Cúmulo de galaxias de Virgo.

Las estrellas no son objetos solitarios. La fuerza de gravedad las arrea y congrega en gigantescos barrios estelares llamados galaxias. Nuestro Sol es un habitante más de una enorme ciudad llamada Vía Láctea. A su vez, cada galaxia es atraída por la irresistible gravedad y terminan por agruparse en inmensas estructuras llamadas cúmulos de galaxias.

En algún momento hablamos del interesante Cúmulo de Fornax, pero ahora quiero dirigir nuestra atención a un cúmulo de galaxias a medio camino entre las constelaciones de Virgo y Coma Berenices: el Cúmulo de Virgo.

Ubicado a unos 60 millones de años luz, el cúmulo está lleno de objetos atractivos. El último censo arroja un total de unos 2.000 habitantes, aunque no es seguro que todas estén gravitacionalmente ligadas. Las hay espirales y elípticas, de todos los tamaños, gustos y colores, de modo que ningún observador podrá sentirse defraudado. 

Espectacular imagen de la zona central del cúmulo (Rogelio Bernal Andreo).

Zona central del cúmulo, con los nombres de algunos de sus componentes (Wikipedia, usuario Hyperion130).

M87 (NGC 4486), su galaxia elíptica gigante, es el morador más destacado. Tiene dos veces más materia que la Vía Láctea y brilla con contundencia cerca del centro del cúmulo. El núcleo de la galaxia es bastante activo y contiene un agujero negro que anda por las 3000-6000 millones de masas solares. Espectaculares chorros de materia (jets) salen disparados desde el centro de la galaxia (del agujero negro) y se extienden por unos 5.000 años luz. Han sido fotografiados con exquisito detalle por la veterana cámara del Hubble.

M49 (NGC 4472) es otra galaxia elíptica gigante, algo más luminosa que M87. Situada en una orilla del cúmulo, la galaxia es muy rica en cúmulos globulares (varios miles), y no cabe duda que varios deben ser los restos de antiguas galaxias pequeñas devoradas por M49. La galaxia también esconde en su corazón un agujero negro supermasivo, quizá de unos 3000 millones de masas solares. 

Otros integrantes destacados (¡imposible listarlos todos!) son M58, M60, M84, M88, M90 y M100, NGC 4473, NGC 4371, NGC 4568 y NGC 4636

M88, una de las más grandes y luminosas integrantes del cúmulo (NGC 4501).

M87 no es la galaxia más brillante del cúmulo, ese honor le corresponde a M49, pero si es una intensa radiofuente.(NASA/JPL-Caltech).

M100 (NGC 4321), hermosa espiral del cúmulo (ESO).

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El cúmulo se extiende por una amplia región del cielo, de modo que es imposible abarcarlo al completo con el ocular. Deberán barrer la zona de allá para acá, utilizando a M87 como faro.

Un telescopio de aficionado bastará para distinguir muchas de las componentes del cúmulo. Cuando lo enfoquen, piensen que ya no hablamos de estrellas ni nebulosas de nuestra galaxia, sino de un enjambre de objetos situados a enormes distancias, una breve ojeada al espacio intergaláctico.

Podrán encontrar el cúmulo de Virgo a medio camino entre las estrellas Denébola y Vindemiatrix 

La gravedad hace de las suyas dentro del cúmulo: las galaxias se aproximan, se estrellan, se repelen y huyen unas de otras, generando unas complicadas redes de alianzas y enemistades. Con el paso de los eones, los miembros más masivos se fusionarán entre ellos, devorando sin contemplaciones a las galaxias más pequeñas. M87 es una de las principales carniceras: los alrededores de la galaxia contienen un halo de estrellas, sobrantes de galaxias más pequeñas absorbidas por M87.

Relativamente cerca del cúmulo de Virgo podemos encontrar el Cúmulo de Coma, situado en la constelación de Coma (cabellera). Contiene unas 1000 galaxias y, si andan por el cúmulo Virgo, no costará nada pasar por este barrio a dar un vistazo.

El cúmulo de Coma, en la constelación de Coma (La cabellera de Berenice)

El cúmulo de Virgo es la parte central de otra agrupación mayor, el Supercúmulo de Virgo, del cual también forma parte nuestro Grupo Local de Galaxias, desde aquí vamos escalando hasta descubrir la estructura a gran escala del universo, la zona de las maravillas y lo increíble.

En la máquina del tiempo: visitando la constelación de Orión dentro de 450.000 años en el futuro.

