureles de un nuevo éxito, porque es de esas personas que consigue llegar a la cima cada vez que se propone un nuevo reto. Eso sí, todo ello de la mano de trabajo, tesón y estudio continuados. Y me refiero a que la semana pasada publicó -otra vez- un trabajo en una revista profesional. En esta ocasión en la prestigiosa revista británica MNRAS (Monthly Notices of the Royal Astronomical Society), veterana publicación que, desde 1827, se ha consolidado como una de las más importantes revistas científicas del mundo en astronomía y astrofísica. En el artículo que menciono, Rica y otros cuatro co-autores,  presentan los resultados de sus observaciones lucky imaging de estrellas binarias cerradas realizadas con el telescopio infrarrojo de 1,5 metros del Observatorio del Teide: el Carlos Sánchez. Además de precisas medidas para 157 binarias (rango de separaciones entre !!0,14¡¡ y 15,40 segundos de arco), se han confirmado 18 binarias de Hipparcos, se han descubierto dos nuevas componentes cerradas (para BVD 36 A y J 621 B) y se han recalculado nuevas órbitas para otras cuatro binarias. Porque esa es otra: mi amigo Paco es también calculista de órbitas, algo para lo que muy pocos amateurs están preparados. De hecho, él es uno de  los no más de tres astrónomos no  profesionales que son capaces de hacerlo en todo el mundo. Sin duda, habría que revisar aquí el significado del concepto de astrónomo amateur.  Podéis ver aquí el prepint de este trabajo titulado Orbit Determination of Close Binary Systems using Lucky Imaging. Y es que Rica, no para. Son varios los frentes en los que ahora está embarcado, todos ellos de una gran importancia astrofísica, aunque no daré más detalles...

Volviendo al principio, el viernes por la tarde me desplacé a Palencia para encontrarme con Rica en el hotel donde había reservado habitación. Aunque hablamos muy a menudo, no nos veíamos desde el año pasado cuando coincidimos en el Congreso Estatal de Astronomía que se celebró en Madrid. Era algo imperdible y me hacía mucha ilusión el reencuentro. Cuando llegué, Rica y Alberto Illera (secretario de la AAP) ya me esperaban y paseando por las calles palentinas con una excelente temperatura para los tiempos en los que estamos, acabamos en una céntrica cafetería para charlar un rato y hacer tiempo hasta la hora de la conferencia.  La conversación estuvo muy animada y Alberto, resultó ser un magnífico anfitrión, tremendamente accesible y afable. Aquí os dejo un momento de la reunión.
De izquierda a derecha: Alberto Illera, Francisco Rica y Edgar Masa.

La conferencia estaba programada para las 20:15 y dio comienzo tras los cinco minutos de cortesía habituales, previa presentación del conferenciante por Alberto Illera. El título: Descubriendo 141 nuevas binarias visuales. Por cierto, mi cámara nos dijo adiós, creo que para siempre, así que todas las imágenes que mostraré son cortesía de Paco Rica: secuestré sin piedad su cámara.
Rica comprueba que todo está en orden y funcionando. Faltan cinco minutos para el comienzo.

Alberto Illera presentando al conferenciante.

Portada de la presentación.

