El anciano NGC 6558

Las estrellas del bulbo de nuestra galaxia (la zona más interna) no son las mismas que se formaron al comienzo de los tiempos, sino que provienen de generaciones más jóvenes que se han formado a partir del material que sus predecesoras han esparcido por el espacio interestelar. Este dato podemos corroborarlo estudiando la metalicidad de las estrellas, es decir,  la proporción de elementos pesados que forman parte de su composición. Como ya sabemos, cuando una estrella muere expulsa sus elementos hacia el exterior, elementos que luego son usados para formar nuevas estrellas: por tanto, estas nuevas estrellas tendrán entre su composición elementos más pesados de lo habitual, lo que conocemos como una alta metalicidad. Las más antiguas, sin embargo, se formaron con poco más que hidrógeno y helio, pues el espacio interestelar todavía no estaba “sembrado” de elementos pesados, por lo que su metalicidad será mucho menor.

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La metalicidad nos puede dar nociones, por tanto, de la edad de una estrella y de su procedencia. Los cúmulos globulares que están en el bulbo suelen tener una metalicidad relativamente alta, ya que se han “contaminado” con las estrellas de la zona. Sin embargo, NGC 6558 es uno de los globulares más cercanos al núcleo y uno de los de menor metalicidad, lo cual sólo podemos achacar a una avanzada edad. Además pertenece a los cúmulos que han sufrido un colapso de su núcleo (en esta entrada revisábamos este concepto), lo cual no hace más que confirmar su senectud. De hecho, tuvo que formarse a raíz de las primeras grandes nubes moleculares que poblaban la Vía Láctea primigenia, la época de en la que brillaron sus primeras estrellas. NGC 6558 fue descubierto por William Herschel en 1784 con un telescopio de 45 cm de apertura: este dato no debe desanimarnos, pues resulta bastante sencillo de observar incluso con pequeños instrumentos.

Se encuentra a 24.000 años luz, por debajo de la estrella gamma Sagittarii, muy cerca de NGC 6569, que ya vimos en esta entrada. NGC 6558 es un cúmulo de la onceava magnitud y un diámetro de unos 10 minutos de arco, aunque al telescopio nos parecerá más pequeño porque sus regiones más periféricas se pierden fácilmente en el cielo de fondo. A 214 aumentos aparece como una pequeña esfera con un destacado núcleo más brillante de unos dos minutos de arco de diámetro, claramente diferenciado de la periferia más débil. Tuve la suerte de observarlo bajo cielos de magnitud límite en torno a 6.5, gracias a lo cual pude apreciar una marcada ebullición de estrellas que se dejaban ver por toda su superficie, con un aspecto granujiento de lo más sugerente. En la zona periférica estas estrellas eran más patentes y brillantes, sobre todo tras varios minutos de adaptación y haciendo uso de la visión lateral.

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Dos por el precio de uno (NGC 6052)

La constelación de Hércules guarda un buen número de objetos interesantes para observar cuando estemos bajo las condiciones ideales. Este verano pude disfrutar de un peculiar y pequeño que se esconde junto a una de las piernas del héroe griego, cerca dela Corona Boreal.

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Descubierta en 1864 por Albert Marth, ha habido cierta confusión con NGC 6052, un objeto descrito por William Herschel casi un siglo antes cuyas coordenadas eran similares (fue catalogado entonces como NGC 6064), si bien hoy persiste cierta ambigüedad, por lo que no debemos extrañarnos si algún atlas lo describe como NGC 6064. Este objeto llamó la atención de Halton Arp, que lo describió como una galaxia irregular y la catalogó como Arp 209. Fue en la segunda mitad del siglo XX cuando se vio que NGC 6052 era en realidad el resultado de una colisión entre dos galaxias espirales de avanzada edad. Como consecuencia de este encuentro, los brazos han salido despedidos en todas direcciones, formando una maraña en la que es imposible encontrar orden alguno. Multitud de regiones HII, zonas brillantes y azuladas en la fotografía, se han formado a raíz de la interacción entre las grandes masas de gas que tenía cada galaxia, motivando una enorme oleada de formación estelar.