Ya sabemos que en el cosmos  nada es eterno o inmóvil. Las manadas de galaxias y estrellas se mueven incesantemente, obedeciendo los dictados de la gravedad y la expansión del universo. Esto implica que el panorama que contemplamos en el cielo nocturno está en constante renovación. Por supuesto, el proceso es imposible de advertir en los modestos intervalos de la vida humana, pero las constelaciones que hoy nos son familiares no lo han sido ni lo serán siempre. En el fondo una constelación no es más que una construcción imaginaria, pues las estrellas que las componen no están realmente relacionadas entre si, y cada uno de sus integrantes sigue direcciones y velocidades diferentes. Llegará un día en que otras figuras y asterismos completen el cielo nocturno, haciendo irreconocible el panorama actual.

La ESA ha elaborado un demostrativo video sobre los cambios que afectarán a la constelación de Orión hasta dentro de 450.000 años. Los movimientos futuros de cada estrella se pueden precisar gracias a las campañas de observación desarrolladas por las sondas Hipparcos y Gaia, que han sido capaces de precisar las características y movimientos de unos dos millones de astros. Estos videitos son sumamente ilustrativos y nos restriegan en la cara la brevedad de nuestras vidas.

Si se fijan bien, pese a los cambios que enfrentará, el asterismo del cazador sigue siendo reconocible: su "cinturón" apenas sufre cambios, aunque es posible que ya entonces Betelgeuse haya explotado como supernova, pero imaginen lo que sucedería si el horizonte temporal del video fuese no de cientos de miles, sino de millones de años... entonces los cambios si que serían radicales.

Orión es una de mis constelaciones favoritas, Cuando me estaba iniciando en esta afición (con mi humilde primer telescopio) el asterismo de Orión era mi punto de referencia, que me ayudaba a encontrar el resto de los objetivos celestes. Sin Orión no era capaz de distinguir nada. De hecho, ni siquiera pensaba en Orión, todo mi empeño quedada reducido a encontrar las Tres Marías o la rojiza Betelgeuse. Desde ahí me arrastraba penosamente por el cielo hasta ser capaz de ubicar a Sirio, posteriormente reconocí las Pléyades, la Cruz del Sur, Canopus... y desde ahí hasta el infinito ;)

La vecina cascarrabias: Próxima Centauri.

Nuestro Sol es un grano de arena más en la inmensidad de una playa cósmica. Los otros granos de arena se extienden en todas direcciones a unas distancias que no podemos ni imaginar. Pero en este post nos enfocaremos en un humilde granito de arena, que no tendría nada de especial si no fuese por el hecho de que es la estrella más cercana al Sol.

Concepción artística de Próxima Centauri, la estrella más cercana a nuestro Sol. Ubicada a 4,2 años luz, es mucho más pequeña y menos brillante que nuestro astro, aunque si más densa.

Próxima Centauri es la estrella más cercana a nuestro Sol, a una distancia de apenas 4,2 años luz, a la vuelta de la esquina hablando en escalas astronómicas. Ubicada en la constelación del Centauro, es una enana roja variable tipo M5 con una masa de apenas 12% de nuestro Sol y 1/8 de su diámetro. Estas enanas rojas son en todo distintas a las gigantes rojas y bajo ningún concepto deben ser confundidas. Han cobrado gran relevancia en la última década porque los estudios señalan que serían las estrellas más abundantes de nuestra galaxia. Una enana roja es una estrella más pequeña que nuestro Sol y por tanto mucho menos luminosa. Las temperaturas de su superficie también son menores a la superficie de nuestro Sol, hecho que les brinda su color rojo característico. Una enana roja es una estrella cuya vida debe ser lo más parecido que conocemos a la idea de eternidad: su vida se extiende por unos intervalos de tiempo enormes, pues el hidrógeno de su núcleo se aprovecha mucho mejor que en las estrellas gigantes, pródigas y malgastadoras de combustible. De hecho, Próxima Centauri y todas las enanas rojas conocidas están aún en la secuencia principal (fusionan hidrógeno). No ha transcurrido la cantidad de tiempo suficiente para que cualquiera de ellas agote sus reservas de hidrógeno y evolucione a estadios posteriores. No sabemos con certeza  como podría morir una enana roja y los científicos solo pueden construir simulaciones al respecto.

Próxima Centauri fue descubierta en 1915 por Robert Innes, desde el observatorio Unión de Sudáfrica en Johannesburgo. La cercanía de la estrella permitió la utilización del método de la paralaje para precisar su distancia. El resultado es 4,22 años luz de distancia y una paralaje de 768,7 segundos de arco medidos por el telescopio espacial Hubble.

