Filamentos en lo más remoto (1ª parte)

Hoy contaremos la historia del descubrimiento de una de las mayores estructuras conocidas en el universo, que ayudó a su vez a conocer la intrincada maraña en la que estamos inmersos. Imagina por un momento que estamos en el último cuarto del siglo XX y trabajas para el Centro de Astrofísica de Harvard (CfA), en la extenuante misión de observar cada galaxia de magnitud mayor a 15.5 y calcular su desplazamiento al rojo. De esta manera, una a una, vas colocando las galaxias en un mapa según la distancia que obtienes de este desplazamiento al rojo, y vas levantando un detallado mapa del cosmos que rodea a nuestro pequeño Grupo Local. Entonces te das cuenta, tras varios años de trabajo, que hay algo realmente grande situado a unos 300 millones de años luz de distancia. Cientos, miles de galaxias se sitúan de forma ordenada constituyendo un enorme filamento que se prolonga a lo largo de más de 500 millones de años luz. Pero aún hay más. Una vez que te centras en el Supercúmulo de Coma, a 300 millones de años luz e inmerso este gran muro de galaxias, compruebas atónito que de él salen varios filamentos hacia el exterior, de forma radial, como si fueran los hilos de una tela de araña. Las galaxias se disponen en estos hilos ordenadamente, desafiando al caos, dando a entender que el azar no las ha colocado ahí. Tomas un sorbo de café y respiras profundamente, tomando conciencia de lo que significan los datos que has recopilado. Es el año 1989, y tu nombre, Margaret Geller o John Huchra, pasará a la historia como pionero en el conocimiento de la organización del cosmos, como el explorador que ha descubierto que los árboles del bosque no se disponen de forma aleatoria, sino siguiendo los designios de una fuerza misteriosa que actúa como guía.

En una época en la que se pensaba que los supercúmulos de galaxias eran las estructuras más grandes y que poblaban el universo de una forma relativamente azarosa, el descubrimiento de Margaret Geller y John Huchra fue el primer paso para comprender que el cosmos está formado, hasta donde conocemos hoy en día, por una red de filamentos y nodos, a modo de una inmensa esponja de proporciones inimaginables. Los puntos donde se juntan varios filamentos, los nodos, están constituidos por los supercúmulos de galaxias. Nuestra Vía Láctea pertenece, como ya hemos visto, al Supercúmulo de Virgo, que ya estamos estudiando paralelamente y que desarrollaremos en estos meses. Sin embargo, el que nos ocupa hoy es el Supercúmulo de Coma, el cúmulo masivo más cercano al nuestro y, por tanto, un buen punto de partida. Además, el Supercúmulo de Coma ocupa el centro de esa gran región que hemos visto al principio del capítulo y que ha sido denominada la Gran Muralla, convirtiéndose en una de las mayores estructuras conocidas en el universo. Este muro tiene unas dimensiones colosales, con una longitud de entre 500 y 750 millones de años luz, 200 millones de años luz de anchura y un grosor ínfimo de apenas 16 millones de años luz. Es, pues, como una enorme cinta galáctica que flota en el espacio concentrando la luz de miles de galaxias.

Foto SC coma

En el centro de esta hoja cósmica encontramos al Supercúmulo de Coma, que se encuentra presidido a su vez por dos grandes cúmulos de galaxias, el Cúmulo de Leo y el Cúmulo de Coma, que serán los protagonistas de este capítulo… Sí, con nuestros instrumentos de aficionado podremos asomarnos al infinito para observar el corazón de estas gargantuescas estructuras. Pero vayamos por partes…

El Cúmulo de Leo, también denominado Abell 1367, es una familia de galaxias compuesta por más de 1000 componentes, aunque estudios recientes sugieren que en realidad está formado por dos subgrupos de galaxias que están en proceso de fusionarse. Abell 1367 se sitúa a unos 330 millones de años luz y, como decíamos, es uno de los principales componentes de la Gran Muralla cósmica. De él salen dos filamentos, uno en dirección al Supercúmulo de Virgo (el nuestro) y otro hacia su vecino, el Cúmulo de Coma. En el interior de Abell 1367 predominan, como suele ocurrir en estas estructuras, las galaxias elípticas, las galaxias de edad más avanzada. Esto se debe a que en las regiones centrales la densidad de galaxias es mucho mayor (de forma similar a los cúmulos globulares), de manera que las colisiones entre ellas son más frecuentes, dando como resultado la formación de galaxias elípticas. Además, la mayor parte de sus galaxias son pobres en gas interestelar, ofreciendo en las fotografías de larga exposición un color amarillento y apagado, con discos que no muestran estructuras definidas.