La distancia a estas galaxias se estima en unos 230 millones de años luz, así que no nos deberá extrañar que presenten una magnitud en torno a 14 y un tamaño aparente muy pequeño, que no llega a superar el minuto de arco. Por suerte, su brillo superficial es de 11.6, permitiendo su observación telescopios de 20 cm bajo cielos oscuros. Con mi Dobson de 30 cm pude encontrarla sin problemas y, a bajo aumento, se dejaba ver como una pequeña y tenue mancha. Es un objeto que necesita aumentos elevados, por lo que decidí probar con el ocular de 5 mm (300 aumentos), que no me defraudó en absoluto. Sin apenas perder brillo, NGC 6052 dejó de ser una mancha difusa para comenzar a perfilar una interesante silueta triangular. Levemente alargada, una prolongación perpendicular al eje principal era la responsable de esta forma, que en las fotografías de larga exposición corresponde a una de las zonas de mayor proliferación.

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Falsa identidad (NGC 6540)

Hoy vamos a ver un peculiar objeto que lleva arrastrando tras de sí la historia de una falsa identidad. Fue descubierto por Herschel en 1784, quien pensó que debía ser una nebulosa difusa. Fue conocido como NGC 6540 y poco después Collinder consideró que era más bien un cúmulo abierto, catalogándolo como Cr 364 (lo cierto es que este último, según podemos ver en fotografías, se acercó algo más a su verdadera naturaleza). Sin embargo, en la década de los 80 Djorgovski (nos sonará su nombre por el cúmulo Djorgovski 2) se interesa por este objeto, relacionándolo más bien con un cúmulo globular que con uno abierto. Lo incluye en su lista de globulares como Djorgovski 3 y poco después, en 1994, Bica lo analiza y confirma su naturaleza globular.

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NGC 6540 es un globular clasificado como “core-collapsed” o de núcleo colapsado, una de las fases avanzadas en la evolución de estos objetos. Con el paso de los años, las estrellas menos pesadas tienden a migrar del centro hacia el exterior, y esto, añadido a la pérdida progresiva de las estrellas más superficiales, produce un aumento de la densidad en el núcleo, que queda comprimido en un espacio relativamente pequeño. Curiosamente, posteriormente la gran densidad de estrellas que se produce en la región central lleva a una frecuente interacción entre ellas y una consecuente liberación de energía, motivando una re-expansión del cúmulo y el proceso vuelve a empezar. NGC 65440 está, por tanto, en la fase de post-colapso, con un núcleo pequeño y denso en el que podemos encontrar un buen número de estrellas azules (recordemos que las rezagadas azules, conocidas como blue stragglers, se producen tras la interacción entre dos estrellas cercanas que acaban exponiendo sus regiones más internas y, por tanto, más calientes y de color azulado).

NGC 6540 presenta una peculiar forma alargada de norte a sur, con dos agrupaciones de estrellas más llamativas en la periferia. Su estructura da a entender que ya ha vivido varios encuentros con el centro de nuestra galaxia, sufriendo las consecuencias de los tirones gravitacionales (en el momento actual se encuentra a tan solo 9.000 años luz del núcleo). NGC 6540 dista de nosotros entre 10.000 y 15.000 años luz, bastante poco si lo comparamos con la mayoría de globulares: sin embargo, su pequeño tamaño y un oscurecimiento de 0.7 magnitudes por el polvo galáctico hacen que pase relativamente desapercibido.

