Texto y foto:
Lic. Silvia Patricia Pérez Sabino
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¿Cuántas veces volteas hacia el cielo para ver las estrellas? ¿Te has percatado de su color? Si no lo has hecho, hoy por la noche es un buen momento para que experimentes y descubras las diferentes tonalidades de las estrellas. Las rojas son frías, alrededor de 3,000 o kelvin (K), mientras que las estrellas azules son más calientes y pueden tener temperaturas por encima de los 30,000o K. Así como éstas últimas es el intenso color de los ojos de la astrónoma mexicana Gloria Koenigsberger, quien radica en Cuernavaca, Morelos desde hace más de 10 años. Además, de ser una reconocida científica, es madre de dos jóvenes y esposa del Dr. Francisco Bolívar Zapata, investigador del Instituto de Biotecnología de la UNAM.
La Dra. Koenisgsberger, cursó la licenciatura en Física en la Facultad de Ciencias de la UNAM y obtuvo el doctorado en Astronomía en Penn State University en los Estados Unidos de Norteamérica. A su regreso, trabajó como investigadora del Instituto de Astronomía de la UNAM, y participó en el proyecto conjunto NSF/NASA-UNAM/ITESM de instalación de la primera conexión de México al Internet que se logró en 1989 a través de un enlace satelital vía el satelite Morelos I al National Center for Atmospheric Research (NCAR) en Boulder. Posteriormente, fue Directora del Instituto de Astronomia entre 1990 y 1998. Actualmente, además de impartir cursos en la Facultad de Ciencias de la UAEM, es investigadora del Instituto de Ciencias Físicas de la UNAM en Cuernavaca.
Desde un principio ha trabajado con sistemas binarios; dos estrellas que orbitan muy cerca una de la otra. En entrevista para Hypatia, la Doctora Gloria menciona que “Hay toda una variedad en este tipo de sistemas, como los soles. Si Júpiter hubiera sido un poco más masivo de lo que es, sería una estrella y no un planeta, entonces, nosotros viviríamos en una sistema solar con dos estrellas y nuestro Sol sería un sistema binario donde éste es el más masivo, el objeto dominante. Hay muchos sistemas binarios que contienen estrellas semejantes al Sol, pero hay muchos otros con estrellas que son más masivas y cuyo brillo es más elevado”.
H.- ¿Con qué tipo de estrellas trabaja?
GK. - “Yo estudio las estrellas muy masivas que tienen 50 ó 100 veces más masa que el Sol, y que son objetos activos. Este tipo de estrellas son las que tienden a estar asociadas a los agujeros negros. Se conocen varios sistemas binarios, entre ellos Cygnus X-1 que cuenta con una estrella principal de aproximadamente 30 veces la masa del Sol y cuya compañera se cree es un agujero negro debido a la emisión de rayos-X que de ella emana”
H. ¿Qué es un agujero negro y por qué se le conoce así?
GK. “Un agujero negro es un objeto muy masivo contenido en un volumen tan pequeño, que la fuerza gravitacional que ejerce sobre cualquier partícula cercana a su superficie es inmensa. Tal es la magnitud de la atracción gravitacional que ni siquiera la luz puede escapar. Las teorías sobre la evolución de las estrellas masivas predicen la formación de un agujero negro al momento de morir la estrella”.
H. ¿Cómo se detectan los sistemas binarios?
GK. ”En la astronomía obtenemos datos mediante el uso de telescopios; éstos tienen espejos que concentran la tenue luz de las estrellas sobre detectores electrónicos, los cuales transfieren posteriormente la información a una computadora. Hay una gran variedad de tipos de telescopios. Yo utilizo principalmente telescopios espaciales; esto es, telescopios montados sobre satélites que están en orbita alrededor de la Tierra. Y en ocasiones utilizo también los telescopios del Observatorio Astronómico Nacional en San Pedro Mártir, Baja California, que es operado por el Instituto de Astronomía de la UNAM. La mayoría de los sistemas binarios que yo estudio fueron descubiertos debido al cambio que se detecta en su brillo, al ocultarse mutuamente las dos estrellas al pasar una enfrente de la otra. A estos sistemas se les llama binarias eclipsantes. Otros de los sistemas se descubren utilizando las técnicas espectroscópicas. Para entender lo que es un espectro, basta con pensar en el arco iris que se forma cuando las gotas de lluvia dispersan la luz proveniente del Sol. Usando un espectrógrafo, se puede dispersar la luz proveniente de las estrellas y mediante el análisis de estos espectros podemos determinar si se trata de un sistema binario, además de poder determinar la composición química, su temperatura y muchas otras cosas interesantes.”