Foto Abell 1367.jpg

NGC 3842 ocupa el núcleo del Cúmulo de Leo, a 320 millones de años luz de distancia, y es una galaxia gigante elíptica que alberga en su interior el agujero más masivo que conocemos, con una masa de unos 10.000 millones de soles e incluso más. Su horizonte de sucesos, el punto de no retorno para la materia circundante, se encuentra a una gran distancia también, comparable a cinco veces el espacio que separa el Sol de Plutón. Sin embargo, su masa se sitúa en las regiones más internas, Foto UGC 6697aglomerándose en su punto central, o singularidad, de tal manera que hace tambalearse a las leyes de la física. Otra peculiar galaxia es UGC 6697 que, lejos de ser una galaxia fósil como la mayoría de ellas, es un hervidero de formación estelar y de explosiones de supernovas. Es una galaxia irregular que parece haber colisionado recientemente con otra pequeña galaxia, estimulándose la formación estelar y la interacción con el medio intergaláctico que domina el centro de Abell 1367.

Observar todas las galaxias de Abell 1367 sería una tarea difícil y duradera, hay demasiadas galaxias en un área de 2 grados de diámetro y la mayoría de ellas son especialmente tenues. Una opción es dejarnos llevar y navegar sin rumbo a aumentos medios. Veremos diminutas manchas pequeñas y difusas pasando a lo largo del campo de visión, anónimos mundos a los que podemos poner nombre y apellidos si contamos con un buen atlas. Podemos, sin embargo, echar un vistazo al mismísimo corazón de esta familia de galaxias, a la zona que preside la ya mencionada NGC 3842. Con una magnitud de 12.8, esta gran elíptica es el miembro más brillante del Cúmulo de Leo, por lo que fácil intuir que necesitaremos una noche especialmente oscura para disfrutar de la región. A 214 aumentos NGC 3842 se aprecia como una esfera relativamente brillante de 1 minuto de diámetro, cerca de una estrella de magnitud 11.4. Si tenemos la vista adaptada a la oscuridad comprobaremos que algunas otras manchas acompañan a esta galaxia.

Abell 1367

Algunas son elípticas, como NGC 3837 o NGC 3841. Sin embargo, también sorprende encontrar algunas espirales, aunque a la vista sólo parezcan nubecillas excepcionalmente débiles, como NGC 3845, NGC 3844, o NGC 3840. NGC 3844, en concreto, nos muestra una forma alargada que hace intuir su categoría. La mayoría de estas galaxias rondan la magnitud 14, si bien podemos ver otras aún más débiles. Muy cerca de NGC 3842 encontramos una diminuta galaxia espiral denominada PGC 169975, de magnitud 15.4, sólo apreciable con visión lateral y tras permanecer una gran cantidad de tiempo tras el ocular. Otra débil galaxia es NGC 3851, una elíptica de magnitud 15.3 y situada muy cerca de una débil estrella de magnitud 14.2. Es interesante comprobar cómo las galaxias elípticas son, a menudo, más fáciles de distinguir que las espirales. Más alejada del tumulto hay otra pequeña galaxia, algo mayor que las anteriores y de magnitud 15, denominada PGC 36544. Por último, sorprende distinguir la forma tan alargada de UGC 6697, que brilla con una cómoda magnitud 13.6 y apunta hacia NGC 3842, como un cohete que se dirige a toda velocidad hacia el núcleo del cúmulo (algo que no está tan fuera de lugar). Aprovechemos todo el tiempo disponible para disfrutar de una de las mayores estructuras que podemos ver a través de nuestros telescopios. Cuando estemos satisfechos y hayamos sentido algo de vértigo, no tenemos más que apuntar a Coma para volver a disfrutar de esa sensación…

Abell 1367 detalle

El gordo y el flaco (NGC 4754 y NGC 4762)

Hemos visto una de las vías de acceso al Cúmulo de Virgo, a partir de la “T” de Coma Berenices. Sin embargo, nada nos impide comenzar el recorrido por el lado opuesto. En mi caso, descubrí estas galaxias una noche mientras buscaba M60, desde Epsilon Virginis o Vindemiatrix. Los objetos que uno encuentra por casualidad siempre dejan huella de una forma más intensa que los demás, y esto fue lo que me ocurrió con NGC 4754 y NGC 4762.

Estas dos galaxias son un buen ejemplo de cómo un mismo tipo de objeto se puede presentar de dos formas distintas, y ya de paso vamos a conocer algunos detalles de las galaxias lenticulares. A medida que una galaxia espiral va madurando, el gas que hay entre sus estrellas va disminuyendo. Por un lado, debido al propio consumo a la hora de producir nuevas estrellas. Por otro, y de forma muy frecuente en grandes cúmulos galácticos, la interacción con otras galaxias va removiendo el medio interestelar y este gas termina por desaparecer. El resultado final es una galaxia a medio camino entre la espiral y la elíptica, con forma de disco pero sin unos brazos bien definidos. Constituyen un 3% del total de galaxias del universo conocido y, como comentábamos, se encuentran especialmente en zonas de gran densidad de galaxias. Se clasifican como S0 o SB0 si presentan barra central.

