sábado, 14 de octubre de 2017

Felices los cuatro

Han pasado 60 años desde octubre de 1957. Sesenta años del estreno de El puente sobre el río Kwai. Del lanzamiento del Sputnik. Del primer Toyota exportado de Japón a Estados Unidos. De la aparición de este número del Reviews of Modern Physics:


Síntesis de los elementos en las estrellas, por Margaret Burbridge, Geoffrey Burbridge, William Fowler y Fred Hoyle. Un tremendo paper de 108 páginas, popularmente conocido como B2FH. Cuando lo fui a buscar en la Biblioteca me sorprendió encontrar que comienza con un par de citas de Shakespeare:


"Son las estrellas, las estrellas sobre nosotros, las que controlan nuestra condición"; pero tal vez: "La culpa, querido Bruto, no está en nuestras estrellas sino en nosotros mismos".

El trabajo es brillante y monumental, y fue revolucionario en su época. Por primera vez había una explicación científica del origen de los elementos químicos, especiamente de los elementos "pesados". Pesados entre comillas, ya que en realidad son todos los elementos excepto el hidrógeno, el helio y el litio. Todos. Paradógicamente, fue una respuesta de Hoyle a la explicación propuesta por Gamow y Alpher (ya conté sobre ellos y el famoso paper alfa-beta-gamma). Gamow era un defensor del comienzo denso y caliente del universo (el Big Bang), pero su modelo, a pesar del pretensioso título del paper, sólo explicaba el origen primordial de los tres elementos más livianos.

Hoyle no creía que el Big Bang fuera cierto; fue él quien le puso el nombre con intención peyorativa, tipo: "No me van a decir que el universo comenzó con una gran explosión". Durante una década buscó una explicación alternativa, un "estado estacionario" que pudiera explicar la formación continua de todos los elementos químicos. Atraído por la capacidad humana y técnica del Laboratorio Kellogg de física nuclear en Caltech, Hoyle empezó a visitarlos frecuentemente. Allí estableció una buena colaboración con William Fowler, recientemente doctorado. Pronto se les unieron los Burbridge, una pareja de astrónomos británicos que habían trabajado con Hoyle en Cambridge. La pasaban bien los cuatro.


El modelo de estado estacionario no prosperó, pero la explicación de los diversos procesos nucleares que dan lugar a todos los elementos químicos, en diversos tipos de estrellas, descriptos con enorme detalle en el paper B2FH, era sensacional y sobrevivió a la intención original de Hoyle. Explicaron cómo las estrellas suficientemente pesadas, las gigantes y supergigantes rojas, podían formar en sus núcleos los elementos hasta el hierro. Y cómo las condiciones extremas de las explosiones de supernova eran capaces de producir el resto, y de liberarlos en el espacio interestelar para la siguiente generación de estrellas y planetas.

Nunca entendí cómo no les dieron el premio Nobel a los cuatro, por haber explicado nada menos que el origen de los elementos químicos de los que estamos hechos: desde nosotros mismos hasta el oro mismo con el que funden las medallas Nobel. En 1983 Fowler recibió medio premio por su trabajo. Murió en 1995. Hoyle falleció en 2001 y Geoffrey en 2010.

Margaret, de 98 años, todavía vive. Este mes, brindemos por ella. La bebida que elijamos estará hecha de átomos forjados en las estrellas, como ella explicó.

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sábado, 7 de octubre de 2017

A correr, que viene TC4

Dentro de pocos días, un asteroide algo más grande que el que explotó sobre Chelyabinsk en 2013 causando 1500 heridos y extensos daños, pasará muy cerca de la Tierra. Se trata de 2012 TC4, descubierto en 2012 cuando pasó a 94800 km de nosotros, un cuarto de la distancia a la Luna. En aquella ocasión se lo observó apenas durante 7 días, suficientes para determinar aproximadamente su órbita y calcular que volvería a acercarse el 12 de octubre de este año, pero no para calcular por dónde pasaría. ¿Había algún riesgo de que cayera a tierra? Los telescopios "recuperaron" a TC4 a fines de julio, y con las nuevas observaciones resulta que estamos seguros: pasará a unos 50000 km, lo cual es muy cerca, apenas un décimo de la distancia a la Luna, menos del doble de la altura de los satélites de comunicaciones. Rápidamente hice una simulación en Celestia para compartirla aquí:



El aspecto que tiene en el video es imaginado, ya que no conocemos de cerca ningún asteroide de este tamaño. Tal vez sea como uno de los grandes cascotes que cubren la superficie del asteroide Itokawa, visitado por el robot japonés Hayabusa hace unos años. Itokawa es mucho más grande, mide unos 500 metros de punta a punta, y la gran piedra cerca de su extremo más redondeado es probablemente del tamaño de TC4.

