Vida y muerte de una estrella a través de un pequeño refractor

Cuando tuve en mis manos el Nextar 102SLT pensé que estaba sujetando un juguete, acostumbrado a mi Dobson de 30 cm que tengo que transportar en varias partes. Nunca imaginé que iba a poder ver las cosas que he visto a través de este tubo de 10 cm y con el detalle que las he observado, y me ha hecho tener más claro aún que lo importante para disfrutar de la astronomía con plenitud es disponer de un cielo oscuro. En las siguientes líneas voy a hacer un repaso del nacimiento y la muerte de las estrellas, usando dibujos que he elaborado mirando por este refractor de 102 mm de abertura y 660 mm de focal. Los oculares empleados han sido un Panoptic de 24 mm, un Hyperion de 13 mm y un Kronus de 5 mm.

Comenzamos nuestro viaje a 4000 años luz de nuestro hogar, hacia una inmensa nube que recibe el nombre de M8 o, más popularmente, la Nebulosa de la Laguna. En el universo no existe el vacío de forma literal, encontramos nubes de hidrógeno poblando sus rincones, moviéndose a merced del viento que generan las estrellas más jóvenes o de los suspiros que exhalan las más ancianas. M8 es una inmensa región HII, una nebulosa en la cual se están gestando estrellas a partir del hidrógeno circundante, estrellas que podemos apreciar fácilmente si nos asomamos al ocular. La noche que observé M8 a través del telescopio me esperaba ver una nube poco definida y alargada, con algunas estrellas en el campo de visión, pero en seguida comprobé lo equivocado que estaba. Aparecían varias nubes principales alrededor del pequeño cúmulo de estrellas y de otras dos estrellas más brillantes a la izquierda. Estas dos se continuaban con la porción de nebulosa más brillante, estando separadas del resto por una franja oscura. Más que laguna, siempre he pensado que debería considerarse un río, y esa sensación la encontré fácilmente en el refractor. Otras zonas más densas destacaban también a ambos lados de este “río lóbrego”, expandiendo los límites de la guardería estelar. La mejor visión la obtuve con el ocular Hyperion de 13 mm, que me proporcionaba unos cómodos 50 aumentos. El filtro UHC exaltaba aún más cada uno de estos accidentes geográficos, magnificando un objeto ya de por sí inigualable.

C4 M8.png

Conocido ya el entorno en el que se forman las estrellas, vamos a ver ahora el futuro que le espera a nuestro sol, así como a la mayoría de estrellas de masa similar. Una vez agotado el combustible (hidrógeno y helio, principalmente), la gravedad va comprimiendo la estrella cada vez más al mismo tiempo que su atmósfera se expande en todas direcciones, creando una burbuja de gas a su alrededor. En el centro queda una enana blanca, una estrella pequeña y extremadamente caliente que puede alcanzar los 150.000 grados de temperatura. Uno de los ejemplos más conocidos de este tipo de objetos es M57, la Nebulosa del Anillo, en la constelación de Lyra. De nuevo la observé algo escéptico, pensando que iba a percibir un objeto extremadamente pequeño y que a duras penas conseguiría distinguir el anillo. Pues bien, un espectacular anillo de humo apareció en el ocular de 5 mm, a 132 aumentos, tan denso que se veía sobradamente con visión directa. Su tamaño no suponía ningún problema, adoptando una forma más bien ovalada, apreciándose incluso sus bordes más engrosados en los lados más estrechos. No necesité usar ningún filtro, ya la visión a través del ocular era, prácticamente, tan buena como la que he visto a través de mi Dobson de 30 cm. En este último puedo aspirar a observarla con un mayor tamaño, pero la diferencia de abertura hace que merezca la pena el pequeño refractor, en aras de un transporte más cómodo. La enana blanca no aparece en el centro del anillo, su magnitud la aleja de las posibilidades del 102SLT, pero no es difícil usar la imaginación para visualizarla allí, a 2283 años luz de distancia, exhalando su último suspiro.

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Ya sabemos lo que ocurrirá a nuestro sol, y vamos a terminar esta visita observando en un primer plano lo que ocurre cuando una estrella “grande” termina sus días. En este caso no es un suspiro, sino una verdadera explosión de dimensiones cataclísmicas lo que tiene lugar, lo que denominamos como supernova. En las estrellas con una masa 8 veces mayor que nuestro sol, cuando se quedan sin combustible, la gravedad colapsa la estrella tan rápido y con tanta fuerza que produce, en su núcleo, una densidad tan inmensa que la estrella explota, literalmente, esparciendo su contenido por todo el universo circundante. En el seno de esta explosión es donde se han creado algunos de los elementos químicos que forman parte de nosotros, como el calcio de nuestros huesos. Somos, pues, el resultado de la muerte de una gran estrella que tuvo lugar hace millones de años. Si miramos arriba en las noches de verano podemos ver los restos de una de estas supernovas, conocida como la Nebulosa del Velo, en la constelación del Cisne. Situada a 1500 años luz de distancia, es una enorme nebulosa que se formó hace unos 8000 años, tan grande que no es tarea fácil encuadrarla de una vez en el campo de visión. Cuando la observé a través del refractor tuve que ahogar un grito de emoción al contemplar su forma tan clara y definida. Observé una de las partes de esta “onda expansiva”, NGC 6992, la que se asemeja a la rama de un árbol con pequeñas ramificaciones en su extremo. El único requisito para disfrutar de esta nebulosa es contar con un filtro OIII, que hace aparecer, como por arte de magia, la nebulosa en toda su extensión. Con una forma curvada, posee numerosas condensaciones, algunos filamentos más brillantes que parecen salir del cuerpo principal y, cerca de uno de sus extremos, emite dos llamativas ramificaciones en ángulo recto. Con esta variedad de formas podemos sentir la fuerza de este evento que avanza por el cielo como una ola rompiendo contras las rocas, a miles de kilómetros por hora.