Foto NGC 4762.jpg

Ya podemos centrarnos en estas dos galaxias lenticulares que se encuentran a una distancia bastante dudosa. Según el método empleado se han obtenido resultados desde 20 hasta 85 millones de años luz, si bien se les puede atribuir una media de unos 65 millones de años luz, concordando con el resto de galaxias del Cúmulo de Virgo. No hay nada claro entre la relación que guardan entre sí. Al parecer ahora mismo no están interactuando (de hecho presentan una pequeña diferencia en cuanto a distancia), pero nada nos dice si en un pasado lejano rozaron sus estrellas. NGC 4762 es la más interesante de las dos, siendo una de las galaxias de perfil más finas que podemos observar con nuestros instrumentos de aficionado. A la distancia asumida, sus 8.7 x 1.7 minutos de arco de longitud se traducirían en unos 170.000 años luz de diámetro, lo cual la convierte en una enorme galaxia mayor que nuestra Vía Láctea. Su disposición, completamente de canto, y su núcleo intenso hicieron pensar inicialmente que se trataba de una espiral, si bien posteriormente se ha llegado a la conclusión de que es una lenticular. La ausencia de polvo y gas ha ayudado sin duda a ello. Además, estudiándola en profundidad se ha descubierto la presencia de una barra central en medio del brillante bulbo rico en estrellas de edad avanzada. A su alrededor se dispone un anillo de estrellas, probable residuo de sus ancestrales y extintos brazos. Sin embargo, visualmente no se aprecia más que un fino disco de perfil con un brillante núcleo que emite radiación electromagnética en forma de ondas ionizadas. Es lo que denominamos LINER, traducido como “Low-ionization nuclear emission-line región”, un tipo de Núcleo Activo que delata la presencia de un agujero negro supermasivo en su interior. Fotografías de larga exposición muestran signos de haber sufrido una interacción en un pasado reciente, como son los bordes engrosados y dispersos de la galaxia, muestra de que alguna otra galaxia la ha “despeinado” a su paso.

Foto NGC 4754

NGC 4754, su cercana compañera, es otra galaxia lenticular que nos muestra su cara sin tapujos. Es, también, una lenticular barrada, con la peculiaridad de que la orientación de su barra no guarda relación con el óvalo externo, sino que presenta una inclinación de unos 45º. Este dato apoya la idea de que NGC 4754 ha sufrido otro percance con alguna galaxia, capaz de alterar la orientación de sus distintas regiones.

Para encontrar a esta pareja de universos podemos usar como referencia, como hemos comentado, a epsilon virginis o Vindemiatrix, una brillante estrella de magnitud 2.8 cuyo nombre hace referencia a “Vindemitor” o el Cosechador, en consonancia con el protagonismo que cobra la estrella en la estación primaveral. Se encuentra a 106 años luz de nosotros y es una gigante amarilla, una estrella que ya ha consumido su hidrógeno y cuyas capas superficiales se están expandiendo a medida que el núcleo colapsa. A tan sólo 2 minutos de esta estrella encontraremos al par galáctico, que se muestra espectacular a 125 aumentos, de manera que entran holgadamente en el campo del ocular, acompañadas por una veintena de estrellas que bailan entre ellas. Desde el primer momento queda patente su llamativo contraste. NGC 4762 es una galaxia muy alargada y fina, como si fuera una aguja plateada de bordes muy definidos. Su núcleo es brillante y puntiforme, fácilmente destacable en el centro del halo, ligeramente engrosado. Los bordes se van haciendo cada vez más finos hasta perderse en la negrura del cielo. Muy cerca, a apenas 10 minutos de arco, NGC 4754 la mira desde la distancia, quizás rencorosa por el empujón que en el pasado pudo haberle dado. Destaca su zona interna, redondeada, algo ovalada, con el mismo eje que su compañera. Mayores aumentos no revelan más detalle, y sin embargo se pierde el efecto visual que ambas consiguen estando en el mismo ocular, por lo que merece la pena observarlas a aumentos relativamente bajos o con un ocular de campo ancho. Su visita no defrauda e invita a volver año tras año.

NGC 4754

Buscando el límite (PGC 16865)

El ser humano siempre ha intentado ir más allá de sus posibilidades, probando nuevos límites, saltando al océano para descubrir nuevas tierras o forzando su razonamiento para comprender el universo. De la misma manera nosotros, astrónomos, podemos conformarnos con el límite de visión que nos imponen teóricamente los instrumentos, o podemos intentar superarlo y llegar más allá. Como prueba de ello vamos a basarnos en un cúmulo abierto situado en la constelación de Tauro, denominado NGC 1807. Forma una pareja con otro cúmulo, NGC 1817, aunque dejaremos éste último para otra ocasión. NGC 1807, como decíamos, es una agrupación formada por una treintena de estrellas, cuyos principales componentes, de magnitud por encima de 8, adoptan la forma de un rectángulo achatado, con su arista superior prolongada hacia los extremos a modo de alas. Unas quince estrellas más débiles salpican un área de 15 minutos de arco. Estudios recientes han observado que, al parecer, no se trata de un verdadero cúmulo, sino que las estrellas parecen estar unidas por efecto de la perspectiva.

