11 feb. 2014

Historia del descubrimiento de la supernova 1987A

En los Andes Chilenos la noche limpia y clara del 23 de febrero de 1987 estaba a punto de revelar a los científicos uno de los acontecimientos más importantes de la historia de la astronomía. Allí las noches son claras y secas pues las lluvias se descargan en las laderas de Argentina, al este y alimentan los ríos orientales. De todos los observatorios que se emplazan en la cordillera, el de la ciudad costera de Las Campanas, a 27 kilómetros del de La Silla, es el más solitario. Contaba en esos años con 4 telescopios pequeños y siempre había pocos astrónomos trabajando en el lugar.
Uno de esos telescopios era el Carnegie de 40 pulgadas que esa noche era operado por Oscar Duhalde y estaba siendo utilizado por los astrónomos Barry Madore y Robert Jadrzejewski. Es normal que los astrónomos no manejen el telescopio, pues se requiere de mucha preparación para hacerlo y los técnicos están especializados y familiarizados con los instrumentales particulares de cada uno. Lo normal es que a los astrónomos se les asignen algunas pocas noches al año las cuales son usadas intensamente para dictar las posiciones de los objetos y demás.

Nebulosa de la Tarántula, hubicación de la SN 1987A
Crédito: By ESA/NASA, ESO and Danny LaCrue [Public domain]
Mientras se imprimía la placa fotográfica con las estrellas indicadas por los astrónomos, Duhalde salió a caminar un rato bajo la noche estrellada y controlar la calidad del cielo. Él sabía que si la Nebulosa de la Tarántula (imposible verla desde las ciudades) era fácilmente visible, el cielo estaba en óptimas condiciones. Si, por el contrario, se divisaba con dificultad, habría una ligera niebla que haría que las placas no tuvieran la mejor calidad. No fue difícil verla esa noche, con lo que las condiciones del cielo eran excelentes. 
Pero al mirar la nebulosa, que está junto a la Gran Nube de Magallanes, notó algo fuera de lo común: una nueva estrella brillaba allí, en un lugar donde, por supuesto, sabía que nada debía haber. Duhalde fue directo a comunicar el caso pero al llegar el tiempo urgía para mover el telescopio y cargar los nuevos valores, con lo que olvidó temporalmente mencionar el descubrimiento. De allí el trabajo continuó ininterrumpido varias horas. 
Polvo cósmico rodeando el remanente de la supernova 1987A.
By ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/A. Angelich. Visible light image: 
the NASA/ESA Hubble Space Telescope. X-Ray image: 
The NASA Chandra X-Ray Observatory
 (http://www.eso.org/public/images/eso1401a/)
 [CC-BY-3.0 (http://creativecommons.org/licenses/by/3.0)]
Algunos minutos antes de que Duhalde viera la nueva estrella, Ian Shelton, un astrónomo de la Universidad de Toronto quien se doctoró en 1996, trabajaba comenzando una exposición larga de la Gran Nube de Magallanes con un pequeño telescopio de 10 pulgadas que se hallaba a unos cientos de metros del lugar. Ian Shelton era un astrónomo residente y eventualmente hacía observaciones propias mientras las alternaba con observaciones para los astrónomos de la Universidad de Toronto.
El telescopio que usaba Shelton era un instrumento viejo que se alojaba en un cobertizo al cual se le solía volar el techo que tenía que ser corrido a mano. Además, sus mecanismos de relojería de la montura ecuatorial no funcionaban bien y el astrónomo tenía que ajustar constantemente guiándolo a ojo para no perder la exposición. Durante aproximadamente tres horas Shelton guió el telescopio mientras la luz proveniente de la galaxia, la cual tarda 160 mil años en llegar a nosotros, se imprimía en la placa.

Observatorio Las Campanas, en Chile, hoy en día. By Krzysztof Ulaczyk 
(more work on Wikimedia Commons: Kszulogaleria) (KszuloFotki (Krzul's 
Photo Gallery)) [CC-BY-SA-3.0 (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)]