NGC 6992 C4.png

*Si quieres conocer mejor el proceso que tiene lugar en una supernova te recomiendo leer el siguiente artículo:

https://elnidodelastronomo.com/2015/12/04/seda-sobre-negro-ngc-6992-y-ngc-6960/

*Ficha técnica del telescopio Celestron 102SLT.

Picoteando galaxias (NGC 6745)

Vamos a empezar la entrada con una imagen tomada por el Telescopio Espacia Hubble.

Foto NGC 6745

Probablemente nos hayamos quedado ensimismados contemplando esa estructura tan aparentemente anárquica, con colores tan dispares y formas poco lógicas. Lo cierto es que no es una galaxia irregular, sino dos galaxias en plena colisión que comenzaron a unirse hace apenas unos cientos de millones de años. Lo que puede que nos llame más la atención es el lugar en que se encuentra, en la famosa constelación de Lira. Este grupo de estrellas es conocido por albergar a M57, la nebulosa del anillo, o el bonito cúmulo abierto M56. Algunos otros cúmulos y estrellas dobles pueblan esta constelación, pero nadie imaginaría que guarda una galaxia tan llamativa entre sus dominios. El nombre de la galaxia principal es NGC 6745, y antaño pudo presumir de poseer unos simétricos brazos en espiral. Sin embargo, hoy se ha visto deformada por el paso de otra pequeña galaxia denominada PGC 200361, que ha ido dejando su rastro en forma de regiones de formación estelar. Si volvemos a mirar la fotografía veremos con claridad el reguero de estrellas brillantes y azuladas que forman un puente hasta esta pequeña galaxia cuyo extremo asoma en la esquina inferior derecha. Aunque las estrellas de distintas galaxias no suelen chocar entre sí (por las enormes distancias que las separan), las masas gaseosas sí suelen encontrarse, aumentando la densidad en algunas zonas y promoviendo la formación de nuevas estrellas. En un punto intermedio entre ambas galaxias la formación estelar ha tenido lugar a gran escala, formando un enorme cúmulo de astros que destacan sobre el resto, tan brillantes que reciben nombre propio, PGC 200362. Estos universos se encuentran excepcionalmente lejos, a 206 millones de años luz de distancia, y el tamaño de NGC 6745 ronda los 85.000 años luz de diámetro.

NGC 6745 tiene una magnitud de 13.3 y un brillo superficial bajo que requiere aberturas grandes y cielos oscuros para poder disfrutarla en condiciones. Su aspecto más interesante es, sin duda, la peculiar forma que le caracteriza, que le ha valido el apodo de “la cabeza de pájaro”. La galaxia más grande simularía la cabeza, mientras que la menor haría las veces del pico. Podemos encontrarla siguiendo una línea imaginaria que una a Vega y a épsilon Lyrae (y ya de paso podemos hacerle una visita de rigor a ésta última). A 62.5 aumentos, con el Dobson de 30 cm, ya se aprecia una pequeña mancha difusa sin bordes definidos, algo alargada, apenas visible si no es con visión periférica. Sin embargo, a 214 aumentos y tras una adecuada adaptación a la oscuridad es cuando más provecho se le puede sacar. Se aprecia entonces sin mayores dificultades la peculiar silueta en forma de pico, siendo NGC 6745 la galaxia más brillante, que poco a poco se va estrechando hasta acabar en una punta afilada y curvada. Por momentos, con visión lateral, puedo percibir un punto algo más brillante a medio camino, breves destellos que denotan la presencia de ese gran cúmulo estelar que  se ha formado a raíz de la colisión de sus progenitores. NGC 6745 es el claro ejemplo de que las galaxias no están reservadas sólo para la primavera, y es el que el cielo de verano nos guarda algunas sorpresas verdaderamente fascinantes.

NGC 6745

Alargando el verano (M56 y NGC 6781)

A finales de Noviembre, todavía hay en el cielo objetos del cielo de verano que podemos disfrutar a primeras horas de la noche, como ya hemos comprobado con M57. Cerca de esta nebulosa planetaria hay otros dos objetos que bien merecen una visita (hay cientos de objetos que la merecen en las inmediaciones), un cúmulo globular y otra nebulosa planetaria.