Con una magnitud aparente de 9.3, no es especialmente difícil de observar siempre y cuando estemos bajo un cielo oscuro, si bien presenta un brillo superficial bastante disminuido que puede complicarnos las cosas si usamos telescopios de baja apertura. Con mi Dobson de 30 cm me llevé una sorpresa al observar el poblado campo donde se encuentra NGC 6540. Destacaba en el centro un grupo de estrellas que adoptaban una posición arqueada, de unos 3 o 4 minutos de longitud, e instantáneamente pude apreciar que el centro del arco presentaba una cierta neblina a su alrededor. Tuve que confirmar que eso era realmente el cúmulo, y efectivamente pude comprobar que ese arco de estrellas es el mejor referente para encontrarlo. Es de entender que se haya confundido con una nebulosa o con un cúmulo abierto, porque se encuentra rodeado por un buen número de astros. Una decena de minúsculas y esquivas estrellas se dejaban ver en medio de la nube, dando a entender que en su interior había muchas, muchísimas más.

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Microlente gravitacional en Tauro: cómo ver el espacio-tiempo…

Einstein cambió la forma que tenemos de ver muchas cosas, y no es nuestra intención enumerarlas todas porque faltaría espacio en estas páginas… Sin embargo, vamos a comentar  una de sus geniales ideas porque nos servirá para entender la magnitud de lo que ha ocurrido estos días. El genial físico postuló la existencia de un tejido espacio-tiempo que se veía alterado por la masa de los objetos que había en él. Básicamente podemos imaginar el universo como una enorme tela (más bien como infinitas telas en todas direcciones, pero para comprender de lo que hablamos pensaremos en una sola  capa) sobre la cual se disponen las estrellas, galaxias y todos los objetos del cosmos. Estos objetos deforman la malla de una manera similar a lo que ocurre con una pelota que cae sobre una sábana. De esta manera, si un cuerpo más pequeño se acerca lo suficiente a la estrella quedará atrapado en el “hoyo” como una canica en un lavabo, girando a su alrededor como ocurre con los planetas que giran en torno al Sol. Como podéis intuir, esta deformación del espacio-tiempo es lo que se conoce como gravedad, algo distinto a una “fuerza” como tal.

Pues bien, nos vamos a poner ahora en la piel de un fotón, un rayo de luz que ha salido de una lejana estrella hace miles de años. Los fotones viajan en línea recta, por el camino más corto, pero Einstein  afirmó que si pasaban por una deformidad del espacio-tiempo (un campo gravitatorio), podrían desviar su trayectoria. Así, el fotón que va a pasar rozando una estrella se verá atraído por ésta y girará levemente, cambiando el destino de su viaje. En la siguiente imagen podéis ver un ejemplo visual:

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Este fenómeno tiene repercusiones que podemos apreciar en fotografías de larga exposición, produciendo lo que se conoce como lente gravitacional. Cuando hablamos de grandes objetos, una lente gravitacional se produce cuando la luz de una lejana galaxia pasa a través de un cúmulo de galaxias más cercano: entonces los fotones originarios de la galaxia más lejana se distorsionan, “abrazan” el cúmulo y son dirigidos hacia nuestro punto de vista como si vinieran desde varios lugares distintos. Aquí tenéis algunas imágenes que muestran ejemplos reales: el primero se conoce como la cruz de Einstein. La galaxia más lejana, como comentábamos, se distorsiona al llegar a la más cercana, desviándose sus fotones de manera que parecen provenir desde varios sitios a la vez. En esta imagen la galaxia más lejana se deja ver desde cuatro localizaciones, estando en el centro la galaxia más cercana que actúa como lente:

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En la siguiente fotografía el fenómeno es similar, pero la galaxia distante se distorsiona de manera que parece rodear a la galaxia más cercana:

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En el siguiente esquema podéis haceros una idea de cómo se verían los rayos de luz si observáramos desde un lugar externo. La luz de esa lejana galaxia que parece un punto rojizo acaba deformándose por la acción de la más cercana:

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Todos estos ejemplos no sirven más que para dejar los conceptos lo más claro posible, porque ahora vamos a hablar de las microlentes gravitacionales, el mismo proceso a escala “pequeña”. Nos situamos en nuestra propia galaxia, en concreto mirando a una estrella que recibe el nombre de TCP J05074264+2447555, una estrella relativamente normal que hasta hace un par de semanas se había comportado como una estrella estable y sin sorpresas. Sin embargo, el 25 de octubre el astrónomo japonés Kojima detectó que la estrella había sufrido un importante incremento en su brillo, pasando de una magnitud habitual superior a 14 a una magnitud cercana a 12. El 1 de noviembre la estrella había alcanzado una magnitud 11.5, haciéndose visible a instrumentos de pequeña apertura… Pero, ¿qué tiene que ver esto con las lentes gravitacionales? Todo. La estrella sufrió un fenómeno conocido como microlente gravitacional, que se produce porque un objeto de baja masa (ya sea un planeta de tamaño similar a Júpiter, una enana marrón…) pasa por delante de la estrella y distorsiona su luz tal cual hacían las galaxias que hemos visto anteriormente. Hablamos de objetos “pequeños” en comparación con las galaxias, motivo por el cual no apreciamos la distorsión como tal (esos interesantes arcos o los distintos puntos de luz), sino que distinguimos la lente en su conjunto con un aumento súbito del brillo de la estrella.

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Esto es lo que ocurre cuando un objeto pesado pasa por delante de una estrella. A la derecha podemos ver el efecto que tendría al observarlo desde nuestro planeta.

Ayer por la noche, 7 de noviembre de 2017, después de algunas noches cargadas de nubes, decidí sacar el telescopio a la terraza para echar un vistazo a este exótico objeto. Se encuentra cerca del cúmulo abierto NGC 1746, a partir del cual podemos encontrarlo saltando de estrella en estrella. La manera más fácil es buscar la estrella HD 32922, que brilla con magnitud 8.8. En el dibujo que hice es la estrella más brillante del campo, y a su lado se encuentra la microlente gravitacional. Cuando conseguí verla noté un escalofrío: parecía una estrella más, igual que todas las de alrededor, pero yo sabía que no lo era. Le estimé una magnitud de 12.8 gracias a las estrellas colindantes e intenté forzar la mente y usar la imaginación para imaginar un enorme planeta pasando por delante de la estrella, distorsionando su imagen como ocurre en la película de Interestelar. Más concretamente, el planeta o enana marrón estaría pasando de largo, a punto ya de dejar libre la estrella, que volverá a perderse en la oscuridad al perder su amplificador transitorio. El último fenómeno similar visible con instrumentos de aficionado ocurrió en 2006 en la constelación de Casiopea. No podemos dejar de maravillarnos con estos eventos fugaces que nos permiten asomarnos, por unos momentos, a la física más pura que, hasta hace bien poco, parecía cosa de ciencia ficción.

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Copa de bronce en Hércules (NGC 6229)

Hace un tiempo hablábamos de M92, un impresionante cúmulo globular que era eclipsado continuamente por M13, su compañero de constelación. Pues bien, en Hércules hay un cúmulo aún más débil y distante que pasa desapercibido a menudo, y con razón, aunque en la siguiente fotografía podemos apreciarlo en todo su esplendor:

NGC 6229 es un cúmulo globular que se encuentra a unos considerables 100.000 años luz de distancia, formando parte de los conocidos como cúmulos del halo galáctico. Su distancia es cuatro veces mayor que la de M13, motivo por el cual no es de extrañar que su compañero se lleve todo el protagonismo. Fue descubierto en 1787 por William Herschel y es un globular de categoría IV, con una concentración relativamente importante hacia el núcleo. Se encuentra a más de 80.000 años luz del núcleo de la Vía Láctea, por lo que no se ha visto influenciado de manera decisiva por las fuerzas internas de la galaxia, permaneciendo ajeno a un tumultuoso aglomerado de estrellas que nacen y mueren en una agitada marea cósmica.

