Quisicosas

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Se trata de un enigma u objeto de pregunta muy dudosa y difícil de averiguar.

Eso es una ‘quisicosa’ según la RAE.

Me topé con el palabro y, visto lo que significa, ha quedado incorporado al vocabulario galáctico-descriptivo.

¿Qué decir de esta astrofotografía? … tan llena de quisicosas que no sé por dónde empezar.

Vale la pena contemplarla desde distintas perspectivas.

Nuestro cielo

Es ahora, en las noches de verano, cuando podemos ver las dos Coronas, la boreal y la austral, dos de las constelaciones más fácilmente identificables.

El cielo de Gaia

Si ampliamos el campo al máximo que nos está permitido podemos comprobar cómo se sitúa la zona que recoge la foto en esa nube más alejada del plano galáctico. Siempre (me) llama la atención.

El cielo invisible

Impresiona si la miramos en infrarrojo del IRAS

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¡A ver qué encontramos!

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Epsilon Coronae Australis

Identificada como variable eclipsante en 1950, se la considera del tipo W UMa -Ursae Majoris- (Cousins y Cox, 1950).

Ya había formulado John Goodricke dos siglos antes, en 1782, que existían estrellas que variaban su brillo con regularidad y que esta regularidad podría deberse a la existencia de una compañera de manera que el paso de una de ellas por delante de la otra en nuestra línea de visión haría disminuir su brillo.

En un artículo de 1903 se nos señala el descubrimiento de este tipo W UMa que muestra una variación de brillo muy rápida, en periodos muy cortos.

El artículo nos informa sobre posibles interpretaciones.

Por un lado se podría hablar de un objeto en rotación con una superficie que presente desigualdades de luminosidad debido a un estado de enfriamiento avanzado, tal como apuntaba el alemán Johann Karl Friedrich Zöllner. Aquí hay que contraponer el color, que debería ser más amarillento o rojizo en una estrella que va enfriándose y, por el contrario, W UMa es blanca.

Otra interpretación tiene que ver con su geometría. Podría tratarse de una figura no esférica que se acercara a una forma elipsoide similar a una de las propuestas de equilibrio que planteaba el inglés George Darwin y que se correspondería con un objeto que gira en torno a uno de los ejes menores. No parecían muy acordes los datos de la curva de luz (registro de observaciones a lo largo del tiempo) que no eran los esperados ya que presentaban cambios rápidos en torno al mínimo de luminosidad y cambios muy lentos alrededor del máximo.

Una última interpretación hacía pensar en la presencia de dos cuerpos celestes de similar tamaño y luminosidad, cuyas superficies están muy próximas y que a veces se ocultan en su giro. En este caso, el problema principal parece que se planteaba sobre la esencia misma del sistema, sobre si era posible que permaneciera estable.

En aquel momento ya se empezaban a explicar relaciones en binarias espectroscópicas ¿por qué no iba a funcionar con binarias más cercanas? (Müller y Kempf, 1903).

En 1955, un esclarecedor (por minucioso) artículo del astrónomo de origen checo Zdeněk Kopal distinguiría tres tipos de binarias eclipsantes en función de la proximidad de sus componentes e introduciría la categoría de ‘eclipsantes de contacto’ para aquellas que parecían mantenerse aún habiendo sobrepasado el límite de Roche (distancia mínima crítica a partir de la cual uno de los dos objetos sería absorbido por el otro). Más aún, entre estas más próximas parecían distinguirse pares compuestos por estrellas de similar masa de la secuencia principal y los muy raros sistemas con presencia de componentes masivas jóvenes y mayor diferencia de masa entre sus componentes. Los primeros serían los de tipo W UMa y los segundos del tipo β Lyr (Zopal, 1955).

Con todos estos elementos, a partir de esos años se abre un periodo de interesantes investigaciones al respecto en las que espero poder detenerme en otro momento. Por ahora señalaré que en 1970, el neerlandés Leendert Binnendijk parece que distinguió dos clases de W UMa que denominó de subtipo A y de subtipo W. En los sistemas de contacto del subtipo A, el componente más masivo tendría la temperatura efectiva más alta, mientras que para los del subtipo W, sería el componente menos masivo el que tendría la temperatura efectiva más alta. Me ha sido imposible, por el momento, acceder al texto original así que tengo que parar aquí.

Solo citar otro de estos primeros trabajos sobre el mundo de las eclipsantes para quienes quieran ir haciendo camino. Se trata del realizado por el británico Leon B. Lucy en 1968 que se cita en referencias.

Aprovecho para preguntar(me) por qué se debe pagar el acceso al conocimiento que previamente, directa o indirectamente, hemos hecho posible con nuestros impuestos. ¿Quizás para apoyar el esfuerzo de las editoriales para difundirlo? El caso es que los caminos del pago siempre conducen a las mismas grandes editoriales (no solo en Astronomía). Y puestos a hacerse preguntas ‘quisicósicas’ ¿por qué el prestigio de un estudio se mide más por la publicación en que aparece que por el mérito propio de su contenido? … No es un bonito tema para la sobremesa pero seguro que daría para un congreso entero.

