Cada cinco años y medio, el astrofísico Augusto Damineli tiene un compromiso impostergable: observar durante alrededor de seis meses seguidos a la extraña y enigmática Eta Carinae, la estrella más estudiada después del Sol, ubicada a 7.500 años luz de la Tierra. Eso ha sido así desde el inicio de la década de 1990, cuando el profesor del Instituto de Astronomía, Geofísica y Ciencias Atmosféricas de la Universidad de São Paulo (IAG-USP) desafió el escepticismo de sus colegas del exterior y propuso dos de las características principales de esa estrella, actualmente aceptadas y consolidadas en la literatura científica sobre el tema.
El primer aporte explica el comportamiento inestable de Eta Carinae, que desde el siglo XIX presenta inestabilidades energéticas, a veces seguidas de considerables apagones. Damineli descubrió que la estrella reduce su brillo durante aproximadamente 90 días consecutivos en las longitudes de onda de los rayos X, ultravioleta y radio (pero no de la luz visible) cada 5,54 años. Durante ese apagón periódico, el astro deja de emitir una energía equivalente a la de 20 mil soles. Este fenómeno ocurre –y este es el segundo postulado del astrofísico– porque Eta Carinae es, en realidad, un sistema binario, compuesto por dos estrellas, la mayor con una masa de 90 soles, y la menor con una de 30 soles. En el periastro, el punto más próximo entre sus órbitas, parte de las emisiones de la Eta Carinae mayor, cuando se observan desde la Tierra, son bloqueadas por la visita invasiva de su hermana menor.
A mediados de febrero de este año, según lo previsto, el sistema Eta Carinae comenzó a registrar su apagón selectivo. Como siempre, Damineli nuevamente está preparado, atento a los datos que están registrando dos telescopios robóticos idénticos, uno instalado en Chile y otro en Sudáfrica. Por primera vez él no tendrá que estar presente ahí para realizar las mediciones. “Programé todas las observaciones hasta noviembre”, dice, con una mezcla de alegría y alivio. “No necesito dejar de dar clases ni viajar. Incluso puedo irme a mi casa, donde dispongo de internet vía satélite, y comprobar si los telescopios captaron nuevos datos”. En esta entrevista el astrofísico se refiere a sus estudios sobre Eta Carinae y recuerda su trayectoria, que incluye su labor como agricultor y el seminario antes de desembocar en la academia.
72 años
Especialidad
Estrellas masivas
Institución
Universidad de São Paulo (USP)
Estudios
Licenciado en física por el Instituto de Física de la USP (1973), máster y doctorado en el Instituto de Astronomía, Geofísica y Ciencias Atmosféricas de la USP (1976 y 1988)
Producción
78 artículos científicos
¿Cuándo fue la primera vez que oyó hablar de Eta Carinae?
Fue en la voz del profesor José Antônio de Freitas Pacheco, el primer jefe del Departamento de Astronomía de la USP. Habrá sido allá por 1978. Recuerdo que obtuvimos el primer espectro electromagnético de Eta Carinae en el Observatorio Abrahão de Moraes, en Valinhos [São Paulo]. Era algo incomprensible, con muchísima información. En aquella época ya sabía que era la estrella más estudiada después del Sol. Había mucha literatura al respecto en la biblioteca. También sabía que en ella se había registrado una enorme explosión en la década de 1840, similar a la de una supernova, pero en lugar de morir, había sobrevivido a ese evento. Todos se preguntaban cómo podría haber ocurrido eso. Las supernovas explotan una vez y mueren. Eta Carinae era un misterio que ya habían estudiado varios científicos de renombre, pero ninguno lo había podido resolver. Como era la única estrella que registraba ese tipo de comportamiento, no era un suceso que pudiera compararse con otras estrellas. Era un punto fuera de la curva.
¿Ya había estudiado a Eta Carinae previamente en su maestría o en su doctorado?
No, pero había trabajado con estrellas binarias a las órdenes de De Freitas Pacheco. Yo me gradué en física en la USP en 1973 y, posteriormente, en la maestría en astrofísica, estudié estrellas binarias de rayos X. En el doctorado, que finalicé en 1988, estudié estrellas con más de 8 masas solares que explotan como supernovas. Me interesé en esas estrellas porque ellas producen oxígeno.