Comparativa de tamaños entre el Sol, Centauri A y B y Próxima Centauri (Wikipedia).

Al parecer, Próxima Centauri está ligada gravitacionalmente al sistema de Alfa Centauri, un sistema binario que incluye las estrellas Alfa Centauri A y B, ambas muy similares a nuestro Sol. Si esto es correcto, Próxima Centauri orbita alrededor de Alfa Centauri con un período de unos 500.000 años. El asunto no se ha podido zanjar con claridad, pero los últimos estudios demostrarían que esto es así y que el sistema de Alfa es en realidad un sistema triple.

Próxima Centauri (ESA/Hubble/NASA).

Espectacular imagen del sistema Alfa Centauri, ambas estrellas son muy semejantes a nuestro Sol.

Debido a su escaso tamaño, Próxima Centauri tiene una magnitud aparente de 11 y no es visible a simple vista. Su brillo equivale apenas a 1/150 del brillo de nuestro Sol. Si estuviésemos parados sobre Alfa Centauri A -prácticamente al lado- apenas podríamos distinguir a Próxima como una débil estrella rojiza de magnitud 5. Ninguna enana roja (por no hablar de las enanas marrones) es visible a ojo desnudo desde nuestro planeta y no se puede descartar que a futuro descubramos otras en nuestra vecindad, quizá incluso más cercanas que Próxima Centauri. De las treinta estrellas más cercanas a nuestro Sol, una veintena son enanas rojas (la estrella de Barnard, Ross 154, estrella de Luyten, YZ Ceti, etc.)

En agosto de 2016 Próxima Centauri estuvo en portadas, porque ESO anunció el descubrimiento de un exoplaneta orbitando a su alrededor. El planeta fue descubierto gracias al proyecto Pale Red Dot, una iniciativa destinada a detectar exoplanetas orbitando alrededor de nuestra vecina enana. Se le designó como Próxima b y fue descubierto por el método de velocidad radial. El planeta está ubicado dentro de la zona de habitabilidad de la estrella, tiene una masa mínima de 1,3 masas terrestres y orbita alrededor de su estrella madre con un período de 11,2 días. Surgieron las especulaciones sobre si el planeta sería un lugar óptimo para albergar formas de vida. De momento podemos suponer muchas cosas, pero un antecedente negativo es que estas enanas rojas son estrellas cascarrabias. De cuando en cuando generan espectaculares fulguraciones y emiten cantidades letales de rayos X al espacio, un ingrediente que no se lleva demasiado bien con la vida. De todas formas es posible que Próxima b presente acoplamiento de marea, es decir, que siempre presenta la misma cara hacia su estrella. Si esto es así, es posible que alguna forma de vida pueda prosperar en las zonas eternamente crepusculares, donde la mezcla de día y noche genere unas condiciones más amigables para la aparición de la vida.

No hay que entusiasmarse demasiado con la cercanía de Próxima Centauri y su flamante planeta. Si pensaron que era cosa de montarse en una nave y partir les diré que es mejor meter las presas en agua fría. El viaje en una nave tipo apolo 11 consumiría decenas de miles de años. Todavía faltan décadas (seguramente siglos) para que la humanidad sea capaz de afrontar un viaje de este calibre.

Concepción artística de Próxima b. En el cielo brilla Próxima Centauri, y más a la derecha se distingue el sistema binario de Alfa Centauri.

Concepción artística de Próxima b (ESO).

Coincidencia cósmica.

Después de algunos días en que no he parado de fajarme trabajando vuelvo a ingresar al blog, hace casi dos semanas que no tenía tiempo de pasar por acá y casi olvidé hasta la contraseña de ingreso.

Pero bueno, a lo nuestro: hoy quiero hablarles de una coincidencia extraña, de esas que hacen las delicias de amantes de conspiraciones e imaginaciones disparadas.

Ya saben ustedes que nuestro Sol y la Luna tienen un tamaño aparente bastante similar vistos desde la Tierra, de hecho, esta coincidencia en el tamaño de ambos discos es el que posibilita la existencia de los eclipses de Sol, cuando el disco de la Luna oculta casi por completo al Sol. Pues bien, la semejanza es solo aparente, porque en realidad la Luna tiene un diámetro de 3.474 kilómetros, apenas 1/4 de la Tierra y que es casi 400 veces más pequeña que el Sol.