Foto NGC 1807.png

Esa “estrella” difusa que hay en el cuadrante infero-izquierdo es la intrusa.

Sin embargo, no es el cúmulo, falso o verdadero, lo que nos interesa ahora, sino un intruso que esconde en su interior: una inmensa aglomeración de estrellas que se agolpan formando una galaxia elíptica de 80.000 años luz de diámetro. Sin embargo, de entrada no veremos nada, ya que se encuentra a la vertiginosa distancia de 246 millones de años luz. Si tenemos en cuenta que M31 está a 2.5 millones de años luz y la mayoría de galaxias del cúmulo de Virgo a 65 millones, no nos será difícil comprender la vastedad de este número: 246 millones. Pero hay un dato más interesante con respecto a esta galaxia elíptica. La primera vez que la observé no era consciente de su magnitud visual, simplemente la vi en una fotografía, brillante y redonda, y decidí probar suerte. PGC 16865 era su nombre de pila. Efectivamente, aunque al principio no pude verla, a los pocos minutos de mirar en el sitio exacto llegué a apreciarla sin ninguna dificultad, con visión lateral. No le di mayor importancia hasta que, al día siguiente, se me ocurrió buscar algo de información sobre este objeto. Comprobé su distancia, que ya de por sí me parecía elevada, pero lo que más me asombró fue conocer su magnitud, que la página de la NASA estimaba en 15.7. Nunca había visto un objeto tan débil, en teoría, e hice una amplia búsqueda para confirmar el hallazgo. Apenas pude encontrar nada, pero en algunos sitios web le estimaban una magnitud de entre 15.3 y 16, así que no parecía estar tan equivocado. Fue entonces cuando comprendí que no se puede establecer una magnitud límite generalizada para una abertura determinada. Hay tantos factores implicados en el proceso que no tiene sentido.

NGC 1807

En el caso de un telescopio de 30 cm, como el mío, muchas fuentes coinciden en otorgar una magnitud límite de 14.5, mientras que unas pocas dicen que es de 15.1. Sin embargo, no podemos dejarnos llevar por estos números, siempre cuando podamos disfrutar de un cielo en condiciones. La atmósfera, la humedad, la práctica, el brillo superficial del objeto… Son tantas variantes que es imposible acotar una magnitud límite generalizada. Y eso sin tener en cuenta el tiempo empleado para ver el objeto, una de nuestras principales armas y sobre la que hablaremos en otro capítulo más específico, pero a modo de resumen, nuestro ojo  es capaz de captar más detalles conforme más tiempo pasamos delante de un objeto, como si fuera una cámara que va recogiendo más y más luz. Por eso, nuestra paciencia es un potente amplificador de luz que nos podrá ser útil en cualquier momento, y con un poco de práctica superaremos sin ningún esfuerzo este hipotético límite. Ésta es una llamada al atrevimiento, a intentar siempre ir más allá. Si vemos un objeto que está por encima de nuestras posibilidades teóricas y tenemos la opción de ir a un cielo oscuro, intentémoslo. Que seamos nosotros mismos los que pongamos un límite a nuestra capacidad. Si no podemos ver el objeto en cuestión, ya tendremos ese dato como referencia para futuras observaciones, e incluso puede que tengamos más suerte meses después, tras haber acumulado horas y horas de práctica. Si no podemos ver algo, un objeto o un detalle en concreto, apuntémoslo en una libreta. Al cabo de tiempo, cuando disfrutemos de unas mejores condiciones, revisemos la lista de observaciones pendientes, y puede que nos sorprendamos a nosotros mismos rompiendo los límites establecidos.

En las patas de la Osa

Puede parecer que en esta época el cielo sólo tiene galaxias para mostrar, y en realidad no es ningún disparate, al menos en cuanto a cielo profundo, ya que la primavera nos muestra una ventana al infinito libre de los brazos en espiral de nuestra propia Vía Láctea. Hoy, por tanto, hablaremos de galaxias, aunque el cielo primaveral nos reserva de vez en cuando algunas sorpresas de una naturaleza distinta. Viajamos esta vez a las patas delanteras de la Osa Mayor, cerca de Theta UMa, una estrella de magnitud 3.2 y tipo espectral F situada a 44 años luz de distancia.

