De cefeidas y magos (Delta Cephei y NGC 7380)

John Goodricke fue un astrónomo neerlandés que vivió en la segunda mitad del siglo XVIII. Su muerte, prematura por una neumonía a los 21 años, no le impidió hacer grandes descubrimientos, destacando la hipótesis de que Algol, una brillante estrella de Perseo, veía su brillo alterado porque era en realidad un sistema binario en el que sus componentes se eclipsaban regularmente. Este atrevimiento le granjeó su entrada a la Royal Society, 4 días antes de fallecer. El prometedor astrónomo también descubrió que una estrella de Cefeo sufría alteraciones periódicas de brillo. Dicha estrella era Delta Cephei, y su brillo variaba de una magnitud 3.5 a 4.3 en un período algo mayor de 5 días y 8 horas. Su importancia entonces ni se podía sospechar, pero sería una de las piezas clave para entender las dimensiones de nuestro universo.

Otra astrónoma importante para la historia, Henrietta Swan Leavitt, que trabajaba en el observatorio del Harvard College, descubrió  en 1912 que las estrellas cefeidas, como se conocían a aquéllas con un patrón similar a Delta Cephei, guardaban una relación estrella entre su magnitud absoluta y la amplitud del período, de forma que las estrellas con mayor brillo intrínseco tenían un período de pulsación más largo. Poco después se determinó la distancia a algunas de estas cefeidas, lo cual sirvió para calibrar la relación período-luminosidad. El último paso en la historia particular de las cefeidas lo dio Edwin Hubble en 1924, cuando encontró, en la galaxia de Andrómeda, algunas de estas estrellas. Observando su período de variabilidad pudo conocer su magnitud absoluta. Una vez conocida ésta, no tuvo más que compararla con la magnitud relativa, el brillo con el que se observa la estrella desde la Tierra, para, con una regla de tres, obtener la distancia a la que se encuentra. De esa manera calculó que la estrella, y por tanto M31, se encontraba a 800.000 años luz, dejando claro que la Gran Nebulosa de Andrómeda no formaba parte, como se pensaba hasta entonces, de nuestra propia galaxia.

Las estrellas cefeidas son estrellas supergigantes de tipo espectral G, de color amarillento, que “pulsan” de forma regular, es decir, su radio se dilata y se contrae a un ritmo constante. Cuando se contraen su temperatura aumenta por la mayor densidad, con lo cual el brillo aumenta rápidamente. Luego, poco a poco, se va dilatando, con lo la temperatura va disminuyendo al tener una mayor superficie por la que distribuirse, perdiendo parte de su brillo. El radio de la estrella está relacionado con el tiempo que dura el período de variación, y esta relación, como hemos visto, es la que permite usar estas estrellas como candelas estelares para conocer distancias lejanas. Se conocen unas 400 cefeidas en nuestra galaxia, si bien hay unas 1.000 catalogadas en las Nubes de Magallanes.

Cefeida

Entendiendo ya su importancia, podemos echar un vistazo a la estrella responsable de la secuencia fortuita de descubrimientos que llevaron a desechar la idea de que las “nebulosas espirales” eran objetos que pertenecían a nuestra galaxia. Esta estrella es, como hemos adelantado, Delta Cephei, una estrella cuya magnitud varía entre 3.5 y 4.35, que se encuentra formando parte de una de las esquinas de Cefeo. Forma un triángulo von Dseta Cephei, de magnitud 3.3, y Epsilon Cephei, de magnitud 4.2. Como podemos ver, sus magnitudes son cercanas al máximo y al mínimo de Delta Cephei, gracias a lo cual podemos usarlas para estimar, a simple vista, su magnitud. La noche que la vi, el 2 de diciembre, su brillo estaba rondando el mínimo, alrededor de 4.3. Será interesante echarle un vistazo cada vez que salgamos estas noches invernales.