Pero aquí vienen lo bueno, porque nuestro Sol está ubicado a 150 millones de kilómetros de distancia, es decir, unas 390 veces la distancia que separa a la Luna de la Tierra, que es de unos 380.000 kilómetros. En buen español por si se han perdido: Que el Sol es 400 veces más grande que la Luna, pero está casi 400 veces más lejos, por ende, ambos discos se ven con el mismo tamaño para los que estamos parados en la Tierra.

La similitud en los tamaños aparentes resulta evidente al observar una imagen de un eclipse total de Sol. La pequeña Luna logra ocultar al enorme Sol casi en su totalidad.

Esta coincidencia es algo bastante inusual y se ha prestado para toda clase especulaciones y teorías. Los trasnochados de siempre han presentado el hecho como prueba irrefutable de que la Luna es en realidad un satélite artificial, una enorme nave espacial construida por una raza más avanzada, con vaya usted a saber que intenciones. Han inundado Youtube con videos donde explican sus ideas. Si quieren se dan una vuelta por ahí y forman su opinión, yo no quiero colocar las enlaces acá, la verdad es que no tengo intención de generarles tráfico gratuito. En la conspiración para mantenernos en la ignorancia participan Donald Trump, la NASA, los reptilianos, el Pato Donald y el sindicato de afinadores de pianos de Springfield.

¿Existe otra coincidencia semejante en el sistema solar?...ninguna, ¿cuál es la probabilidad de encontrar coincidencias similares en otros sistemas estelares?...no tengo idea, aunque supongo que no serán muchas, ni siquiera hablando en rangos estadísticos tan enormes como el campo galáctico...¿cuál es la probabilidad de que nuestra Luna sea una nave espacial gigante puesta ahí por una inteligencia superior?....ni idea tampoco, aunque imagino que la respuesta anda cercana a las huevos de ganso.

Como sea, es un hecho peculiar que sirvió al hombre primitivo para medir las fuerzas entre ambas entidades: si el tamaño de Luna y Sol era similar...¿no era prueba evidente de su calidad de divinidades de similar potencia?...solo en tiempos relativamente recientes se hizo patente la inferioridad total de nuestro satélite frente a las colosales características de nuestro Sol, de todas formas no podemos ignorar la importancia que nuestra humilde Luna juega en el ritmo de nuestra cotidianidad, que creo da para un post aparte.

VY Canis Majoris, la superestrella del cosmos.

Hay ocasiones en que el tamaño si importa, y sino me creen pregúntenle a VY Canis Majoris (en adelante VY CMa).

Ubicada en la constelación del Canis Majoris (el perro grande) VY Canis Majoris es una fabulosa hipergigante roja tipo M2.5, que en su momento fue la estrella más grande conocida por el hombre, si bien su tamaño exacto es aún motivo de discusión. Tendría unos 1.400 radios solares, unos 990 millones de kilómetros de diámetro. Colosal, fuera de comprensión, si ubicásemos la estrella en el lugar del Sol su volumen se extendería hasta más allá de la órbita de Júpiter.

Está ubicada a unos 4.900 años luz de nosotros, aunque la cifra es solo una estimación porque la distancia es demasiado grande para calcularla con el método de paralaje

CMa, la estrella más grande de la imagen, brilla con todo su poder en la constelación del Can Mayor.

De todas formas el verdadero tamaño de VY Canis Majoris (como el de otras supergigantes) es motivo de debate. Las estrellas de esta clase suelen estar rodeadas de una nube de material que obstaculiza los estudios, tornando difícil distinguir entre la fotosfera de la estrella y el espacio exterior. Un grupo de investigadores, liderados por Roberta Humphpreys (Universidad de Minnesota), sostiene que la estrella tendría entre 1800-2600 radios solares, casi en el límite de lo posible y que VY Canis Majoris sería el campeón indiscutido de nuestra galaxia. Otro grupo sostiene que la estrella tendría no más de 1400 radio solares -quizá apenas 600- y que por ende sería "una más del montón".

Como todas las supergigantes, la temperatura de la superficie (fotosfera) de Canis Majoris es fría, unos 3500 K, en comparación a nuestro Sol que arde a unos 5700 K. En la entrada anterior explicábamos las causas de esta aparente contradición: el núcleo de las supergigantes arde con temperaturas infinitamente superiores a las de nuestro Sol, pero la estrella es tan gigante y tan poco densa que las capas exteriores mantienen una temperatura comparativamente fría, y brindan a la estrella su característico color rojo (las estrellas más calientes descubiertas tienen color azul). Aún así la luminosidad del astro es impresionante: unas 400.000 veces superior a nuestro Sol (dentro de las 50 más brillantes). VY Canis Majoris está clasificada como una estrella variable semiregular, exhibiendo cambios en su luminosidad con un período de unos 2200 días.