Foto NGC 2841.jpg

Allí, a menos de 2 grados de arco, podemos encontrar a NGC 2841, una bonita galaxia en espiral con personalidad propia que reside a una distancia de 46 millones de años luz. Pertenece al grupo de galaxias conocido como Leo Spur, que podría traducirse como “Ramal de Leo”, una agrupación alargada de galaxias que se encuentra entre nuestro Grupo Local y el Cúmulo de Virgo, formando un vasto filamento. En fotografías de larga exposición podemos apreciar la gran cantidad de cúmulos de estrellas azuladas que pueblan sus brazos, y si ampliamos la imagen comprobaremos que los brazos están escindidos en muchos segmentos pequeños, que es lo que caracteriza a este tipo de galaxias que se denominan “floculentas”. De hecho, NGC 2841 es el prototipo de las galaxias floculentas, categoría a la que también pertenecen M63 o NGC 4414. M31, aunque no lo apreciemos bien por su inclinación, también sería considerada una galaxia floculenta fácilmente apreciable si la viéramos de frente. El centro de NGC 2841 es amarillento, compuesto por estrellas de edad avanzada, mientras que su disco está plagado de pequeñas regiones HII, formando estrellas continuamente.

Hay galaxias brillantes y redondeadas que pueden confundirse con cúmulos globulares, así como otras extremadamente difusas que en nada difieren con una nebulosa. Sin embargo, NGC 2841 llama poderosamente la atención nada más mirar tras el ocular, y uno instintivamente dice: “esto sí que es una galaxia como Dios manda”. Con 8 x 3.5 minutos de arco y una magnitud de 9.3, esta sensación se transmite ya usando bajos aumentos. A 125 aumentos la galaxia ocupa casi un tercio del campo y destaca su agradable forma ovalada. Su núcleo, puntiforme y brillante, está rodeado por un bulbo alargado, más brillante que el resto del disco. El halo aparece homogéneo, visible con visión directa y bien definido hasta sus bordes. Una débil estrella aparece inmersa en la galaxia, como si quisiera hacerse pasar por una supernova. La perspectiva puede jugarnos una broma si no tenemos imágenes para comparar. No pude distinguir su estructura floculenta, pero aun así NGC 2841 ha pasado a ocupar un puesto privilegiado en mi lista de galaxias, ya que pocas se muestran con tanta delicadeza.

NGC 2841

El siguiente objetivo está situado a 1.6 grados de NGC 2841. Se trata de un curioso grupo formado por tres galaxias que se disponen en hilera, mucho más alejadas que la anterior. Foto NGC 2857NGC 2857 es la más brillante de ellas y se encuentra a 225 millones de años luz, contando con el privilegio de ser la primera entrada en el catálogo Arp de galaxias peculiares. Siempre es interesante observar los principios y finales de cada catálogo, y en este caso Arp 1 no decepciona. Es una perfecta espiral vista de frente, con el único defecto de ser débil y pequeña, de forma que hace falta una gran abertura para observar sus brazos redondeados. Tiene un diámetro de 125.000 años luz y se aleja de nosotros a razón de 4900 km por segundo. Su magnitud de 12.27 la hace asequible a instrumentos de abertura media. En el año 2012 fue huésped de una supernova a la que se estimó una magnitud absoluta de -19. Sus dos compañeras, NGC 2854 y NGC 2856, pertenecen curiosamente al mismo catálogo, siendo conocidas como Arp 285. La primera es una espiral barrada con dos brazos en forma de letra “S”. NGC 2856 es otra espiral que presenta una débil cola de material que, al parecer, proviene de una interacción con NGC 2854. Ambas se encuentran a 130 millones de años luz.

Foto NGC 2854

Visualmente son galaxias débiles, destacando en un primer momento NGC 2857 como una mancha difusa y redondeada, completamente homogénea, sin ninguna estructura interna que resalte sobre el resto. A poco más de 5 minutos de arco de distancia podemos ver, con visión lateral, otras dos tenues manchas. La más cercana a la anterior es NGC 2856, de bordes poco definidos y silueta más bien achatada. Su otra compañera, NGC 2854, muestra una forma alargada, con su eje apuntando hacia NGC 2857. A pesar de ser las tres bastante débiles no deja de ser interesante poder contemplar estos lejanos grupos con nuestro telescopio, aunque tengamos que armarnos de paciencia y estar bien adaptados a la oscuridad.

NGC 2857

Además, muy cerca tenemos un premio a nuestro esfuerzo, una bonita estrella doble con una separación de 6.3 segundos de arco que se encuentra a 230 años luz de distancia. La más brillante de sus componentes es de tipo espectral B y magnitud 7.1, mostrando un color blanquecino que contrasta con su compañera, de magnitud 9 y tipo espectral F, que brilla con un intenso color beig. Se conocen con el romántico nombre HD 60806, y su cómoda distancia hace que podamos disfrutarlas plenamente en el mismo campo que las lejanas galaxias que hemos visto.