¿Ese oxígeno dónde va a parar?
Queda en el medio interestelar, donde se forman los planetas y las estrellas de segunda generación, como es el caso del Sol. En el caso de Eta Carinae, se trata de algo que ya no debería existir. Según las leyes de la física, debería haber colapsado en su gran explosión. Por eso es que ella representa una ventana para revisar un pasado remoto. Es como si actualmente dispusiéramos de un dinosaurio. Pero el problema radica en que en aquella época no había cómo estudiarla. Sucede que está envuelta por una nebulosa, una nube de gas y polvo alargada a la que denominamos homúnculo, y emite muchas líneas espectrales complicadas. En el espectro de la luz visible no podemos ver a ninguna de las dos estrellas del sistema debido a la presencia de la nebulosa.
¿Qué son las líneas espectrales?
Son canales de energía. En la televisión y en la radio, la información llega por canales distintos. Los átomos de los elementos químicos de una estrella, tales como hierro, hidrógeno y helio, concentran sus líneas espectrales en ciertos canales. Para leer el mensaje de las estrellas, deben analizarse las emisiones de sus átomos. La vida del astrónomo transcurre observando varias líneas espectrales de las estrellas, a partir de las cuales deducimos su temperatura y composición. La estrella es como una orquesta. Puede emitir un poco de todo simultáneamente. Nosotros procuramos descubrir cuáles instrumentos, es decir, cuáles son los átomos que están “sonando” al momento de observarlas. Por ejemplo, si hay emisión de líneas asociadas al hidrógeno ionizado, la temperatura llega a ser de unos 10 mil ºC. Si fuera helio ionizado, llega hasta 30 mil ºC.
¿Cuándo comenzó a estudiar a Eta Carinae en forma sistemática?
En Brasil, allá por 1987, solo yo trabajaba con estrellas de alta masa, con más de 10 masas solares. Trabajaba como docente en la USP desde 1976. Me sentía como un sapo de otro pozo. A través de Pacheco conocí a un astrofísico italiano, Roberto Viotti, que trabajaba con estrellas de alta masa y había hecho un doctorado sobre Eta Carinae. Mi vida aquí se me había complicado. Me había separado de mi primera mujer y quería irme al exterior. Decidí hacer un posdoctorado con él en 1988, en el Instituto de Astrofísica Espacial en la ciudad de Frascati, cerca de Roma.
¿Las condiciones para investigar allá eran buenas?
Más o menos. Yo no estaba al tanto de que la ciencia italiana había sido completamente desarticulada. Prácticamente no había asignaciones públicas para los institutos de investigación. Solo había algo de dinero, y escaso, para las universidades. Además, cuando llegué allá descubrí que Viotti ya no sabía más qué hacer para estudiar a Eta Carinae. Entonces me enteré que en el Laboratorio Nacional de Astrofísica [LNA] de Minas Gerais, habían adquirido un detector moderno para el espectrógrafo del telescopio de 1,60 metros de diámetro del Observatorio Pico dos Dias. Desde Italia, le pedí a un colega brasileño si podía obtener un espectro de Eta Carinae. Quería testear el nuevo dispositivo. En la observación, apareció una emisión interesante en una línea espectral del infrarrojo, en un canal asociado al helio. En esa frecuencia, la estrella emitía una energía equivalente a la de cientos de soles. Pero no sabíamos cómo interpretar ese resultado. Aprendí todo lo que podía aprender con Viotti en espectroscopía y, en 1990, finalicé el posdoctorado y regresé aquí.
¿Y qué hizo luego?
Comencé a observar la estrella en otras longitudes de onda. Había leído que en ciertos períodos, se habían registrado apagones temporales de todos los canales de energía de Eta Carinae. Ese tipo de fenómeno usualmente puede detectarse en el rango del ultravioleta, pero no disponíamos de acceso al satélite para observarlo en esa longitud de onda. Entonces recurrí al “satélite de los pobres”. Desde el observatorio del LNA seguí las emisiones de energía en una línea del infrarrojo que se comporta en forma similar a los canales de alta energía del ultravioleta. Si las emisiones en el ultravioleta desaparecían, también debería ocurrir algo similar en esa línea del infrarrojo. En mayo de 1992 esa línea comenzó a desparecer y para el mes de junio las emisiones cesaron por completo. Me contacté con Viotti en Italia, que tenía acceso a un satélite que hacía un barrido en el rango del ultravioleta, pero él no confiaba en mis datos. Me dijo que tenía que cuidar su carrera y que esas observaciones realizadas por dispositivos electrónicos ubicados en regiones por debajo del ecuador podrían engañar.En otras palabras, a los datos brasileños había que tomarlos con cautela.