El Sol y la órbita de la Tierra comparados con el tamaño de VY CMa (wikipedia).

Comparación de tamaños entre VY CMa y otras gigantes rojas (créditos en la imagen).

VY CMa tiene actualente unas 15-25 masas solares, pero durante su infancia tuvo que tener unas 40 masas solares. Después de una corta etapa de vida en la secuencia principal (en que las estrellas fusionan hidrógeno para generar luz y calor) la estrella se hinchó hasta convertirse en una hipergigante roja. El enorme tamaño de esta bestia ha causado que las capas exteriores apenas estén ligadas gravitacionalmente al resto de la estrella. La feroz actividad del viento estelar termina por eyectar las capas superficiales al espacio exterior, formando una enorme nebulosa invisible a la luz óptica, pero que puede ser detectada en el infrarrojo. Al igual que Betelgeuse y Antares, VY Canis Majoris está rodeada de complejos arcos formados de polvo y gas que se extienden a docenas de radios estelares alrededor de la estrella. La observación de la nebulosa ha permitido a los científicos calcular que VY CMa está perdiendo masa a un ritmo acelerado: en los últimos 1000 años expulsó al espacio una cantidad de masa equivalente a nuestro Sol.

En 2007 el telescopio espacial Hubble captó imágenes espectaculares de la nebulosa que rodea a VY CMa, vean:

Nube de materia alrededor de VY CMa. Son restos de capas expulsadas al espacio en bruscos episodios de viento estelar. El material es invisible en el óptico (Hubble).

Deciamos que VY Canis Majoris se encuentra en una etapa muy avanzada de su vida. Ya salió de la secuencia principal y se ha convertido en una estrella gigante, etapa en que permanecerá durante algunos cientos de miles de años. La vida de la estrella será breve, apenas una minúscula fracción de la vida de nuestro Sol. Es el destino de las estrellas masivas: arden en forma tan pródiga que malgastan rápidamente sus existencias de hidrógeno. Es posible que VY CMa ya este a un paso -a escalas astronómicas, por supuesto- de explotar como una espectacular supernova. Cuando lo haga nos dejará un bonito agujero negro de recuerdo, símbolo de su poder, tan colosal, que es capaz de perforar el entramado del espacio-tiempo.

Hoy está casi descartado que VY CMa sea el astro más grande descubierto. La pelea está entre UY Scuti y Westerlund 1-26.

El astrónomo francés Jerome Lalande fue el primero en observar la estrella, anotándola en su catálogo estelar de 1801 como una estrella de magnitud 7. La nebulosa que rodea la estrella fue descubierta por el astrónomo argentino Luís Guerín en 1917, desde el observatorio de la ciudad de Córdoba.

VY Canis Majoris tiene una magnitud aparente de 8 y por tanto no es visible a simple vista, pero si usamos un telescopio mediano ya podremos distinguirla, brillando como un diminuto puntito rojo, como uno más de los miles de astros que engalanan el firmamento. Pese a la distancia que nos separa, VY CMa (con nebulosa incluida) abarca unos diez segundos de arco en el cielo. Es difícil localizarla y los interesados deberán hacer uso de cartas estelares. Lo mejor es utilizar oculares de bajos aumentos y amplio campo visual para realizar la primera búsqueda. VY CMa está ubicada cerca del cúmulo NGC 2362, aunque no pertenece a él. Sus coordenadas son AR: 07h 22m 58s, DEC -25° 46´ 03". Es preciso ubicar a Omega CMa, la estrella brillante más cercana a nuestro objetivo y desde ahí desplazarse algunos grados hacia el este.

La constelación del Canis Majoris -hogar de nuestra superestrella- es una constelación propia del verano en el hemisferio austral, aunque también es visible durante gran parte del otoño. Los interesados tienen tiempo de sobra para intentar localizar a este titán de los cielos. Si logran enfocar a VY CMa verán un punto rojo que no se distingue gran cosa del resto de las estrellas (la nebulosa no es visible en el óptico) pero nosotros ya conocemos la verdadera magnitud de ese simple puntito.

Ubicar a VY CMa requiere algo de tiempo y paciencia, pero vale la pena.

Las supergigantes y gigantes rojas del cielo nocturno.