Unión de dos desconocidas (NGC 3395 y NGC 3396)

El hombre ha dado forma al cielo acotándolo en constelaciones que le sugerían formas de seres vivos, objetos o leyendas de su época, de manera que hoy el cielo está completamente parcelado. La mayor parte de las constelaciones son bien conocidas, pero hay unas cuantas que permanecen en la sombra con cierto misterio, bien por su escasez en estrellas brillantes (como la Jirafa) o bien por su pequeño tamaño y, también, parquedad en objetos llamativos de cielo profundo. Esta última característica se puede aplicar a la constelación de Leo Minor, una pequeña constelación creada por Johannes Hevelius en 1687, situada justo el norte de la conocida Leo. Es pequeña, ocupando el puesto 64 en cuanto a superficie con respecto al resto de constelaciones, y su estrella más brillante, 46 LMi, brilla con magnitud 3.8, otro motivo más para que la constelación permanezca en las sombras del interés común. Si hablamos de cielo profundo, su fauna está compuesta por algunas galaxias relativamente débiles, ninguna de las cuales supera la magnitud 11.

Aun así, Leo Minor tiene algunos detalles que mostrarnos, y hoy nos centraremos en un espectáculo de los que tanto nos gustan, un par de galaxias que están en pleno proceso de colisión. Son NGC 3395 y NGC 3396, dos galaxias situadas a la respetable distancia de 85 millones de años y que forman parte del catálogo Arp de galaxias peculiares con la entrada número 270. NGC 3395 es una espiral barrada de magnitud 12.5 y con algo más de 50.000 años luz de diámetro, cuyos brazos están siendo deformados a medida que se acerca a NGC 3396. Esta última es una galaxia irregular que ya ha perdido su forma original, si bien conserva una barra central, los últimos vestigios de lo que pudo haber sido una bella espiral. En fotografías de larga exposición es muy llamativa la superficie de estas dos galaxias, que se halla escindida en múltiples nódulos brillantes, muestra de la gran proliferación estelar que la interacción está produciendo. Un puente de estrellas parece unir ambas galaxias por sus extremos en contacto. Al otro lado de NGC 3395, su prominente brazo espiral que se abre en un grotesco ángulo recibe su propia denominación, IC 2605.

Foto NGC 3395.jpg

Para localizarla podemos partir de la pata trasera de la Osa Mayor, cerca de la cual se halla la estrella 46 LMi o Praecipua. Es la estrella de mayor brillo de la constelación, con una magnitud de 3.8, a pesar de lo cual no cuenta con una “letra” propia (en estas constelaciones compuestas por estrellas débiles no es raro encontrar situaciones similares). Es una estrella de tipo espectral K0 que brilla con un tono anaranjado, situada a tan solo 95 años luz de distancia. Una vez localizadas ambas galaxias no será difícil distinguirlas a bajo aumento si la noche es oscura. Veremos entonces dos pequeñas manchas de unos 2 minutos de longitud, algo alargadas, que parecen tocarse en uno de sus extremos. Al usar 214 aumentos pierden algo de brillo, aunque sus detalles se aprecian con mayor facilidad. NGC 3396 es la más alargada, con su región interna más brillante, en forma de barra de apenas 1 minuto de arco de longitud, visible con más facilidad usando la mirada periférica. NGC 3395 es algo menor y tiene una forma más redondeada, si bien presenta un núcleo mucho más intenso, pequeño y circular, como si fuera una estrella incrustada en su centro. Con la visión adaptada su tamaño es algo mayor, estirándose en dirección opuesta a la zona de contacto con su compañera, como si ambas galaxias formaran una inmensa “V” cósmica.

NGC 3395.png

El ojo del huracán (NGC 4151 y NGC 4156)

En el cosmos también hay monstruos, objetos tan grandes y pesados que devoran todo lo que hay a su alrededor: ni siquiera la luz escapa de ellos… Esta clásica descripción hace referencia a un objeto que todos conocemos bien, aunque nunca lo hayamos visto de forma directa. Nos referimos a los agujeros negros, y en concreto al agujero negro supermasivo que ocupa el centro de una galaxia, NGC 4151, en la constelación de Canes Venatici. A través de las fotografías de larga exposición podría parecer una cálida y apacible galaxia, un lugar donde cualquier estrella viviría en paz consigo misma. Sin embargo, si la vemos en rayos X y en ondas de radio la galaxia se mostrará con un aspecto realmente aterrador… Pero vayamos por partes.