Antes de volver a nuestra ε CrA, unos apuntes más sobre dos de los autores anteriores.

El primero sobre Zöllner para no olvidar que la investigación científica no es equivalente a imparcialidad ideológica aunque así nos la vendan. Zöllner firmó la petición antisemita para restringir los derechos a los judíos en época de Bismark. Y es que la Ciencia tiene ideología porque quienes la desarrollan también la tienen. Tener eso en cuenta nos puede ayudar a comprender que las cosas explicadas bajo la capa protectora de ciencia no tienen por qué ser siempre beneficiosas y, como hemos visto, ni siquiera se puede asegurar que se respetarán los mínimos principios humanistas. Porque quien investiga ¿puede aceptar resultados científicos que vayan en contra de sus principios? Parece que ni Newton ni Einstein, por poner dos ilustres ejemplos, los aceptaron.

Una segunda aclaración para satisfacer otra curiosidad es que el astrónomo George Howard Darwin fue el quinto hijo de los diez que tuvieron el naturalista Charles Darwin y Emma Wedgwood.

De vuelta al camino.

Muestra de la vigencia de todas estas teorías, el monográfico más reciente dedicado a nuestra ε CrA elaborado por otro de los teóricos de las binarias eclipsantes, el polaco Slavek Rucinski, donde analiza el modelo de Lucy (Rucinski, 2020).

NGC 6723

Sobre binarias eclipsantes trabajó la astrónoma estadounidense Martha Betz Shapley con Zdeněk Kopal y más tarde lo haría sobre cúmulos con su marido Harlow Shapley. Este había comenzado su serie de 19 Studies based on the colors and magnitudes in stellar clusters. Juntos firmaron dos de ellos que destacan por su esfuerzo de ubicar los cúmulos globulares en relación con el plano de nuestra galaxia. NGC 6723 es uno de estos cúmulos globulares.

Estas son algunas de sus indagaciones.

Después de estudiar sus ángulos, encontraron algunas pruebas (según sus propias palabras) de que los planos ecuatoriales de los cúmulos serían, más o menos, paralelos al plano galáctico. Sin embargo, cuando están más alejados se orientan al azar (Shapley y Shapley, 1919).

También observaron que la ausencia de globulares en el ecuador de la Vía Láctea no era por motivos de visualización, porque hubiera nubes que impidieran su visión; era debido a que apenas existían.

Aquí el registro de frecuencias de cúmulos según su latitud:

Comprobaban que los cúmulos abiertos, con la excepción de grupos como Pleiades y El Pesebre, aparecen en latitudes bajas y no muestran ‘la evasión’ de la Vía Láctea que muestran los globulares. Esta distribución de apariencia complementaria en la que dónde se dan unos no se dan los otros, parece que daba nueva luz sobre la importancia que tienen los cúmulos para la evolución de la Vía Láctea (Shapley y Shapley, 1919).

Es llamativa la fecha en que se publicaron estos dos artículos. Todavía no se había comprobado la existencia de otras galaxias (los mundos-isla). Se analizaba nuestra galaxia desde dentro y no se había podido mirar esa distribución en otras.

Es recomendable la lectura del primer artículo de esta serie (citado en referencias) porque nos informa de la situación en la que estaban las investigaciones relacionadas con los cúmulos. Los estudia desde la clasificación en globulares, abiertos y grupos móviles poniendo la mirada en su color y magnitud. Modelos fundamentales que han caracterizado los tiempos antes de Gaia.

Una de las características que se habían destacado con anterioridad en estos cúmulos globulares era la presencia de estrellas variables. Las investigaciones del norteamericano Solon Irving Bailey con las fotografías tomadas en el observatorio de Arequipa llevarían a su descubrimiento y posterior publicación en varias circulares del Harvard College Observatory. Los primeros recuentos se publicaron en la Circular núm. 2 (Pickering y Bailey, 1895). Nuestro NGC 6723 sería incluido en la núm. 18 (Pickering y Bailey, 1897).

Aquí el inventario de dichos estudios publicado en 1898

Inevitablemente tengo que dar saltos para no eternizarme en estos objetos, para mí imponentes, que son los cúmulos globulares. Aquí unos apuntes básicos que ayudan a su interpretación.

Clasificación de cúmulos globulares

Para hacernos una idea rápida, hay que detenerse un momento en cómo se han clasificado los cúmulos globulares.

Muy relacionada con la densidad de estrellas, con la concentración aparente (visual), está la primera clasificación establecida por Harlow Shapley y otra gran estudiosa de los cúmulos globulares y de las estrellas variables, Helen Battles Sawyer Hogg (Shapley y Sawyer, 1927).

Es ésta:

Poblaciones de estrellas en los cúmulos globulares

De nuevo he hecho una parada en el camino. Me interesa el proceso que habría llevado al neerlandés Pieter Theodorus Oosterhoff a la distinción entre poblaciones (edades) de estrellas.