Esa no fue la única vez que su trabajo sobre Eta Carinae fue puesto en tela de juicio.
En conferencias internacionales, cuando decía que mis datos los había obtenido en el Observatorio Pico dos Dias, mis colegas no me creían. Les mostraba las fotos del observatorio y ellos se asombraban por la cantidad de bananos que había en la cumbre del cerro. Bromeaban diciendo que era el telescopio de la selva. Ni siquiera habían oído hablar de la astronomía brasileña. Solo conocían nuestro fútbol. Me di cuenta que tenía que presentarles algo más consistente para convencerlos. Entonces pronostiqué que el fenómeno del apagón de emisiones ocurriría nuevamente.
¿En qué se basó para pronosticarlo?
Recurrí a los datos que tenía de mi observación de mediados de 1992 y compilé las informaciones referentes a las inestabilidades de emisión en varias líneas espectrales de Eta Carinae registradas anteriormente. Cotejé las fechas de otros apagones, hice algunos cálculos y noté que el fenómeno parecía repetirse cada cinco años y medio. En 1996 publiqué un artículo científico en el que anticipé que el próximo apagón ocurriría entre el final de 1997 y el comienzo de 1998. Ese pronóstico espabiló a los incrédulos. El que más impulsó mi investigación fue Kris Davidson, del Instituto de Astrofísica de Minnesota, que al principio no confiaba en mi estudio.
El sistema Eta Carinae ya no debería existir. Debería haber muerto en su explosión. Es como si hoy tuviéramos acá a un dinosaurio
¿Cuál era su percepción al respecto del sistema Eta Carinae?
Él había develado que Eta Carinae no era una estrella naciente, como muchos pensaban, sino que agonizaba. Sin embargo, él creía que era una única estrella que próxima a su muerte exhibía esos apagones. Tampoco creía que realmente se tratara de un fenómeno periódico. A pesar de las discordancias, él y yo solicitamos en conjunto un tiempo para observar a Eta Carinae en el Telescopio Espacial de la Nasa. Yo estaba con la soga al cuello. Si el apagón no se producía quedaría en ridículo. Hoy en día, ese paper de 1996 tiene casi 400 citas. Para ostentar ese nivel de citas debe tener impacto en otras áreas relacionadas. El descubrimiento de que Eta Carinae eran dos estrellas condujo a una noción actualmente ampliamente aceptada, la de que la mayoría de las estrellas con más de 10 masas solares son sistemas compuestos por dos estrellas. Aún no hemos podido observar en forma directa, sino tan solo indirectamente a la hermana menor del sistema Eta Carinae. Pero la duplicidad del sistema hoy es aceptada por todos.
¿Qué evidencias tenía usted de que Eta Carinae eran realmente dos estrellas?
La periodicidad del apagón indica que hay un mecanismo mecánico binario por detrás de ese fenómeno. Algo similar a un eclipse, un evento relacionado con las órbitas de dos cuerpos celestes, como es el caso de Júpiter y sus lunas. Además, también teníamos datos que apuntaban que Eta Carinae presentaba dos tipos simultáneos de emisión muy diferentes, uno de baja y otro de alta energía. Esos datos eran indicios de que había dos estrellas, una de baja temperatura, mayor y más fría, y otra de alta temperatura, menor y más caliente. La estrella que sufre el apagón de emisión es la menor. Un sistema con dos estrellas crea un calendario de observación, a semejanza de lo que ocurre con los eclipses solares y lunares. No se necesita pasarse cinco años y medio siguiendo a la estrella. Basta con observarla solamente durante los seis u ocho meses en que se produce el periastro, cuando la interacción entre ambas es mayor y ellas “hablan”. Desde la Antigüedad, los eclipses y fenómenos similares son una máquina de producir información para guiar nuestra racionalidad. Actualmente se estudia a Eta Carinae en todas las longitudes de onda, desde los rayos gamma, pasando por el espectro visible y las ondas de radio, hasta el rango infrarrojo.