En su charla, el conferenciante nos narró la historia de un trabajo de investigación publicado hace un par de años en JDSO (New Wide Common Proper Motion Binaries) y que dio lugar al descubrimiento y catalogación de 141 nuevas binarias visuales cosecha de nuestro colega Rafael Benavides (eres grande Rafa). Como es habitual en los trabajos de Rica, además de las mediciones de todos los sistemas descubiertos, se realizó un completo estudio astrofísico y se estudió la naturaleza para determinar las probabilidades de binariedad de cada uno de los pares. El tema en sí era un tanto especializado y técnico, pero el buen hacer de Paco Rica permitió que los numerosos asistentes no tuvieran esa sensación: llevó su disertación de tal manera que hizo asequible para todos los conceptos más espinosos. En definitiva, Rica hizo gala de un lenguaje pausado, seguro y articulado de una manera muy didáctica y accesible. A mi entender, una delicia y vuelvo a felicitar aquí a mi colega por lo bien que nos lo pasamos todos.
Rica en Plena faena.
Aquí os dejo algunas diapositivas de la charla, todas ellas cortesía del autor de la misma.
Atendiendo la rueda de preguntas final.
La jornada no terminó aquí. Los socios de la AAP tenían preparada una cena de hermandad después de la conferencia. Durante el trasiego de viandas hablamos largo y tendido sobre temas astronómicos, sobre proyectos y planes de futuro. Aproveché para conversar con algunos compañeros a los cuales ya conocía de algún encuentro en Valladolid. Varios hablaron de su interés por las estrellas dobles en el marco de su asociación y quizá hayan surgido el viernes vínculos de colaboración: ante ello, dado que soy un hombre fácil, me ofrecí a tenderles una mano cuando  lo deseen. Aquí estoy para lo que necesitéis, amigos.
Preparados para la ingesta.
Recuerdo que no tomé postre, pero a la postre -valga la redundancia- no me quedé sin él. Aún faltaba la gran sorpresa de la noche: una visita al ¡Observatorio Astronómico de Cantabria! sería el punto y seguido de las actividades organizadas. Cerca de las doce de la noche, Alberto Illera, Óscar Díez (astrónomo y montañero de los serios), Leo Royuela (una de las socias más veteranas y más encantadoras), Paco Rica y yo, emprendimos camino hacia Cantabria en un viaje de alrededor de hora y media. Aunque estaba nublado y al poco de meternos en carretera incluso se puso a llover, yo estaba eufórico e ilusionado: no me importaba que no hubiera observación, me conformaba con visitar las instalaciones. Llegamos sin contratiempos y aunque no llovía ya, en el alto donde se ubica el observatorio soplaba un viento endemoniado: los gigantes (como a don Quijote, tal me parecían en vez de generadores eólicos) que rodean el enclave giraban a una marcha colérica. La silueta del edificio se recortaba altiva y tentadora, y en lo más alto, la cúpula metálica emitía reflejos intermitentes a medida que la luz de la Luna pasaba temerosa entre las bandas de nubes. En la puerta nos esperaba Javier Ruíz, el astrónomo encargado del observatorio junto al guarda de seguridad. Javier nos mostró las diferentes estancias del complejo, un lugar moderno y dotado de todo lo necesario para cumplir la doble función para la que fue concebido: la didáctica y divulgativa y la de ser un centro de investigación astronómica.
Lo mejor fue acceder finalmente a la segunda planta: la sala de control y la cúpula. Se me pusieron los ojos como platos, había que disfrutar el momento y saborearlo. Enseguida me imaginé observando allí estrellas dobles hasta el amanecer.
Javier Ruiz y Paco Rica.
En la cúpula: Óscar Díez, Leo Royuela, yo, Javier Ruiz y Paco Rica. Puede apreciarse mi cara de felicidad.
El telescopio principal: un MEADE 16" f/10 LX200R.
Estableciendo contacto.

Cuando parecía que la visita iba a darse por terminada ocurrió el milagro: se habían abierto varios claros y quizá aún era posible observar la Luna antes de partir. El momento en que Javier tomó el mando a distancia y abrió la cúpula fue para mí emocionante: en la oscuridad, mirando hacia arriba, se nos mostró una diana de colores magnífica rodeando la Luna. Un instante mágico sin duda. Mirad.
Todos, pasamos por el telescopio en visual. El paseo lunar que me di usando el joystick fue una delicia, era como sobrevolar a bordo de una nave. Hubo ocasión entre nube y nube de observar también Júpiter y debo decir que jamás había apreciado antes tantos detalles en las nubes jovianas observando visualmente; una imagen inolvidable. Para terminar, y con Orión a tiro, nos deleitamos con la Gran Nebulosa. El Trapecio, hasta deslumbraba y aún a pesar de lo fuerte que soplaba el viento y que la noche no era muy propicia, los detalles y las estructuras de la nebulosa eran muy conspicuos. Por cierto, me pareció que el conjunto era de color verdoso, nunca me había parecido así. Javier me corroboró que el también tiene esa sensación.
Despedidas en el observatorio y vuelta a Palencia, digiriendo al calorcillo de la calefacción la vivencia en grata compañía. Como anécdota, la Guardia Civil nos paró a la entrada de Palencia en un control rutinario de alcoholemia. Ninguno habíamos bebido, por supuesto, pero todos estábamos ebrios de buenas sensaciones. Aún me quedaba otra media hora de viaje hasta Valladolid y eran las seis de la mañana cuando aterricé en la cama cansado pero feliz.
Antes de concluir, quisiera agradecer a mis colegas de la AAP su trato amable y su hospitalidad, en nombre de Francisco Rica y en el mío. Sois grandes, compañeros. Y cómo no, a Javier Ruíz, reconocerle con gratitud su dedicación para que nos sintiéramos como en casa durante la visita. Ad Astra.