Las estrellas viven la mayor parte de su vida en la llamada secuencia principal, una larga etapa en que transforman el hidrógeno de su núcleo en helio, mediante una reacción de fusión nuclear que genera luz y calor. Pero esta reserva de hidrógeno no es eterna y terminará por acabarse. Dependiendo de su masa, una estrella que finaliza la secuencia principal puede seguir varios caminos. Si su masa es menor a unas 8 masas solares, entonces al agotarse el hidrógeno del núcleo la presión térmica no podrá equilibrar la enorme fuerza gravitatoria de la estrella, que comienza a derrumbarse sobre si misma. 

Se podría pensar que es el fin...pero nada de eso, porque la estrella se saca del sombrero un truco muy interesante. La estrella se contrae y la presión extrema producida por esta contracción eleva la temperatura del núcleo. Esta subida es suficiente para comenzar a fusionar el hidrógeno de las capas externas de la estrella, permitiendo un alargue de su vida, pero el aumento de temperatura infla la estrella (los gases se expanden con el calor), que puede aumentar su volumen en forma desmesurada, hasta cien veces su tamaño original. Como es tan grande, las capas exteriores de la estrella, que apenas están ligadas gravitacionalmente a las zonas interiores, disminuyen su temperatura y adquieren un color rojizo: estamos ante una gigante roja.

En estrellas con masas superiores a 8-9 masas solares, este truco de sobrevivencia se repite varias veces y se inicia el ciclo de fusión de elementos cada vez más pesados. Se expanden desmesuradamente hasta recibir el título de supergigantes. La temperatura de las capas superficiales de esta clase de astros es menor que la de nuestro Sol, pero al ser tan enormes resultan ser miles de veces más luminosas. Al acabarse el hidrógeno la enorme temperatura del núcleo permite fusionar helio, luego se quema el carbono, nitrógeno, oxígeno y así hasta llegar al hierro (que demanda energía en vez de producirla), punto que marca el fin del ciclo de vida de una estrella: ya no hay forma de mantener el equilibrio entre presión térmica y gravedad, la estrella se colapsa sobre si misma y el violento rebote de las capas exteriores al caer sobre el núcleo genera una espectacular supernova. Es la puerta de entrada a los dominios de la fantasía y lo increíble. Tras la explosión, los restos de estos titanes del cosmos se contraen para generar, dependiendo de la masa de la estrella, una pesadillezca estrella de neutrones o un insaciable agujero negro.

Los lectores habituales de este blog ya saben que las estrellas muy masivas no gozan de vidas largas, porque consumen sus reservas de hidrógeno en forma pródiga y poco eficiente. En esto se diferencian por completo de estrellas del tipo de nuestro Sol, que extienden su ciclo de vida por tiempos que nos parecen infinitos. Betelgeuse, por ejemplo, quizá exista durante un total de 10 millones de años cuando mucho, todavía no se había formado cuando los dinosaurios se estaban extinguiendo y no existirá para ver la paulatina transformación de nuestro Sol en gigante roja.

Los distintos ciclos de vida seguidos por estrellas con masas similares a nuestro Sol y superiores (Wikipedia).

En el esquema de Hertzsprung-Russell, que ordena a las estrellas de acuerdo a dos parámetros: luminosidad y temperatura, las gigantes y supergigantes rojas se ubican en el extremo superior derecho del gráfico, estrellas con una luminosidad brutal y una temperatura superficial más bien fría.

Estas estrellas son las favoritas de muchos aficionados a la astronomía, porque son una síntesis de las colosales fuerzas activas del universo. Una gigante roja (y cuanto más una supergigante) son estrellas de un volumen enorme que desafía nuestras terrenales formas de comprensión. Algunas de ellas están a distancias relativamente cercanas de la Tierra y ofrecen un bello espectáculo, ya sea al ojo desnudo o al ocular de nuestros telescopios. Hagamos un repaso de las principales, aquellas que podemos contemplar a simple vista.

Quizá sea Betelgeuse la gigante roja más famosa sur. Se trata de una soberbia estrella ubicada a unos 600 años luz de la Tierra, que forma el hombro izquierdo de la constelación de Orión. Betelgeuse se encuentra en los descuentos de su ciclo de vida y es posible que dentro de unos 100.000 años (quizá antes) se convierta en una llamativa supernova, que decorará los cielos nocturnos de la Tierra durante semanas o meses. La estrella posee un diámetro 600 veces superior a nuestro Sol y es unas 10.000 veces más brillante. Puesta en el lugar del Sol llegaría hasta más allá de la órbita de Júpiter. Tiene una temperatura superficial de 3.000 K y está rodeada de una nube de gas, material que arroja al espacio en violentos episodios de viento estelar.