Además de su variabilidad, Delta Cephei esconde una sorpresa que, personalmente, no conocía hasta que apunté a ella con el telescopio. Ya lo pude vislumbrar por el buscador, pero fue al ocular del telescopio cuando quedé maravillado al comprobar que es en realidad un sistema doble, perfectamente resoluble con cualquier instrumento, formado por una brillante estrella amarilla y una secundaria que es de color azul verdoso, difícil de describir. Es de magnitud 7.5 y se encuentra situada a 40 segundos de arco. Ambas forman un sistema binario físico que hacen a uno preguntarse cómo sería vivir en un planeta con dos soles tan distintos…

Delta Cephei

Muy cerca de esta estrella, a unos 2 grados de distancia, encontramos otro interesante objeto que puede complementar a la observación del primero. Se trata de NGC 7380, un cúmulo abierto asociado a una nebulosa de emisión llamada Sharpless 2-142. El cúmulo, situado a 7.200 años luz de distancia, fue descubierto por un personaje que ya hemos conocido, Caroline Herschel, en 1787. Al telescopio llama la atFoto 7380ención una curiosa agrupación de estrellas, de una treintena de componentes, dispuestas en una formación triangular. Desde el principio llama la atención que el fondo del cúmulo parece especialmente “brillante”, y basta con usar el filtro UHC para que una bonita nebulosa destaque contra el cielo y enmarque a todas las estrellas. Esta nebulosa, que recibe el nombre de “Nebulosa del Mago” por su forma en fotografías de larga exposición, necesita un tiempo prudencial para mostrar todo su potencial. Inicialmente se aprecia sin problemas su forma triangular que parece proteger el cúmulo, pero varios minutos de observación bastan para mostrar otra prolongación junto a uno de los vértices. Más fácil de  ver resulta otra pequeña mancha que brilla solitaria a unos 5-10 minutos de arco del triángulo principal, claramente visible con visión lateral.

NGC 7380

La imagen, si bien es totalmente diferente a las fotografías, es bastante sugestiva, y la nebulosa es agradecida a unos ojos bien adaptados a la oscuridad. Acompañada del cúmulo, suponen una agradable visión en una zona repleta de objetos como es la constelación de Cefeo.

El placer de un viaje improvisado en Casiopea

Ésta es la historia de un viaje en el que, como suele pasar, el camino es más interesante que el final, un viaje en el que, a medida que se va recorriendo la ruta, aparecen pequeñas gemas escondidas que al final tienen un efecto mayor que el destino propiamente dicho. Este destino, la noche  del 2 de Diciembre, no era otro que una pareja de galaxias que pertenecen a nuestro Grupo Local, NGC 147 y NGC 185. Cogí el atlas para poder encontrarlas, y vi que sería fácil hacerlo desde una brillante estrella de Casiopea. A partir de ahí fue cuando comencé un viaje totalmente improvisado y lleno de sorpresas.

Chart Casiopea.png

La brillante estrella no era otra que eta cassiopeiae o Achird, una de las esquinas de la “W” que forma la constelación de Casiopea, junto a la brillante alfa cassiopeiae. Es una estrella que se encuentra a unos 19 años luz de nosotros, de clase espectral G y una magnitud de 3,5. Es una enana amarilla muy similar a nuestro sol tanto en tamaño como en brillo, con la peculiaridad de que cuenta con una estrella compañera orbitando junto a ella, una enana naranja de magnitud 7,5 a una distancia de 12.9 segundos de arco, lo cual la hace fácil de desdoblar con cualquier telescopio. De hecho como más disfruté de esta estrella fue a 65 aumentos, apreciándola perfectamente separada. La primaria, brillante y amarilla; la secundaria, con un tono rojizo que contrastaba de forma espectacular con su compañera. Fue un buen comienzo en el camino.