El paso cercano de 2012 TC4 es una excelente oportunidad para poner en práctica la flamante Oficina Coordinadora de Defensa Planetaria, creada a propósito del incidente de Chelyabinsk con el objeto de monitorear estos objetos potencialmente peligrosos. Es fácil exagerar el peligro que representan para la humanidad, pero en el fondo nos están cayendo encima todo el tiempo, a razón de 100 toneladas por día. Así que a la larga un evento catastrófico es casi inevitable.


Asteroides como el de Chelyabinsk, o como 2012 TC4, pueden explotar en la atmósfera con la fuerza de docenas de bombas atómicas. Es improbable que lo hagan sobre una ciudad, pero puede ocurrir. De hecho, Chelyabinsk podría haber sufrido mucho más daño si el ángulo de caída hubiese sido menos rasante.

De todos los desastres naturales, la caída de un asteroide es el único que podemos predecir y evitar con la tecnología actual. No podemos ni apagar un volcán, ni evitar un terremoto, ni desviar un huracán. Pero podemos descubrir todos estos objetos que pasan cerca de la Tierra, monitorearlos para detectar a tiempo los cambios de sus órbitas, y hasta desviarlos si estuvieran en una trayectoria de colisión. Hay ya sistemas automáticos de descubrimiento de asteroides, como Pan-STARRS (el descubridor de TC4, y que comentábamos recientemente como descubridor de supernovas), Neo-WISE y otros.  Todavía no hubo ningún intento serio de atrapar o desviar un asteroide, para poner a prueba los potenciales métodos de protección planetaria. Esperemos que finalmente se hagan, como la propuesta Asteroid Redirect Mission, para que cuando llegue el momento no haya que echarse a correr.


El video de Itokawa es de ISAS/JAXA. La foto del observatorio Pan-STARRS es de Pan-STARRS. La adaptación de los datos orbitales del Minor Planets Center para usar en Celestia está hecha con mi script MPCORB2SSC.


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sábado, 30 de septiembre de 2017

El pueblo de los relojes de sol

Una más del verano italiano...

Visité Aiello, un pueblito en medio de la llanura friulana, una tarde de verano que ardía como la superficie de Venus. No me resultó fácil llegar, como visitante de a pie. Aunque está a pocos kilómetros de una gran autopista y de una importante línea ferroviaria, el pésimo transporte público de Italia me hizo preguntarme una y otra vez si valía la pena. ¿Por qué fui? Porque Aiello del Friuli es il paese delle meridiane, el pueblo de los relojes de sol. Y mi estancia en Trieste, que queda muy cerca, coincidía con la anual Festa delle Meridiane.

La Festa fue una típica fiesta de las que casi todos los pueblos italianos organizan en verano: comida, bebida, venta de artesanías, y alguna manifestazione cultural. Que, en Aiello, son los relojes de sol. El pueblo está repleto de relojes de sol. Hay de todo tipo, todos ellos muy lindos, que marcan horas solares de distintos tipos, al sol o con espejitos para reflejar sus rayos en las paredes del lado norte, en las esquinas para capturar soles de mañana y de tarde, monumentales en lugares públicos, verticales en paredes, horizontales en plazas, esféricos, planos... Han enloquecido con los relojes de sol.

Una de las actividades fue una visita guiada a una selección de relojes, contándonos sus características y su funcionamiento. Hice un collage con algunos de los que vi:


Lo más entretenido fue lo siguiente. Cada año se abre un concurso de nuevos relojes, y en la Festa se elige el ganador. El público puede votar, de manera que se organiza una presentación, con un maestro de ceremonias, unas chicas que leen un texto sobre los relojes participantes, la entrega de una placa recordatoria para el artista que lo ejecutó... Aquí vemos al Conde del pueblo, en cuyo patio se concentraban las actividades, entregando una de las placas. El reloj que está detrás es una semiesfera cóncava en sombras, con un agujerito por donde pasa la luz del Sol que marca la hora como una manchita luminosa.