Esa noche del 23 de febrero era la tercera que Shelton usaba en la observación de la Gran Nube de Magallanes. Las dos noches anteriores habían sido de regulares a malas, pero esta prometía una placa nítida. La exposición terminó luego de aproximadamente tres horas, cuando una ráfaga de viento voló el techo del telescopio. Entonces el astrónomo se dirigió a revelar la placa. 
Cuando vio el trabajo terminado notó las estrellas en perfecto estado de nitidez a lo largo de toda la placa. Pero en determinado sector algo hizo que se sobresaltase y por un momento pensó que el trabajo de toda una noche se había malogrado. En la Nebulosa de la Tarántula (Nebulosa Doradus 30 o NGC 2070) había una mancha oscura (las placas se visualizaban siempre en negativo, hoy con los dispositivos de captura todo ha cambiado). Ese punto no debería estar allí. Shelton pensó que tal vez era un defecto de la placa que había pasado inadvertido, o una mancha por sobreexposición.
Luego de unos minutos de desorientación llegó a la conclusión de que era una imagen real del cielo, una estrella de magnitud 5, mucho más brillante que la luz de cualquier objeto que estuviese en la Nube de Magallanes. Al hacer la comparación con las placas de las noches anteriores, nada había en ese lugar. Todas las estrellas son de magnitudes altas, comenzando aproximadamente de la 12º; unas 600 veces más débiles que la nueva estrella.
Remanente de supernova 1987A vista en rayos X y óptica.
Crédito: NASA
Recién allí salió a ver si efectivamente era lo que pensaba y sí, el punto luminoso estaba exactamente en el lugar indicado y brillaba inconfundible contra el fondo claro de la galaxia. Pensó que se trataba de una nova en el corazón mismo de la Nube de Magallanes.
Shelton fue corriendo a dar la noticia a los astrónomos que trabajaban en el telescopio de 40 pulgadas. Fue allí que Duhalde recordó la visión y lo mencionó. Pero ensegiuda se preguntaron si eso era realmente una nova. Teniendo en cuenta la enorme distancia que nos separa de la Gran Nube de Magallanes, ninguna nova tendría la suficiente potencia como para llegar a la quinta magnitud. Ni siquiera una nova particularmente energética llegaría a la magnitud octava, lo cual sería unas 16 veces menos luminosa. Demasiado débil para captarla con el telescopio de 10 pulgadas y no visible al ojo desnudo.
De modo que si el objeto estaba realmente en la Gran Nube de Magallanes, no se trataba de una nova sino de una supernova. Y como el objeto no estaba la noche anterior, Shelton la había captado en su curva ascendente, lo cual indicaba que se haría más brillante en las noches posteriores. La noticia debía ser difundida de inmediato para acreditarse el descubrimiento.
En aquellos tiempos, el procedimiento establecido para notificar nuevos descubrimientos era mandar un telegrama a Brian Marsden en la Oficina Central de Telegramas Astronómicos de Cambridge, Massachusetts. El trabajo de Marsden (quien falleció el 18 de noviembre de 2010) consistía en recibir informes de descubrimientos astronómicos importantes de todo el mundo y retransmitirlos. Varias veces a la semana al producirse descubrimientos importantes la oficina de Marsden mandaba telegramas a astrónomos y observatorios de todo el mundo.
Sin embargo, mientras la supernova recién descubierta por Shelton comenzaba a culminar por el oeste, nadie respondía desde la oficina de Marsden mientras el teléfono sonaba una y otra vez. Al final, los cuatro interesados con Shelton a la cabeza comunicaron el mensaje a otro asistente nocturno llamado Angel Guerra quien debía viajar al amanecer a La Serena, 160 kilómetros hacia el sur. Angel Guerra comunicó el mensaje a su jefe y éste a Cambridge. A las nueve de la mañana Marsden y lo retransmitió a todo el mundo mientras a su vez le llegaban como una inundación los informes de la supernova de otros observatorios que la habían descubierto con posterioridad.
Lo curioso es que estos nuevos informes indicaban una magnitud para la estrella llegando a 4,5 lo cual indicaba que en unas pocas horas la supernova se estaba encaminando hacia su máxima luminosidad.
Luego llegaron las noticias de que la supernova se había fotografiado una noche antes. McNaught mientras hacía un relevamiento de rutina había fotografiado el fenómeno la noche anterior, la del 23 de febrero con una cámara Schmidt. Pero éste no reveló la placa inmediatamente por lo que no fe el primero en verla. De hecho, si hubiese revelado la película esa noche hubiera brindado a los astrónomos la posibilidad de observar a la supernova casi al momento de comenzar con su curva de luz. Sin embargo, el débil punto luminoso registrado por McNaught la noche del 23 de febrero sirvió para extrapolar la información y trazar la curva de luz de la supernova casi desde el inicio del estallido.
Finalmente el descubrimiento se atribuyó a Shelton, Duhalde y Jones y la supernova se denominó 1987A, pues fue la primera de ese año. Más tarde llegarían los cálculos para determinar la estrella progenitora (que resultó ser la SK -69 202) y el análisis del pulso de neutrinos llegados un día antes y detectados por contadores de neutrinos del Kamiokande y del IMB. Pero esa es otra historia.

Por Mariano Miguel Lanzi.
Fuentes: The Supernova Story. Laurence A. Marschall
Supernova: The Cosmic Bonfire. Nigel Henbest

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