H. ¿Existe alguna clasificación de los sistemas binarios?
GK. “Las estrellas se clasifican desde estrellas frías hasta estrellas calientes. El Sol es una estrella fría por la temperatura que tiene en su superficie, tiene 5800o K. Las estrellas que yo estudio tienen una temperatura superior a los 50 000 o K. En el sistema de clasificación usual de las estrellas, el Sol es una estrella tipo G2, las que yo estudio son del tipo “O” y “B”. Este tipo de clasificación, se realizó con base a la observación de patrones en las líneas espectrales. Es importante mencionar que estas líneas se forman en el espectro debido a la transición de los electrones de un nivel de energía a otro. En las atmósferas más calientes se pueden ver líneas formadas por los átomos de hidrógeno, mientras que en las más frías se observan líneas formadas por átomos de hierro y otros elementos en donde se pueden dar transiciones de niveles de energía más bajas. Cuando las estrellas se encuentran en un sistema binario, usualmente clasificamos al sistema de acuerdo a la clasificación de las dos estrellas que lo constituyen. Sin embargo, hay otras clasificaciones como, por ejemplo, las binarias emisoras de Rayos-X, las binarias cataclísmicas, las binarias eclipsantes, entre otras. Uno de mis objetos de estudio es un sistema en donde las dos estrellas están en interacción y en donde hace 13 años esta interacción parece haber provocado una expulsión violenta de material. El sistema se encuentra en una de las galaxias vecinas a la nuestra y se llama HD 5980; es decir, es el objeto numero 5 mil 980 del catálogo de Henry Draper.
Nosotros vivimos en una galaxia espiral y nuestro sistema planetario esta a las afueras de ésta. Tenemos varios satélites o galaxias más pequeñas que están en órbita alrededor de nuestra galaxia. Dos de ellas son las conocidas como “Nubes de Magallanes”, en honor al navegador portugués Fernando de Magallanes que las vio al llegar a América del Sur en el siglo XVI. HD 5980 se encuentra en la Nube Pequeña de Magallanes.”
H. ¿Qué es un supernova?
GK. “Las estrellas brillan porque están convirtiendo hidrógeno en helio, esto es una reacción nuclear. Al agotarse el hidrógeno en las zonas centrales, se fusiona el helio, y posteriormente, se empiezan a fusionar otros elementos como carbono y oxigeno, pero llega el momento en el que ya no hay una fuente de energía que pueda sostener las capas externas de la estrella. Es entonces que se produce un colapso violento, seguido de una enorme explosión en la cual se eyectan las capas externas de la estrella . Esta explosión es la supernova. Por otro lado, las capas centrales de la estrella se siguen contrayendo y comprimiendo, convirtiéndose en una estrella de neutrones o bien un agujero negro”.
H. Doctora, ¿De qué manera estudia usted a las estrellas binarias?
GK. “Más de la mitad de las estrellas se forman y evolucionan en el seno de sistemas binarios o múltiples, por lo que su estudio es esencial para entender la evolución estelar. Más de la mitad de las estrellas en la galaxia forman grupos de dos o más estrellas. La estrella más brillante o la más masiva, será considerada la estrella primaria y la menos brillante o menos masiva será llamada secundaria. La mayoría de las estrellas binarias son tan lejanas a nosotros o están tan cercanas entre sí, que no podemos distinguirlas porque se confunden en un solo resplandor, sin importar cuánto aumento apliquemos a un telescopio, es por ello, que yo estudio a través de la espectroscopia estrellas binarias cercanas”.
H. ¿Cuáles han sido los resultados más sobresalientes que ha obtenido de sus investigaciones?
GK. “En mi opinión, los resultados mas importantes son los que han salido de las observaciones que he efectuado con los telescopios espaciales International Ultraviolet Explorer (IUE) y con el Telescopio Espacial Hubble. He utilizado estos observatorios para analizar la radiación ultravioleta del sistema binario HD 5980, entre otros, encontrando efectos que se pueden atribuir a la colisión de vientos estelares y a otro fenómeno conocido como eclipses atmosféricos. Los resultados de estas observaciones nos han llevado a desarrollar un modelo computacional para calcular los efectos causados por el campo gravitacional de la estrella compañera sobre la estrella primaria del sistema binario. Nuestro modelo sugiere que la interacción gravitacional puede provocar inestabilidades en condiciones que anteriormente se pensaba eran estables.”
H. Para concluir ¿Para qué nos sirve estudiar la astronomía?
GK. “La astronomía es la rama de la Ciencia que busca comprender los fenómenos que se presentan en las estrellas, el medio interestelar, las galaxias y el Universo. La astronomía le sirve a la sociedad en general para varias cosas. En primer lugar, el estudio de la astronomía contribuye al acervo de conocimientos que tenemos sobre el universo que nos rodea. En segundo lugar, los telescopios y los instrumentos que utilizamos son el producto de un desarrollo tecnológico del mas alto nivel. Cualquiera grupo que se involucra en el diseño y construcción de instrumentos astronómicos, como es el caso de los grupos en el Instituto de Astronomía, utiliza conocimientos muy avanzados de ingeniería electrónica, mecánica y control numérico. Esto fortalece las capacidades de desarrollo tecnológico del País. En tercer lugar, utilizamos técnicas y sistemas computacionales muy avanzados para efectuar nuestra investigación. Los modelos de simulación numérica que se emplean en la astronomía se pueden, en ciertas ocasiones, utilizar para analizar problemas mas cercanos a la Tierra. Por ejemplo, un modelo numérico que fue desarrollado por Alex Raga y Jorge Canto para estudiar los choques entre regiones de gas en el medio interestelar ha sido aplicado para predecir los efectos de las erupciones en el Popocatepetl. Finalmente, es importante decir que tenemos una necesidad, como raza humana, de explorar, conocer y tratar de entender el universo que nos rodea, y esto incluye estudiar desde los átomos y las partículas elementales hasta las estrellas y mas allá”.