Varias son las ideas que inspiraron su trabajo y seguirlas es como ir encadenándolas, unas para ser contrastadas, otras para ser comprobadas.

El verano hace mella y ahí estoy enganchada, sin saber si podré terminar alguna vez de analizar la fotografía de portada y, todavía peor, no sé si sabré encontrar el camino de vuelta.

Hasta que averigüe algo más de lo que se conoce sobre los cúmulos globulares mantendré esa imagen (¿ensoñación?) que parecía sugerir el trabajo de los Shapley antes citado: un plano galáctico del que se van desprendiendo (liberando), como burbujas, los cúmulos globulares … ¿es poesía o no?

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Organismos

Centre de Données astronomiques de Strasbourg [https://cds.u-strasbg.fr/]

ESA [https://cosmos.esa.int/]

NASA [https://www.nasa.gov/]

Bases de datos

Aladin Sky Atlas [https://aladin.cds.unistra.fr/AladinLite/]

Cornell University- ArXiv [https://arxiv.org/]

IRSA https://irsa.ipac.caltech.edu/

SAO/NASA Astrophysics Data System (ADS) [https://ui.adsabs.harvard.edu/]

SIMBAD Astronomic Database [http://simbad.cds.unistra.fr/simbad/]

Otros recursos

IATE-European Union terminology [https://iate.europa.eu/]

SEA- Sociedad Española de Astronomía [https://www.sea-astronomia.es/glosario]

Wikipedia [https://es.wikipedia.org/]

Referencias

Binnendijk, L., “The orbital elements of W Ursae Majoris systems”, Vistas in Astronomy, vol. 12, no. 1, pp. 217–256, 1970. doi:10.1016/0083-6656(70)90041-3. [no accesible]

Britannica, The Editors of Encyclopaedia. «John Goodricke».Encyclopedia Britannica, 16 Apr. 2022, https://www.britannica.com/biography/John-Goodricke. Accessed 23 June 2022.

Cousins, A. W. J. and Cox, A. N., “Epsilon Coronae Australis – A New Eclipsing Variable”, Monthly Notes of the Astronomical Society of South Africa, vol. 9, p. 90, 1950.

Darwin, G. (2009). FIGURES OF EQUILIBRIUM OF ROTATING LIQUID AND GEOPHYSICAL INVESTIGATIONS. In The Scientific Papers of Sir George Darwin: Figures of Equilibrium of Rotating Liquid and Geophysical Investigations (Cambridge Library Collection – Physical Sciences). Cambridge: Cambridge University Press. DOI:10.1017/CBO9780511703492

Lucy, L. B., “The Structure of Contact Binaries”, The Astrophysical Journal, vol. 151, p. 1123, 1968. doi:10.1086/149510.

Müller, G. and Kempf, P., “A new variable star of unusually short period.”, The Astrophysical Journal, vol. 17, pp. 201–211, 1903. doi:10.1086/141011.

Kopal, Z., “The classification of close binary systems”, Annales d’Astrophysique, vol. 18, p. 379, 1955.

Pickering, E. C. and Bailey, S. I., “Harvard College Observatory, circular no. 2. Variable star clusters.”, The Astrophysical Journal, vol. 2, pp. 321–323, 1895. doi:10.1086/140152.

Pickering, E. C. and Bailey, S. I., “Harvard College Observatory, circular no. 18. Variable star clusters.”, The Astrophysical Journal, vol. 6, pp. 258–259, 1897. doi:10.1086/140398.

Pickering, E. C. and Bailey, S. I., “Variable stars in clusters.”, The Astrophysical Journal, vol. 8, pp. 257–261, 1898. doi:10.1086/140528.

Rucinski, S. M., “Time-sequence Spectroscopy of Epsilon CrA: The 518 nm Mg I Triplet Region Analyzed with Broadening Functions”, The Astronomical Journal, vol. 160, no. 3, 2020. doi:10.3847/1538-3881/aba4a2.

Shapley, H., “Studies based on the colors and magnitudes in stellar clusters. I. The general problem of clusters”, Contributions from the Mount Wilson Observatory / Carnegie Institution of Washington, vol. 115, p. 1, 1916.

Shapley, H. and Sawyer, H. B., “A Classification of Globular Clusters”, Harvard College Observatory Bulletin, vol. 849, pp. 11–14, 1927.

Shapley, H. and Shapley, M. B., “Studies based on the colors and magnitudes in stellar clusters. XIII. The galactic planes in 41 globular clusters.”, The Astrophysical Journal, vol. 50, pp. 42–49, 1919. doi:10.1086/142478.

Shapley, H. and Shapley, M. B., “Studies based on the colors and magnitudes in stellar clusters. XIV. Further remarks on the structure of the galactic system.”, The Astrophysical Journal, vol. 50, pp. 107–140, 1919. doi:10.1086/142486.