La distancia de NGC 6229 será el principal determinante a la hora de observarlo, ya que es un globular bastante débil. Pese a tener una magnitud de 9.4, la magnitud de sus estrellas es extremadamente tenue, por lo cual resolver algunas de ellas será todo un reto. Aparece en primer lugar como una esfera de unos 4 minutos de arco de diámetro, con un núcleo relativamente brillante en el interior que abarca casi 2 minutos de arco. Media docena de estrellas pululan por la periferia, brillando tímidamente en la lejanía. El núcleo muestra una textura claramente granulosa cuando tenemos la visión adaptada a la oscuridad: no se pueden distinguir sus estrellas, pero sí se adivina la gran densidad de ellas que luchan por hacerse notar desde esos 100.000 años luz que nos separan.

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La otra pareja de la Osa Mayor (NGC 5278)

Si llevaras poco tiempo en esto de la astronomía, te enseñara una imagen de la siguiente galaxia y te dijera además que se encuentra cerca de Mizar, en la Osa Mayor, probablemente pensarías que es M51, la famosa galaxia del Remolino:

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No irías muy desencaminado, salvo que su verdadero nombre es NGC 5278 y se encuentra 340 millones de años luz más lejos que la anterior. NGC 5278 es la galaxia principal, una espiral que se encuentra dominada por un prominente brazo que la rodea y la conecta con una galaxia más pequeña, NGC 5279, una espiral barrada que está saliendo más que perjudicada de este encuentro de proporciones colosales. Es mucho más pequeña y sus dos brazos se están deshilachando a merced del arrastre gravitatorio de su compañera. Una bruma engloba ambas galaxias, un inmenso halo compuesto por todas las estrellas y el gas que están desprendiéndose durante el encuentro. El brazo de NGC 5278 es el elemento más característico de la imagen, brillando con una intensa tonalidad azulada llena de condensaciones, fruto de una importante proliferación estelar que ha sido estimulada por la colisión entre ambas. Al igual que ocurría con M51 y NGC 5195, ambas van camino de unirse en unos dos mil millones de años, formando definitivamente una enorme galaxia elíptica sin forma definida.

No esperemos un objeto brillante como M51: su distancia estimada en unos 350 millones de años luz nos pondrá en preaviso de la dificultad de su observación. La más brillante fue descubierta por Wiliam Herschel en 1789, y 40 décadas después su hijo comprobó que una segunda nube se encontraba a su lado, NGC 5279. Halton Arp decidió incluirlas en su catálogo con el nombre Arp p239. NGC 5278 tiene una magnitud  de 13.5, y no olvidemos que es la más brillante de las dos. Aparece como una mancha redondeada, ligeramente alargada, débil y difusa. Para ver NGC 5279 necesitaremos una buena dosis de paciencia y un cielo oscuro. Así, por momentos, podremos apreciar, con visión lateral, una tenue nube, más pequeña, situada junto a la principal. Recuerda ciertamente a la visión que podríamos tener de M51 con un diminuto telescopio, lo cual no es poco cuando hablamos de estas inmensas distancias.

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De familias de ballenas y ondas de radio (Abell 194)

Dirigimos en esta ocasión nuestra mirada a la meridional constelación de Cetus, la ballena, el monstruo que a punto estuvo de devorar a Andrómeda. Allí, entre las principales estrellas de la constelación y Piscis podremos encontrar un lejano cúmulo de galaxias que puede darnos grandes satisfacciones si observamos desde un lugar bien oscuro. Se trata de Abell 194, un cúmulo formado por un centenar de galaxias que se encuentran a unos 265 millones de años luz de distancia (se alejan de nosotros a unos 5.400 km por segundo) y se dispersan por un área de unos 4 grados en el cielo, adoptando una forma lineal, a diferencia de otros cúmulos que son más bien esféricos. Como curiosidad, entre sus miembros podemos encontrar dos entradas del catálogo Arp de galaxias peculiares.