Al mirar el atlas pude comprobar que había una nebulosa planetaria muy cerca, Abell 2. “No pierdo nada por echar un vistazo”, pensé. Al fin y al cabo si no la veía ese día acabaría buscándola en cualquier otro momento. Seguí las tres estrellas tangentes a Achird me ubiqué en la zona. De entrada no pude ver nada, así que pensé que quizás estaría fuera de mi alcance. Sin embargo decidí tener un poco de paciente. Probé colocando el ocular de 7 mm, y a 214 aumentos, con visión periférica, alcancé a notar algo en la región donde debería estar. Miré entonces a través del filtro OIII y ahí estaba la planetaria, con una forma perfectamente circular y etérea como un fantasma, como si estuviera a punto de evaporarse. Al mirarla fijamente desaparecía rápidamente, volviendo a aparecer con visión lateral. Esta nebulosa también recibe el difícil nombre de PK 122-4.1, y fue descubierta en los años cincuenta por George O. Abell (su lista de nebulosas planetarias cuenta con 86 componentes de brillo relativamente débil). Aunque en algunos sitios Abell 2 aparece con una magnitud de 16.4, en otros refieren una magnitud de 14.1, lo cual me parece bastante más en consonancia con lo que pude ver.

Abell 2.png

(Desde aquí aconsejo, a todo aquel que no la conozca, una visita a NGC 281, la nebulosa Pacman. En esta entrada podéis leer sobre ella y, por su cercanía, bien merece la pena echarle un ojo)

Ya decidido a llegar a NGC 147 y NGC 185, miré nuevamente el atlas y fui saltando de estrella en estrella, de triángulos a cuadrados, guiándome por las formas que mi mente se encargaba de dibujar. Una de las que vi, a mitad del recorrido, vi que era doble. No tenía ninguna designación en el papel, pero me entró la curiosidad y me asomé al ocular. ¡Guau! No tenía nada que envidiar a eta cassiopeiae, si bien era completamente su antítesis. Dos estrellas de brillo medio, de color azulado, tan cerca que parecían tocarse y tan iguales entre sí que parecían dos perlas en el fondo del océano. De hecho, la visión más cómoda la obtuve con el ocular de 214 aumentos, en el cual quedaban perfectamente separadas pero extremadamente cercanas, y con razón, ya que se encuentran separadas por tan sólo 2,1 segundos de arco. La primera es de magnitud 7 y la secundaria de magnitud 8, y su visión me hizo preguntarme la inmensidad de estrellas tan increíbles que pasarán desapercibidas por nuestros telescopios. La estrella en cuestión se llama STF 59 ó HIP 3736 y ha pasado, sin duda, a ocupar un puesto privilegiado en mi (escueta) lista de estrellas dobles.

STG 59.png

Todavía maravillado por la azulada estrella doble y, viendo que estaba a punto de llegar a mi objetivo, decidí desviarme levemente y echar un vistazo a un cúmulo abierto cercano, no porque lo conociera, la verdad, sino por su curioso nombre, que captó inmediatamente mi atención: Alessi 1. Es un cúmulo abierto recientemente descubierto que fue pasado por alto por los grandes descubridores de los siglos pasados, algo que me parece extraño, ya que, sin ser uno de los más brillantes, es una agrupación que llama la atención. De hecho ya se apreciaba en el buscador como un manchurrón salpicado de estrellas débiles. Al telescopio tuve que usar 65 aumentos para que entrara en el campo de visión, ya que mide cerca de un grado de diámetro. Se encuentra a unos 2.500 años luz de nosotros, y el motivo por el que me pareció tan interesante fue su forma, que me recordó instantáneamente a un pájaro volando en el cielo, con las alas desplegadas a modo de dibujo infantil. Con una brillante estrella formando su cabeza, no pude menos que sonreír ante la curiosa silueta. Unas 40 estrellas, al menos, conforman este cúmulo, con algunas más débiles al borde del límite del telescopio.

Alessi 1.png

Todos los viajes llegan, de una u otra forma, a su final, y definitivamente me situé en los dominios de estas dos galaxias que orbitan a M31, la gran Galaxia de Andrómeda. NGC 147 es, sin duda, la más débil de las dos, ya que se encuentra más alejada de nosotros. Se encuentra situada a unos 2,53 millones de años luz, y es una galaxia enana esferoidal elíptica que se formó hace unos 10.000 millones de años, muy cerca de su compañera NGC 185. Esta última se encuentra a poco más de 2 millones de años luz, y comparte el mismo tipo de estructura. De hecho se ha podido comprobar que ambas galaxias están gravitacionalmente unidas y, además, comparten muchas de sus características. Las dos únicas parejas de galaxias conocidas en nuestro Grupo Local son las Galaxias de Magallanes y las que ahora nos ocupan. Las de Magallanes son, ambas, de tipo irregular, mientras que NGC 147 y NGC 185 son elípticas, lo cual hace pensar que el ambiente en el que se forma una galaxia es uno de los principales determinantes de su estructura final, como se ha descrito en recientes estudios al respecto.