Posición de Betelgeuse en la constelación de Orión.

La roja Aldebarán (a la izquierda, magnitud aparente 0,85) señala la cabeza de la constelación del Toro. Su nombre significa "la que sigue", porque no da la impresión de que persigue al cúmulo de las Pléyades en el cielo nocturno. Aldebarán está ubicada a unos 65 años luz de la Tierra y es una gigante naranja con un diámetro 80 veces mayor que nuestro Sol y unas 400 veces más luminosa. Su temperatura superficial debe andar por los 4000 K. En el hemisferio sur Aldebarán deja de ser visible a principios de mayo, para reaparecer por el este a comienzos de la primavera. Al igual que Antares, Aldebarán está ubicada cerca de la eclíptica, lo que permite que en ocasiones la estrella sea ocultada por la Luna


En este listado no podiamos olvidarnos de Antares (alfa Scorpii, derecha) una fantástica supergigante roja de magnitud aparente 1,09, que debe ser unas 750 veces más grande que nuestro Sol y hasta 10.000 veces más brillante. Está a unos 550 años luz de nosotros y se encuentra rodeada por una nube de su propio material, que arroja al espacio en violentos episodios de viento estelar. Antares se ubica muy cerca del plano de la eclíptica (camino aparente del Sol entre las estrellas) y frecuentemente se cruza con el planeta Marte, con quien rivaliza en color y brillo. La constelación del Escorpión aparece por el horizonte una después de la puesta del Sol y es visible durante toda la noche. Antares, su estrella más brillante, nos acompañará todo el otoño-invierno.

Arturo es otra naranja gigante de magnitud 0,04 la tercera estrella más brillante del cielo nocturno después de Sirio y Canopus. Está ubicada a unos 37 años luz de distancia y debe ser unas 15 veces más grande que nuestro Sol. En el hemisferio sur Arturo es visible durante el otoño-invierno, aprovechen y no se pierdan esta preciosa gema.

Comparación de tamaños entre el Sol y Arturo (Wikipedia).

Gacrux (Gama de la Cruz) es la tercera estrella más brillante de la Cruz del Sur. Con una magnitud aparente de 1.63, es una gigante roja ubicada a unos  90 años luz de distancia. El observador puede percibir su tonalidad rojo- anaranjada, que contrasta con las otras estrellas blancas y azules que forman la constelación. Como todos los astros de su tipo, Gacrux posee una temperatura superficial fría, en este caso unos 3.400 K, pero aún así es unas 1.500 veces más luminosa y unas 50 veces más grande que nuestro Sol. La estrella es una variable semiregular (es decir, sufre cambios en su luminosidad)

Póllux (beta geminorum) es una gigante naranja apenas a 33 años luz de distancia.

Hamal, la estrella más brillante de Aries, es otra gigante naranja a unos 60 años luz. Es 14 veces más grande que el Sol y a su alrededor orbita el exoplaneta Alfa Arietis b, descubierto el año 2011. 

Hay, por supuesto, muchas otras gigantes y supergigantes rojas diseminadas por aquí y por allá en nuestra galaxia. Todas son descomunales pero tan distantes que no podemos verlas a menos que utilicemos el telescopio. En este listado podríamos incluir a VY Canis Majoris, UY Scuti, NML Cygni, Westerlund 1-26, etc. Prometo que en una próxima entrada me dedicaré a VY Canis Majoris (VY CMa) una estrella notable en muchos aspectos.

¿Y que con el Sol?

Nuestra estrella también deberá enfrentarse a la vejez y la muerte. Dentro de un horizonte temporal enorme, de unos 5.000 millones de años, el Sol consumirá las reservas de hidrógeno de su núcleo. En ese momento el núcleo inerte de helio no podrá contrarrestar la presión gravitatoria. El Sol sufrirá una contracción que elevará la temperatura del núcleo a casi 100 millones de K, suficiente para iniciar la fusión del helio, además de consumir el hidrógeno restante en las capas alejadas del núcleo. Este aumento de temperatura expandirá el tamaño del Sol a unas 100 veces su tamaño actual y aumentará su luminosidad unas 2000 veces: el Sol se habrá convertido en una gigante roja que devorará a Mercurio, Venus, y probablemente a la Tierra, de todas formas toda vida en nuestro planeta habrá terminado desde mucho antes Cuando se acabe el helio el núcleo del Sol abundará en elementos pesados como el carbono y oxígeno, pero al llegar a este punto el Sol no podrá repetir su truco. La contracción del núcleo no elevará la temperatura lo suficiente como iniciar el ciclo de fusión del carbono, por tanto el sol se quedará como gigante roja, expulsando al espacio la mayor parte de su masa para formar una hermosa nebulosa planetaria, un legado para los astrónomos del futuro, descendientes de seres humanos que hayan colonizado otros mundos...o para los astrónomos de lejanas civilizaciones.