Foto NGC 4151.jpg

La gran mayoría de galaxias de tamaño considerable guardan en su interior un agujero negro supermasivo, de masa proporcional al total de su galaxia (cuanto mayor es la galaxia, mayor el agujero negro). Su origen puede explicarse de dos maneras: o comenzó siendo un agujero negro de masa estelar y poco a poco ha ido ingiriendo material hasta alcanzar su tamaño final, o fue formado en una época primigenia, y la misma presión producida por el Big Bang promovió su formación, ya con un tamaño considerable desde el principio. Sea como sea, los agujeros negros supermasivos han resultado ser más frecuentes de lo que se pensaba en un principio, aunque también hay que decir que su comportamiento no es tan agresivo como el de los agujeros negros menores. En primer lugar, porque su masa se halla dispersa por un diámetro bastante mayor, motivo por el cual su horizonte de sucesos no arrastra con la misma fuerza con que lo haría un agujero negro estelar, sus fuerzas de marea son mucho menores. Por tanto, el bulbo de una galaxia que albergue uno de estos “monstruos” no debe ser tan desapacible como podría parecer a priori. De hecho, podría ser un espectáculo visual muy llamativo. No, no veríamos el agujero negro como tal, eso bien lo sabemos, pero sí veríamos el inmenso disco de acreción que gira a su alrededor, formado por gas y materia que se aceleran continuamente, calentándose en el proceso y aumentando su temperatura. Al acercarse al horizonte de sucesos la velocidad de este gas aumentaría exponencialmente, y en algunos casos saldría disparado hacia el espacio de manera bipolar, de forma que aparecerían dos chorros o jets que se prolongarían hacia el espacio extragaláctico. El material de acreción llega a alcanzar temperaturas tan calientes que emitirían ingentes cantidades de rayos X. Y, precisamente, hace 46 años el satélite Uhuru detectó, desde su órbita espacial, una importante fuente de rayos X que parecía provenir de un punto situado en el área de NGC 4151, una galaxia espiral que podemos encontrar a apenas 2 grados de NGC 4244.

Con estas breves nociones podemos echar un vistazo a la imagen combinada del telescopio Chandra con el Jacobus Kapteyn de las Palmas, publicada en un estudio de Noviembre de 2014. En ella, aunque parezca el ojo de Sauron, estamos contemplando las entrañas de la galaxia NGC 4151, en la imagen más detallada de un agujero negro supermasivo obtenida hasta la fecha. El centro brilla intensamente en color azul, manifestando la intensa radiación que emite en Rayos X. El color rojo que rodea a la pupila representa el hidrógeno neutro, que no es más que esa gran cantidad de gas que rodea al agujero negro y forma parte del disco de acreción, girando a su alrededor y cayendo hacia sus dominios, como el barco que engulle un remolino en altamar. Esos puntos amarillentos que brillan son zonas de formación estelar, ya que esta gran dinámica remueve el caldo de cultivo de la galaxia y estimula el nacimiento de estrellas por condensación del gas. De esta manera podemos decir que el agujero negro se va regulando a sí mismo: provoca la formación de estrellas que, posteriormente, acabará por devorar, en un ciclo que se repite cada varios millones de años.

Foto NGC 4151 X

El decalaje observado entre la radiación ultravioleta y el infrarrojo ha permitido estimar el tamaño del agujero negro, que resulta tener 30 días luz de diámetro, o lo que es lo mismo, 777 mil millones de kilómetros (130 veces la distancia que separa al Sol de Plutón). Gracias al conocimiento de sus dimensiones se ha podido calcular la distancia a NGC 4151 de una forma bastante exacta, haciendo uso de la trigonometría, estimándose en 62 millones de años luz. NGC 4151 se ha convertido, así, en la galaxia Seyfert más cercana a la Tierra y, por tanto, en el mejor modelo de estudio para conocer en profundidad a este interesante tipo de galaxia. ¿Más nombres y datos técnicos? Para nada, una galaxia Seyfert es el nombre con el que se conoce a una galaxia en cuyo interior hay un agujero negro supermasivo que emite una intensa radiación electromagnética en distintas longitudes de onda. Una de las más representativas es, como ya hemos visto con anterioridad, M77 en la constelación de Cetus.

Tras estos densos párrafos cargados de física para todos los públicos nos transportamos, por fin, a nuestro oscuro lugar de observación, acompañados del telescopio al que tanto cariño le estamos cogiendo y abanicados por la  fría brisa del cambio de estación, que trae consigo miríadas de galaxias puestas en bandeja para disfrutarlas con tranquilidad. La primera vez que observé NGC 4151 lo hice desde el absoluto desconocimiento, sin saber su aspecto ni sus características, aprovechando que me encontraba bajo un cielo bastante oscuro. Es fácil de encontrar, formando un triángulo isósceles con Chara y NGC 4244, en la rica constelación de Canes Venatici. Con una magnitud de 11.5, es fácilmente visible como una mancha redondeada, ligeramente ovalada, con un centro brillante y puntiforme que destaca sobre el resto del halo, muestra del gargantúa que reside en su interior. Dos estrellas extremadamente débiles la flanquean, apenas visibles con visión lateral. Decidido a buscar detalles, respiré hondo, dirigí la vista hacia el cielo plagado de miles de estrellas, y volví a mirar por el ocular, usando 214 aumentos. Necesité unos minutos de paciencia y una completa adaptación a la oscuridad, y entonces comencé a percibir que los extremos del óvalo parecían más definidos, con una densidad mayor que el resto de la galaxia, apareciendo como dos débiles arcos o signos de paréntesis rodeando al punto central.