¿Qué ocurre con las dos estrellas durante el apagón de las emisiones?
En ese intervalo la estrella menor queda inmersa en la atmósfera de la mayor, a la cual le arrebata materia. Ese fenómeno puede observarse en las líneas de emisión del helio ionizado. La órbita de la estrella menor es completamente excéntrica, elíptica, similar a la del cometa Halley. Esto provoca que, durante el periastro, se aproxime mucho a la mayor. Algunos cometas tienen órbitas tan excéntricas que acaban engullidos por el Sol. Se trata de un fenómeno que aún no hemos podido describir con exactitud en el caso de las estrellas. Es probable que las inestabilidades y erupciones que se registraron para Eta Carinae en el pasado hayan ocurrido durante esas aproximaciones de la estrella menor. Hoy en día sabemos que en el periastro, el sistema Eta Carinae deja de emitir energía en primera instancia en el rango de los rayos X. A continuación, también se apagan otros canales de alta energía, pero no todos. En el rango de la luz visible, pareciera que el sistema no registra alteraciones.
Negar las evidencias científicas es una prueba de fe. La gente se siente parte de un rebaño
¿Podría pronosticarse cuándo va a morir ese sistema?
La estrella mayor aún dispondría de reservas de hidrógeno como para quemarlas en forma continua durante más de 500 mil años. Hace poco que empezamos a conocer otra media docena de sistemas similares a Eta Carinae, todos ubicados en otras galaxias. A partir de estos pocos casos, algunas estrellas masivas podrían desaparecer pocos años después de presentar inestabilidades energéticas. Pero no hay una teoría consensuada al respecto de la evolución de este tipo de estrellas. Parece ser que algunas de ellas, muy luminosas, mueren antes de agotar la totalidad de su hidrógeno. Pero todos sabrán cuando Eta Carinae explote y muera. Por las noches, su brillo será como el de 10 lunas llenas. Se podrá ver incluso una aguja en el suelo.
¿Por qué decidió ser astrofísico?
Yo nací en Ibiporã, cerca de la ciudad de Londrina, en el estado de Paraná. Soy el décimo de los 11 hijos de un matrimonio de agricultores. Mi madre era analfabeta. Mi padre, que era hijo de italianos, solo hizo la primaria [la actual enseñanza fundamental en Brasil], pero le gustaba la matemática. Nosotros vivíamos en una zona rural y al igual que mis hermanos, debía caminar descalzo 8 kilómetros para ir y volver de la escuela, que quedaba en la ciudad. Estudiaba en una escuela de monjas, que pagaba con la leche que les llevaba al aula. La escuela pública era muy mala. Cuando estaba en casa, mientras hacía mis deberes escolares, no tenía que ir a trabajar al campo. Entonces, a mis 9 años, el lápiz empezó a ser más interesante que la azada. Mis hermanos me decían que no servía para nada, que no era apto para el trabajo duro. Me pedían que me quede estudiando. Mi familia cultivaba maíz, arroz, algodón, frijoles, un poco de todo. Nuestra economía era de trueques, prácticamente no involucraba dinero. Éramos pobres, pero había mucha comida. Cuando necesitábamos algún dinero extra, íbamos a trabajar como braceros en la cosecha de los cafetales vecinos durante el invierno.
¿El gusto por la matemática de su padre fue una influencia importante?
Mi madre, mis hermanos mayores y yo nos ocupábamos del trabajo en el campo. Mi papá trabajaba construyendo casas. Él miraba el tronco de un árbol y sabía cuántas tablas podía obtener. En cierta ocasión me enfermé de neumonía. Mientras preparaba la penicilina que me iba a suministrar, mi padre me daba problemas de matemática para resolver. Para mí ese era un momento fantástico. La matemática me permitía tener un contacto especial con mi papá. Por eso fue que empezó a gustarme la matemática. Por aquella época no había otro tipo de charla entre un chico y un hombre de 50 años.
¿Por qué entró al seminario cuando todavía era un niño?
