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

2 comentarios:

Martin Aro dijo...

Hola gente.

Quiero compartir algo que poco he comentado en tanto tiempo ya que a pocos les ha interesado, pero ya hace tiempo que navegando por internet veo tantos artículos similares sobre la SUPERNOVA 1987A y no puedo entender que nadie más ha observado lo que he visto ese año junto con otras personas.

(Abordo el tema tarde, pero tengan la certeza que no invento. Hoy es 06-06-2017.
Soy simplemente un aficionado a la astronomía observacional y entiendo un poco de lo que veo)

Se dice que esta supernova se descubrió/inició el 23 de febrero de 1987, pero les aseguro que ya se veía antes.
¿Por qué nadie experto sobre este tema dio a conocer con anterioridad la noticia? No puedo entenderlo.
Como entiendo todas las publicaciones que leo y he leído, indicarían que el día 22 de febrero de 1987, todo estaba normal en la Nube Mayor de Magallanes y al día siguiente se produjo el fenómeno astronómico. Y les puedo asegurar que no fue así:

Todo el mes de febrero de 1987 estábamos de viaje con mi padre, hermano mayor y un amigo por el noroeste argentino.

El 1ro de febrero hicimos noche en la provincia de Córdoba, a orillas del río San Agustín.
Eran alrededor de las 22 hs que arribamos.

Yo salí a ver el cielo estrellado, que hacía como cuatro años que no veía en campo abierto.
Me quedé fascinado disfrutando del espectáculo. Era una noche completamente despejada y las estrellas brillaban hermosamente.

Mirando hacía el sur, no muy alto sobre el horizonte me llamó la atención una mancha de estrellas donde resaltaba una estrella muy brillante y que no debería estar allí. Le comenté a mi padre quien también disfrutaba mucho de ver las noches estrelladas.
Deducimos que era la Nube Mayor de Magallanes donde estábamos mirando.
La miramos con prismáticos y un pequeño telescopio que llevamos. Simplemente se veía como una estrella mucho más brillante que las demás.
Era muy llamativo y no nos percatábamos de lo que veíamos.

La observamos durante todas las noches de todo el mes de febrero que recorrimos el noroeste argentino (obviamente noches con cielo despejado).

A la vuelta, ya marzo, cuando me junté con un compañero de trabajo, más fanático de la astronomía que yo, me comentó que se había descubierto una supernova en la Nube Mayor de Magallanes. Ahí supe qué era lo que veíamos.
Todavía recuerdo su cara de asombro cuando él me dijo que la habían descubierto el día 23 y yo le respondía que ya el primer día de nuestras vacaciones la veíamos, (el 1ro de febrero), sin saber lo que era.

Si ya había estallado o estaba en expansión crítica a inicios de febrero no lo sé, visualmente no podría afirmar que de un día para otro el brillo creció exponencialmente como para fijar el día del estallido.
Para nuestra apreciación todos los días tenía el mismo brillo y resaltaba notoriamente de su derredor, así que supondría que ya había estallado antes del 1ro de febrero.

¿Cómo es que nadie la vio antes del 23/02/87? Sigo sin entender.
Algún astrónomo o algún aficionado como yo fácilmente podía distinguir o notar que había algo inusual allí. Esa estrella con ese brillo en la Nube Mayor de Magallanes NO debería estar.

Años más tarde visitando la Asociación Argentina de Amigos de la Astronomía en Buenos Aires, me comentaron que ellos ya la veían a mediados de enero del 87. Me pareció más arrogancia que verdad, pero si era cierto por qué no dieron la noticia antes, al menos para orgullo propio de la Asociación.

No sé si alguien más puede decir que también la ha visto con anterioridad a la fecha establecida del 23/02/1987, que supongo yo, deberían haber muchos.
No soy el único que mira al cielo en las noches estrelladas, que entiende un poco de lo que ve y puede notar que algo anormal se observa.
¿Es que los mismos astrónomos nunca salen a mirar y disfrutar del cielo estrellado. Acaso simplemente se encierran bajo las cúpulas de sus telescopios y no miran a su alrededor? Entonces entiendo que se les escapa mucho.

Mis saludos y respetos a todos

Mariano Miguel L. dijo...

Hola Martín. Muy interesante tu comentario. Lástima que no le sacaste fotos porque si es así, si eso que vieron con tu padre fue una primera manifestación de la supernova que ocurriría días más tarde, sería un documento científico invalorable. Esa supernova siempre trajo problemas por sus anomalías, empezando por que la estrella que explotó era una supergigante azul y demnás. Lo que se me ocurre, es que tal vez la estrella antes de explotar como supernova entró en un breve período de nova pulsante o algo similar. Saludos!!!