Foto 147 185

NGC 147, sin embargo, es muy pobre en estrellas jóvenes. Su última oleada de formación se estima hace 3.000 millones de años, por lo que hoy queda en ella una población predominante de estrellas tipo 2, estrellas de edad avanzada y con baja concentración de metales, que se encuentran típicamente en cúmulos globulares, en el núcleo de las galaxias y, como acabamos de comprobar, en las galaxias elípticas, lugares “ancianos” por definición. NGC 185, sin embargo, cuenta con una población mucho más joven, rica en estrellas de tipo espectral O y B, haciendo gala, por tanto, de una población estelar tipo 1. Nuestro sol, sin ir más lejos, pertenece a esta subdivisión, que se caracteriza por edades más joviales y una alta metalicidad (esta abundancia en metales proviene de las explosiones de supernovas que predominan a estos niveles). Para perfilar este tema de las poblaciones estelares hay que mencionar un tercer e hipotético grupo, la población III. Teorizada hace apenas una década, sugiere la presencia de una población excepcionalmente joven de estrellas que habrían surgido poco después del Big Bang, siendo, por tanto, las primogénitas del resto de estrellas posteriores. En teoría serían estrellas compuestas por hidrógeno, helio y trazas de litio, enormemente masivas y brillantes, así como una vida excepcionalmente corta (de unos 2 millones de años). Su gran masa les llevaría a colapsar y explotar rápidamente en forma de supernovas que darían lugar a elementos más pesados y siguientes generaciones de estrellas. Hace unos meses un equipo, usando grandes telescopios, visualizó una galaxia tal y como era 800 millones de años después del Big Bang. No pudieron resolver sus estrellas debido a la gran distancia, pero sí pudieron detectar su abundancia en los gases descritos, sobre todo en hidrógeno, con una ausencia absoluta de metales. En los próximos años podremos conocer mucho más de estos antepasados primigenios.

Vuelvo a dar un salto en el tiempo a la noche del 2 de Diciembre de 2015, visualizando a NGC147 y NGC 185 tal y como eran hace 2 millones de años, una época en la que el Homo Rudolfensis poblaba las llanuras de África y descubría que si afilaba una piedra podía despedazar con más facilidad a sus presas. NGC 147 es grande, ocupando un área de unos 10 minutos de arco, pero extremadamente difusa. A 125 aumentos se aprecia como una mancha redondeada, algo ovalada, muy tenue, aumentando el brillo de forma gradual hacia el centro, hasta terminar en un núcleo más brillante y de aspecto puntiforme. Varias estrellas es adentraban en el halo de la galaxia, como si quisieran engañarnos y hacerse pasar por astros lejanos de ese mundo. Ningún detalle más se puede apreciar, pero eso es algo a lo que las galaxias elípticas nos tienen acostumbrados.

NGC 147

NGC 185 tiene una apariencia más “galáctica” que su compañera, si bien tampoco tiene gran cosa que ofrecer. Es más brillante, con un gradiente bien definido del centro a los bordes, perdiéndose por un área similar a NGC 147, de unos 10 minutos de arco. Se encuentra salpimentada por una decena de estrellas débiles que se superponen en su halo, con tres de ellas excepcionalmente cerca del intenso núcleo.