Los relojes participantes están en los muros de las casas donde los pintaron, así que teníamos que ir a visitarlos. El método fue bien italiano: había una banda, que nos llevaba a todos en cortejo, tocando música y a paso vivo en la canícula, hasta cada reloj participante donde se repetía la pequeña ceremonia. La banda era encantadora, con niñitos tocando los tambores al frente:


Uno se pregunta cómo llegaron a esto. ¿Acaso hay una tradición antiquísima de fabricar relojes de sol en el Friuli? Nada de eso. El primer reloj fue éste, hace veintipico años. Lo hizo el dueño de casa para celebrar el nacimiento de su hijo. Cuando lo estaba pintando pasó el cura y dijo "Ah, quiero uno para la parroquia". Meridiana veo, meridiana quiero, y el pueblo se cubrió de relojes de sol!... Me despiertan una sana envidia los pueblos donde pasan estas cosas.


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sábado, 23 de septiembre de 2017

El meridiano de San Pedro

En la Plaza de San Pedro, como en muchos monumentos del Renacimiento, hay un meridiano. Es una línea orientada de norte a sur, de mármol blanco, incrustada en el pavimento de adoquines negros que diseñara Gian Lorenzo Bernini. Tengo entendido, sin embargo, que es un agregado del siglo XIX, debido a un tal Padre Gilij, astrónomo jesuita. No encontré mucha información sobre el particular, así que no estoy seguro.

En todo caso, se trata de una línea meridiana con marcas intermedias. Al mediodía solar de cada día, la sombra de la punta del obelisco egipcio que se alza en medio del óvalo de la plaza, cae directamente sobre el meridiano. Funciona como el gnomon de un reloj solar que marca solamente los mediodías.

A lo largo del año el sol de Roma viaja de norte a sur y la sombra del obelisco marca distintos puntos sobre el meridiano. En el solsticio de diciembre el Sol está en su posición más baja y la sombra llega más lejos, más cerca de la columnata. En el solsticio de junio el Sol está en su posición más alta y la sombra cae más cerca del obelisco. En su viaje de un solsticio a otro y regreso, la punta de la sombra recorre la línea de travertino. Entre las marcas extremas de los solsticios hay cinco marcas adicionales:

22 de junio, solsticio con el Sol en Cáncer

23 de julio con el Sol en Leo

23 de agosto con el Sol en Virgo

23 de septiembre con el Sol en Libra (equinoccio)

23 de octubre con el Sol en Escorpio

23 de noviembre con el Sol en Sagitario

22 de diciembre, solsticio con el Sol en Capricornio y regesamos por:

21 de enero con el Sol en Acuario

19 de febrero con el Sol en Piscis

21 de marzo con el Sol en Aries

21 de abril con el Sol en Tauro

22 de mayo con el Sol en Géminis

...llegando nuevamente al solsticio con el Sol en Cáncer, el 22 de junio del año siguiente.

El meridiano está cortado por la fuente del lado norte de la plaza. Como la orientación del eje de la plaza no es exactamente la de los puntos cardinales, se produce el efecto de que la fuente parece desalineada. Es raro de ver, en un monumento tan simétrico como el conjunto formado por la plaza y la basílica.

Antes de la adopción universal del meridiano de Greenwich como referencia única de las posiciones geográficas, cada país tenía su propio "primer meridiano". Curiosamente el meridiano de Plaza San Pedro no es el "meridiano de Roma", definido en el siglo XIX por el Padre Secchi, astrónomo jesuita. Secchi eligió inicialmente el meridiano pasando por la cruz de la cúpula de la Basílica de San Pedro, pero por la manifiesta dificultad de poner instrumentos justo ahí, finalmente se adoptó la cima del Monte Mario, al norte del Vaticano. Desde la galería de la cúpula puede verse el sitio, más allá del palacio que aloja los Museos Vaticanos, un cerrito verde donde se encuentra el observatorio astronómico del Istituto Nazionale di Astrofisica. Cuando pasa por San Pedro lo hace un poco al oeste de la basílica, del otro lado de la piazza.


Como mi visita fue muy cerca del solsticio de verano, el 7 de junio (hacía treinta y nueve mil grados), la sombra de la punta del obelisco pasó muy cerca del extremo sur de la línea. Allí al fondo se ven las famosas columnas de Bernini. Otro día comentaré algo sobre ellas.




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