Eso fue a instancias de una monja de la escuela, la hermana Benta. El hecho de entrar al seminario era otra forma de salir del campo y conocer un mundo diferente. Me fui a Assis, una localidad del interior del estado de São Paulo cuando tenía 12 años. Mi hermano Mário, dos años mayor que yo, también había ido antes a ese seminario. Pero yo no sabía lo que era ser un sacerdote. Cuando llegué a la adolescencia, alrededor de los 16 años, mi mundo se vino abajo. No estaba de acuerdo con muchas cosas que la Iglesia pregonaba. Ni siquiera podría impartir un sermón. No tenía tanta fe. Yo era más racional. En 1965 murió mi padre. Al año siguiente, cuando ya tenía 18, salí del seminario. Mi hermano también lo abandonaría más tarde.
¿La vida en el seminario fue una etapa penosa?
No me gustaba jugar al fútbol todos los días. Prefería quedarme leyendo. Pero el seminario era un mundo fantástico. Podía leer en la biblioteca y leía originales de Dante Alighieri. Tuve como profesores a curas que eran buenos matemáticos. A algunos compañeros del seminario les gustaba la sociología o la filosofía. A mí me atraía la matemática, que era un campo más inteligible. Me gustaba armar y desarmar las cosas, demostrar teoremas cuyas fórmulas eran complicadas y había un solo modo de resolverlos.
¿Luego de dejar el seminario se mudó a São Paulo?
No. Regresé a Ibiporã, pero para entonces mi madre ya vivía en la ciudad. Conseguí un empleo para el cual era necesario un mínimo de conocimientos de matemática. En realidad, hacía las cobranzas para una empresa y tenía que saber calcular los intereses que tenían que pagar los clientes. Ingresé en la antigua escuela científica, en una escuela secundaria pública que había abierto en la ciudad, pero ya sabía casi todo lo que ahí se enseñaba. No sabía lo que quería hacer con mi vida. En aquella época, en el norte de Paraná, los profesionales más conocidos eran los ingenieros que se graduaban en Mackenzie. Pero yo no podía solventar esa facultad. La USP no era muy conocida. Yo tenía una buena formación, pero casi nada de información sobre el mundo real. Decidí dar algunas clases particulares, algo que ya había hecho en el seminario, y así junté dinero para comprarme una maleta y sostenerme un mes en la ciudad de São Paulo hasta que consiguiera empleo. Eso fue en 1968.
¿Se vino acá sin trabajo?
Solamente traje una carta de recomendación para trabajar en la construcción civil. Viví en una pensión. Trabajé en una fábrica y también en la construcción civil como administrador de obra. Fue una época complicada. Cuando llegué había un montón de gente en la calle protestando y estudiantes enfrentándose con la policía. Pero eso me gustó. El mundo policial siempre fue algo muy distinto a mi idiosincrasia y por eso me identifiqué con los estudiantes. Hice la secundaria [enseñanza media] en una buena escuela pública que estaba ubicada en la calle de Mooca y el movimiento secundario allí era muy fuerte. Las clases de física eran muy buenas, mejores que las de Paraná. Pero enseguida me quedó claro que tendría que hacer el cursillo para ingresar a la USP. El Colégio Equipe –una institución privada–, abrió por entonces el cursillo preparatorio para el ingreso a la universidad, y obtuve una beca que me concedía un buen descuento. Ahí encontré a mis compañeros. Hice el cursillo en 1969 e ingresé en la carrera de física de la USP al año siguiente.
¿Por qué se interesó por la astrofísica?
Ninguna rama me atraía demasiado. La física nuclear me olía más a la bomba atómica que a cualquier otra cosa. No me seducía ser docente de física. Lo que quería era hacer algo que me permitiera descubrir cosas nuevas. Recuerdo que un día el profesor Pacheco brindó una conferencia sobre supernovas y mencionó que nuestros átomos se habían originado a partir de esas explosiones, luego de la muerte de esas estrellas. Para mí eso fue fascinante. Después de la conferencia y junto a otros tres compañeros de división –João Steiner, Laerte Sodré y Mario de Oliveira, todos actualmente docentes de la USP– fuimos a hablar con Pacheco. Él me dijo que podía conseguirme una beca de iniciación a la investigación científica para estudiar esas estrellas. Así fue que comencé con esto. En 1973, Pacheco fundó el posgrado en astrofísica en la USP.