Paulatinamente, lo que quede del núcleo del Sol se transformará en una enana blanca, un cadáver estelar que seguirá emitiendo un débil brillo durante miles de millones de años más.

Ciclo de vida del Sol.

Dentro de un futuro increíblemente lejano esta imagen será una realidad, probablemente el Sol termine por devorar a la Tierra.

Comparación de tamaños entre supergigantes rojas. VY Canis Majoris es una de las mayores estrellas conocidas, pero tan lejana -a 3800 años luz- que es invisible a simple vista (créditos en la imagen).

Una gigante roja derrama su luz sobre la torturada superficie de planeta que orbita a su larededor.

Malas noticias con la sonda Juno, NASA confirma la imposibilidad de pasar a las órbitas científicas.

A propósito de la sonda Cassini y su periplo por Saturno, hagamos un repaso de la situación actual de la sonda Juno alrededor de Júpiter. Las novedades tienen un cierto sabor amargo.

En febrero NASA nos confirmó que Juno se quedará en su órbita actual (muy elíptica) y que desisten de pasar a las 37 órbitas científicas de la misión. Ya habíamos tratado el tema aquí, pero ahora tenemos la confirmación oficial. Juno tendrá que cumplir sus objetivos desde su órbita provisional.

Juno fue lanzada al espacio el año 2011 y llegó a la órbita de Júpiter en julio de 2016. Su principal objetivo es explorar la estructura interna de Júpiter (¿posee un núcleo sólido o más denso?), su llamativa estructura de bandas y su enorme magnetósfera. Lo cierto es que el gigante gaseoso -al igual que Saturno- guarda una buena cantidad de interrogantes que la misión pretende despejar.

A su llegada a Júpiter Juno adoptó una órbita provisional muy elíptica, de 4.000 X 8,1 millones de kilómetros (se extiende hasta más allá de la órbita de Calisto) y una duración de 53,4 días. El 19 de octubre de 2016 Juno debía encender su motor principal durante 22 minutos y pasar a una órbita científica de 5000 X 3,5 millones de kilómetros y un período de 14 días, lo que se conoce como maniobra de reducción de período (MRP), pero un  fallo crítico en dos válvulas de helio del motor principal frustró este plan. Juno tuvo un costo de 1100 millones de dólares y el control de misión decidió no correr riesgos: tratar de forzar el encendido del motor principal podría implicar la pérdida completa de la sonda, así que seguirá en su órbita actual aunque el logro de sus objetivos se vea menoscabado.

¿Podrá Juno cumplir en esta órbita con sus objetivos principales?. No lo sabemos con seguridad. El encargado de la misión -Scott Bolton- nos asegura que todo anda de maravillas y no hay ningún problema, asunto que resulta cuando menos dudoso. Significa que Juno quedará expuesta durante más tiempo a la enorme radiación de Júpiter sin garantías de poder tolerar el nuevo cronograma, originalmente la misión estaba planificada hasta julio de 2018, ahora se necesitará mucho más tiempo para que complete los objetivos propuestos, lo que en la práctica implicará extender su funcionamiento hasta el año 2021, con todos los problemas presupuestarios.

Las 37 órbitas científicas proyectadas para Juno. Eran órbitas polares pensadas para evadir la intensa radiación de los cinturones magnéticos de Júpiter. El fallo del motor principal frustró esta planificación (NASA).

Problemas aparte, el instrumento patito feo de la misión -la JunoCam- se ha convertido en todo un protagonista, captando imágenes impresionantes de Júpiter que han hecho las delicias del público. El 27 de marzo Juno realizó su quinto paso por el perijovio dejando un reguero de imágenes de lujo.

Polo sur de Júpiter, captado por Juno desde una distancia de 100.000 kilómetros (NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS/John Landino).

Espectacular imagen de Júpiter, captada por Juno el 11 de diciembre, a una distancia de 7.800 kilómetros (NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS/Sergey Dushkin).

Imagen procesada de las nubes de Júpiter (NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS/Eric Jorgensen).

Vista espectacular de los óvalos del planeta (NASA).