NGC 185

Tras disfrutarla durante unos momentos pude comprobar, en el atlas, que una débil galaxia se encontraba muy cerca, casi en contacto con NGC 147, llamada UGC 378. Decidí probar suerte, aprovechando que tenía la vista bastante adaptada a la oscuridad. En un primer instante no vi absolutamente nada, tan sólo una débil hilera de 4 estrellas junto a las que debería aparecer la galaxia. No obstante, intenté exprimir la vista hasta más no poder. Tras varios minutos usando diferentes oculares, durante un segundo, conseguí ver algo, una mancha alargada apenas perceptible. Fue su forma alargada la que me hizo confirmar que era lo que estaba buscando, y luego pude confirmarlo con imágenes en Internet. Su imagen impregnaba mi retina durante pocos segundos antes de desaparecer y fue, sin duda, uno de los objetos más débiles que he conseguido “adivinar” con el telescopio. Sin embargo, no he conseguido encontrar información sobre ella, así que, como dice alguna canción, sólo sé su nombre. La he incluido en el dibujo a 125 aumentos, como una mínima mancha en la región inferior derecha, aunque para verla fue imprescindible aumentar a 214.

Tras este último descubrimiento di por finalizada la travesía por esta zona de Casiopea, replanteándome lo útil y sugestivo que puede ser explorar el cielo con la única ayuda de un buen atlas impreso en papel. Habrá objetos que estén fuera del alcance de nuestro instrumento, pero con un cielo bien oscuro y paciencia las posibilidades de verlos serán mucho más altas. Galaxias, nebulosas, cúmulos, estrellas dobles… El cielo está plagado de la mayor variedad posible de formas y colores, y tenemos implementado el instrumental más interesante para abordarlo, dos buenos ojos. Y nos basta con uno.

Entre nube y nube (NGC 1245, M76 y Gamma Andromedae)

El otoño trae objetos muy variados, pero también esporádicos ejércitos de nubes con los que hay que lidiar para aprovechar la noche. Ayer fue uno de esos días con una previsión del tiempo optimista que se tuerce cuando llega la hora de observar y ese 10% de nubes que marca el tiempo ocupa realmente una franja de más de 80% del cielo. Aun así había claros con estrellas brillando en un cielo bastante limpio. Las siguientes observaciones las realicé desde mi casa en el Barrio de la Vega, un pueblo a diez minutos de Granada con un cielo relativamente decente.

Tras comprobar que la calidad del cielo era adecuada, comencé con un cúmulo abierto que tenía en mi lista de asuntos pendientes. NGC 1245, o Melotte 18, está situado en Perseo, en pleno centro de la constelación, lindando con Melotte 20, la brillante agrupación estelar que rodea a Mirfak, o  Alpha Persei. Se encuentra en una zona ricamente poblada de estrellas, como corresponde a su localización en plena vía láctea otoñal. Sus estrellas tienen una media de edad de mil millones de años, 5 veces más jóvenes que nuestro sol, y flotan en el espacio a más de 8.000 años luz, distancia nada despreciable.

NGC 1245

Con 65 aumentos ya es visible como una mancha blanquecina de unos 10 minutos de arco, inmersa en un triángulo formado por tres brillantes estrellas. En esta especie de nebulosa resaltan pequeñas estrellas titilando tímidamente, y otras aún más tenues se adivinan. Mayores aumentos aumentan el número de estrellas visibles de forma más clara, pero la sensación de fondo neblinoso no llega a desaparecer. Llegué a contar una treintena de astros, aunque intuyo que bajo cielos oscuros debe ser impresionante.