La astronomía brasileña cuenta con el el 1% de los científicos del área a nivel mundial y publica el 2,5% de los artículos. ¿Ya alcanzó su techo?
A pesar de ese logro, el tamaño de la astronomía brasileña aún es mucho menor que la de otros países con el mismo peso económico, tales como España, Italia, Francia y Australia. Todavía nos hace falta desarrollar proyectos de gran envergadura y eso implica disponer de instrumentos científicos de fuste. Cuando inicié mi carrera, la astronomía brasileña estaba dando sus primeros pasos. No había ningún telescopio importante a disposición nuestra. Me involucré en los esfuerzos de las últimas décadas para lograr el acceso a equipamientos de avanzada, tales como los Observatorios Gemini, que cuentan con dos telescopios de 8 metros (m), y el Soar, que posee uno de 4 m. Ya estoy por jubilarme, pero vislumbro un horizonte muy prometedor con el acceso que tendremos al supertelescopio GMT [Giant Magellan Telescope], que se está construyendo en Chile y que dispondrá de un espejo de 24,5 m. No voy a utilizarlo yo personalmente, pero me siento realizado al saber que las generaciones actuales podrán disponer de un 4% del tiempo de observación gracias a la inversión de la FAPESP en ese proyecto. Además, con el acceso al GMT, el sector industrial del estado de São Paulo podrá producir instrumental de última generación, tales como cámaras y espectrógrafos para el supertelescopio.
¿Por qué, más allá de investigar, usted se dedicó a divulgar la astrofísica?
Durante un lapso de cuatro años, entre 1992 y 1996, dispuse de una columna mensual de cuatro a seis páginas en la revista Superinteressante. Siempre trabajé en dos frentes. Uno consistía en explicar lo cotidiano, aquello que la gente puede ver en el cielo. El otro era explorar temas actuales de la astrofísica. El científico debe hablarle a aquellos que no lo son de una forma sencilla. Si no logro explicarle lo que hago en forma concisa y contundente a mi esposa o a un lego en la materia, no me quedo tranquilo. La democratización de la ciencia le abre nuevos caminos a la gente. Mi misión consiste en traer el cielo a la Tierra. Se debe decir que el éxito de la agricultura vino a partir de la observación celeste, lo que permitió conocer el mecanismo de las estaciones climáticas. Al dilucidar la importancia de la Luna, Newton desarrolló el cálculo diferencial e integral, que actualmente se utiliza en ingeniería y que tiene un impacto enorme sobre el PIB mundial. Si no existiera la Luna seríamos mucho más pobres, tanto intelectual como materialmente. Sin el eclipse solar de Sobral en 1919, tal vez aún no habría sido aceptada la teoría de la relatividad de Einstein [lea en Pesquisa FAPESP, edición nº 278]. Nuestros átomos provienen de las estrellas. Tenemos una conexión cósmica. No soy yo el que vive en la Luna. Es la gente la que está perdiendo ese enfoque.
¿Qué le diría a un terraplanista?
No puedo luchar contra un terraplanista demostrándole que la Tierra no es plana. Ese no es el punto. Eso ya se hizo hace 2.500 años. No es cuestión de argumentarlo. Es una cuestión de fe, que no surge de la falta de información. Ellos rehusaron un conocimiento precioso para volverse adeptos a una religión. La negación de las mayores evidencias científicas es una prueba mayor de fe. Esa gente se siente tanto más contenida en un rebaño cuanto mayor sea su rechazo al conocimiento científico. Se trata de un mecanismo conocido, que también lo adoptan los adeptos al movimiento antivacunas, la gente que se rehúsa a recibir una transfusión de sangre, los negacionistas del Holocausto y de la esclavitud. Esa gente sigue ciegamente a su líder. ¿Entonces qué podemos hacer? Podemos ofrecerles oportunidades para ejercer la racionalidad. Se necesita que la gente conozca lo que es un agujero negro o la tetradimensionalidad de nuestro mundo. La divulgación de la ciencia es una agenda positiva que brinda alimento intelectual para atraer a la gente a una realidad concreta. Cuando entienden eso, las personas ya están vacunadas contra ese tipo de fe.