NGC 4151

Al mismo tiempo, una segunda mancha hizo su aparición en el campo de visión, a unos 5 minutos de arco de distancia. Redondeada y débil, con poco más de 1 minuto de diámetro, comprobé que correspondía a NGC 4156, una galaxia espiral barrada de magnitud 13.5. Se encuentra muy cerca de NGC 4151, pero la perspectiva es engañosa, pues su distancia se estima en 230 millones de años luz, casi cuatro veces más lejana que su compañera. Curiosamente muestra también una elevada emisión de rayos X en su núcleo, aunque parece que en su caso se debe a una reciente interacción con otra galaxia satélite. El cosmos es un jardín fascinante en el que la más mínima flor puede guardar secretos apasionantes.

El alfiler de plata (NGC 4244)

La constelación de Vanes Venatici ha demostrado continuamente ser un prodigioso nido de galaxias, que pueblan toda su superficie como plantas en un bosque. A unos 13 millones de años luz se encuentra el conocido como Grupo Canes Venatici I, una asociación dispersa de más de 20 galaxias, la mayoría enanas, entre las que podemos ver algunas de mayor importancia como M94 o NGC 4449. Hoy nos centraremos en su segundo miembro más brillante, una bonita galaxia que recibe el poético nombre de la Galaxia del Alfiler de Plata.

Foto NGC 4244

NGC 4244, también denominada Caldwell 26, es una galaxia espiral que se nos presenta completamente de canto, de manera que no podemos distinguir en ella sus brazos en espiral, sino algunas nubes de polvo y cúmulos de estrellas dispersos por toda su superficie. Se le estima un diámetro de 65.000 años luz, y pertenece al grupo de galaxias de tipo tardío, caracterizadas por su disminución en la tasa de formación estelar. No veremos en ella grandes regiones HII como ocurre, por ejemplo, en M33. Su superficie es mucho más homogénea, destacando en el centro una región más brillante, con un núcleo puntiforme que sólo aparece en algunas fotografías de larga exposición. Junto a este núcleo se ha encontrado un enorme cúmulo de estrellas formado por más de un millón de componentes, comparándose su masa a la de un cúmulo globular, que giran alrededor de la galaxia a 30 kilómetros por segundo. La masa de este cúmulo, al igual que otros cúmulos cercanos a los núcleos de galaxias, es proporcional a la masa total de la galaxia, lo cual parece señalar que ambos, cúmulo y galaxia, se formaron a la vez y se han desarrollado de manera paralela, al igual que ocurre con los agujeros negros supermasivos que dominan el centro de otras galaxias.

NGC 4244 se encuentra cerca de Chara, o beta CVn, al lado de una estrella de tipo espectral K2 de magnitud 9.35, que brilla con tono anaranjado. Una vez que vemos la galaxia a través del ocular de bajo aumento entendemos rápidamente el sobrenombre que le ha sido dado. Alcanza 16 minutos de arco de longitud, y al contemplarla no podemos negar que es una de las galaxias de perfil más alargadas que hemos contemplado jamás. Con el ocular de 13 mm ocupa exactamente la mitad del campo visual, apareciendo como una mancha alargada con la zona central algo más brillante y ancha, mientras que los extremos se van estrechando hasta desaparecer por completo. Una veintena de estrellas comparten campo con ella, con una interesante doble que roza el centro de la galaxia. Sin embargo, a pesar de estar separada por unos 3 segundos de arco, no es fácil de disfrutar, pues sus magnitudes son de 14.85 y 14.90, extremadamente débiles. Llegué a contemplarlas como una sola estrella, tenue, visible tan sólo con visión periférica.

NGC 4244.png

Tuve que usar mayores aumentos para poder distinguir detalles en el interior de la galaxia, realizando una “inmersión” en la galaxia, que se perdía por los bordes del ocular. A 214x pude distinguir un aumento de brillo en la región central, más manifiesto que a bajos aumentos, y a los pocos minutos hizo su aparición un pequeño nódulo más brillante que el halo, a unos dos minutos de distancia del núcleo en dirección a la estrella anaranjada. Intenté hacerme a la idea de lo brillante que tenía que ser esa condensación de estrellas para poder distinguirla desde tan lejos. Mientras usaba la visión indirecta para apreciarla mejor pude ver otra condensación, algo más débil, al otro lado del núcleo, de manera que éste era flanqueado por dichas regiones más brillantes. Al volver a usar el ocular de 125 aumentos pude contemplar entonces las condensaciones, que otorgaban un aspecto moteado a ese tercio central de la larga aguja.