Mi siguiente objetivo era M76, pero no pude evitar hacer una parada en Almach y leer sobre ella (de hecho, las nubes que iban y venían invitaban a leer tranquilamente esperando que dejasen libre la estrella). Almach, o Gamma Andromedae, es la tercera estrella más brillante de la constelación de Andrómeda, una de las protagonistas de esta estación, tanto por su situación como por ser huésped de M31 (además de otros objetos interesantes de los que ya hablábamos con anterioridad). Se encuentra a una distancia de unos 350 años luz y, personalmente, ocupa el podio de las estrellas dobles, junto con unas pocas más. Forma uno de los extremos de la constelación, una estrella que brilla con una magnitud de 2,26 y tono amarillo-naranja intenso, siendo de clase espectral K3. Es una gigante naranja con un diámetro 96 veces mayor que nuestro sol y una temperatura de 4.200ºC (básicamente, una estrella que se encuentra relativamente cerca de su final, el paso siguiente que le espera al Sol, cuando a empiece a hincharse y volverse rojizo). Cualquier aumento es suficiente para desdoblar su compañera, una bonita estrella azul a 9.6 segundos de arco de la principal. Juntas suponen una magnífica visión en cualquiera de los oculares. Esta segunda estrella es de clase B9, lo que la sitúa en el extremo opuesto del ciclo de la vida, una estrella muy caliente y joven que completa un giro a la primaria en 67 años. Guarda, además, otra sorpresa, y es que la estrella secundaria está formada en realidad por tres estrellas, tan cercanas que quedan fuera del alcance de telescopios de aficionado. El resultado final: una estrella cuádruple de variadas formas y colores.

El término Almach deriva del nombre de un animal arábigo, una especie de tejón o lince. Pero, lejos de ser un animal solitario, Almach es una pequeña familia, y ver las dos estrellas principales a través del ocular es una de las visiones más agradables de las que podemos disfrutar en las noches frías de otoño. El resto lo hará la imaginación, vislumbrando la vida en un planeta en el que cuatro soles juegan al escondite. Uno, enorme y brillante, llega a deslumbrar al resto, pero cuando se está poniendo tras el horizonte y adquiere un tinte aún más rojo, se puede ver otro sol de un color azul que se confunde con el agua, rodeado por otras dos pequeñas estrellas blanquecinas. Pocos planetas podrían presumir de una puesta de sol más bella.

Almach

Finalmente llegamos a M76, entre cúmulos y cirros que atraviesan rápidamente el cielo. Tradicionalmente se ha considerado uno de los objetos más difíciles de observar del catálogo Messier. Personalmente discrepo de esa afirmación, encontrando muchas otras galaxias más tenues y desafiantes. M76 es una nebulosa planetaria descubierta por Pierre Mecháin en 1780, muy cerca del límite entre Perseo y Andrómeda. Herschel fue el primero en distinguir su naturaleza bilobulada, pero habría de pasar más tiempo para vislumbrar sus dos lóbulos bien definidos, a modo de orejas o alas de mariposa. Su curiosa forma ha sido objeto de investigación, e incluso hoy en día no se tiene seguridad acerca de su mecanismo de producción. Estudios recientes hacen referencia a que el material que eyectó la estrella ha escapado principalmente por su región ecuatorial, formando una especie de torus que, visto de perfil, es el responsable de su estrambótica forma, que recuerda enormemente a la de M27. Su estrella central va camino de convertirse en una enana blanca, y los gases que la rodean se irán diseminando poco a poco hasta desaparecer por completo, dando lugar, en el mejor de los casos, a la gestación de nuevas estrellas.

M76

Es un objeto fácilmente visible ya desde bajos aumentos, a pesar de que lo observé desde un cielo suburbano. A 65x se aprecia una especie de rectángulo bilobulado, con los dos extremos más brillantes. A mayores aumentos esta forma se acentúa, estrechándose algo en el centro. El verdadero desafío es captar los dos lóbulos que salen de los extremos, y para ello, en un cielo de calidad normal, hay que recurrir a la visión periférica. La otra noche tardé unos minutos en comenzar a notar la salida de una de estas “orejas” en la región superior, mejorando la imagen en momentos de buen seeing. En la parte inferior también se aprecia el origen de otro de los lóbulos, menos definido que el anterior. Los filtros no ayudaron especialmente, si bien se podía notar nebulosidad difusa rodeando al cuerpo principal, especialmente a su derecha (anoche la observé desde cielos bastante más oscuros y pude apreciar los dos lóbulos perfectamente, con un poco de esfuerzo pero con claridad). No deja de sorprender la inmensa variedad de formas que pueden adquirir las estrellas a la hora de su muerte. ¿Qué figura nos mostrará el sol cuando llegue su hora? ¿Será un anillo o regalará caprichosas formas a los extraterrestres que nos examinen desde la distancia?