NGC 545 y NGC 547 son quizás dos de las galaxias más llamativas del conjunto. Ambas se denominan Arp 308 y son galaxias elípticas, aunque NGC 545 podría ser lenticular: la gran distancia a la que se encuentra y su posición hacen difícil poder concretar el tipo de galaxia. Tienen una magnitud de 12.2 y 13,2 respectivamente, y un tamaño alrededor de los dos minutos de arco, siendo NGC 545 claramente más alargada. En ellas se engloba la fuente de ondas de radio 3C40, probablemente a raíz de las altas temperaturas que alcanza el gas entre galaxias en interacción (el resultado de esta emisión es la formación de dos enormes lóbulos bipolares que alcanzan millones de años luz de longitud). La otra gran galaxia de la zona es NGC 541, también conocida como Arp 133, una enorme galaxia elíptica: también es una radiogalaxia que emite dos potentes jets, uno de los cuales golpea, precisamente, a una débil galaxia enana irregular, un objeto extremadamente interesante que ha recibido el sugerente nombre de Objeto de Minkowski.

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Desde que el astrónomo Rudolph Minkowski hizo hincapié en esa pequeña mancha azulada, en 1958, se pensó que era el resultado de uno de los jet golpeando una galaxia, lo cual habría estimulado un brote de formación estelar. Sin embargo, un estudio reciente apunta a que esa mancha surgió hace apenas 7 millones de años. Anteriormente no era más que parte del medio intergaláctico, ese material que se sitúa entre galaxias y que, en ocasiones, se calienta en el seno de los grandes cúmulos. Esa porción de medio intergaláctico era algo más densa que el resto, y entonces fue golpeada por uno de los jets de NGC 541, estimulando la formación estelar y, por tanto, la creación de una nueva galaxia. Sus estrellas son exclusivamente supergigantes azules, estrellas de entre 7 y 8 millones de años que le otorgan ese llamativo color a la galaxia. En la siguiente imagen podemos apreciar el aspecto visual y en ondas de radio, quedando patente el gran chorro de radiación que llega a la joven galaxia.

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En la siguiente imagen podemos observar las tres galaxias ya mencionadas con sus respectivos lóbulos que brillan fuertemente en ondas de radio. Los culpables de estos chorros de materia son masivos agujeros negros que atraen el gas que los circunda y lo calientan a elevadas temperaturas a medida que giran rápidamente a su alrededor.

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En el extremo más cercano a NGC 545 y NGC 547 podemos encontrar tres galaxias: dos de ellas relativamente brillantes, NGC 543 y NGC 548, con magnitudes entre 13 y 14. Una tercera galaxia requerirá más esfuerzo para poder apreciarla: se trata de PGC 5314 (también MCG+0-4-140), una pequeña elíptica de magnitud 15.2, que se encuentra conformando un triángulo con dos débiles estrellas. NGC 541 aparece como una mancha brillante de magnitud 13 fácilmente visible con visión directa (el Objeto de Minkowski está reservado a mayores aperturas).

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No muy lejos podemos ver NGC 535, una galaxia espiral de magnitud 14 y una banda oscura que recorre su ecuador, y PGCC 5307, al sur, es otra pequeña galaxia de magnitud 14.9, visible apenas como un punto borroso. Si seguimos hacia el suroeste podemos ver NGC 538 y PGC 5289, que brillan con magnitudes de 11.2 y 14.9, respectivamente. La última, también conocida como UGC 996, presenta una silueta alargada que contrasta con la restantes, más esféricas. Por último, en el extremo sur del campo veremos la galaxia NGC 557, otra atractiva espiral de magnitud 14 que nos muestra una forma ovalada. Muchas otras galaxias podemos  ver por la zona, algunas son miembros de Abell 194 y otras no, pero para ello necesitaremos un atlas completo y una buena dosis de paciencia: nunca nos cansaremos de contemplar estos lejanos universos.

Abell 194 - detalles