El cúmulo globular es M56, otro objeto de la lista Messier que también se encuentra en la constelación de Lira, a medio camino entre Albireo y Sulafat o gamma Lyrae. Se encuentra a unos 32.000 años luz de nosotros, y se acerca a nuestro sistema solar a 145 km por segundo. Es un cúmulo de clase X, lo cual habla de su poca densidad y bajo gradiente, siendo imposible distinguir un verdadero núcleo compacto como en muchos otros globulares. En él se han encontrado una docena de estrellas variables, algunas de ellas RR lyrae y una algo especial, una cefeida que se puede seguir mediante instrumentos de aficionado, con un período de un día y medio. Más adelante hablaremos de estas interesantes estrellas que tanto nos han ayudado a conocer las distancias del universo. M56 presenta un movimiento retrógrado respecto a la galaxia, al contrario que la mayoría de sus compañeros, lo cual hace pensar que es reminiscencia de alguna galaxia enana ya disuelta y que fue atrapado por la gravedad de la Vía Láctea en su juventud.

Visualmente es de esos cúmulos sugerentes que, sin ser grandes objetos, tienen un más que sobrado encanto. Visible en el buscador como una pequeña mancha difuminada, alcanza su plenitud tras el ocular del telescopio. A 125 aumentos se resuelven muchas de sus estrellas, pequeñas y tímidas, sin un núcleo prominente que destaque sobre el resto. Sin embargo, la noche que lo observé la atmósfera era especialmente estable, y el ocular de 7 mm me proporcionó la mejor imagen, a 214 aumentos. Decenas de estrellas salpicadas a todo lo largo del cúmulo brillaban con diferentes intensidades, con un gradiente muy pequeño que resalta su poca densidad (recordemos que es un globular de tipo X).

M56

La región central, más brillante, no es perfectamente redonda, si no que presenta irregularidades y algunos salientes visibles con visión periférica. El campo estelar en el que se encuentra añade un importante atractivo al marco, ya que cada rincón del ocular aparece rociado por un centelleo interminable de lejanas estrellas.

Pasamos ahora al Águila, una constelación más baja en el horizonte pero abordable a primera hora de la noche, siempre que dispongamos de un horizonte Oeste despejado. En una de sus alas podemos encontrar a NGC 6781, una bonita nebulosa planetaria que recuerda a M57. Las comparaciones están mal vistas, pero la cercanía de estas planetarias nos puede ayudar a definirlas mejor. NGC 6781 es algo mayor, con un diámetro de 1.8 minutos de arco, que corresponden a casi 2 años luz, por lo cual es el doble de extensa que su compañera. Sin embargo, su brillo superficial es bastante menor.

NGC 6781

A bajos aumentos se aprecia sin problemas siempre que el cielo sea oscuro, con un bonito fondo de estrellas, pero necesitaremos mayores aumentos para distinguir algún detalle. A 214 aumentos, con la atmósfera limpia, pude ver sin problemas el borde externo de la esfera más resaltado, aunque con ayuda de visión periférica. El filtro OIII será aquí un gran aliado, pues resalta enormemente la nebulosa, haciendo mucho más evidente su naturaleza anular. Tras unos minutos de adaptación pude comprobar que una estrella se hallaba inmersa en su disco nebuloso, muy cerca del borde. Otras dos estrellas débiles la flanquean por otro lado. Su estrella central no dio muestras de querer revelarse, algo lógico con su débil magnitud mayor de 16. Al igual que M57, tiene forma de torus, y es su orientación hacia nosotros la responsable de que la veamos como una esfera. No tendrá la intensidad ni majestuosidad de su compañera, pero sin duda NGC 6781 dejará muy buen sabor de boca a cualquier cazador de estrellas que la busque.

Un anillo sobre el lienzo (M57)

Cualquier persona que no sea aficionada a la astronomía ha visto con total seguridad, a lo largo de su vida, tres imágenes características: la galaxia de Andrómeda, M42 y M57. De ésta última vamos a hablar a continuación, ya que todavía estamos a tiempo de cazarla a primera hora de la noche. Eso sí, conforme se acerque el Invierno estará cada vez más baja e inaccesible, volviendo a reaparecer dentro de unos meses.

M57 es, más que una nebulosa planetaria, la nebulosa planetaria por excelencia, el prototipo que siempre es usado de ejemplo. Situada a unos 2.300 años luz de nosotros, está formada por los gases que una estrella moribunda ha expulsado al exterior. Llegados a este punto y en el contexto de esta joya celeste, creo que sería interesante comprender la causa por la que las estrellas expulsan sus gases al exterior, y no quedarnos para siempre con la básica frase “las estrellas se desprenden de su envoltura gaseosa conforme van terminando sus días”. La astronomía práctica y observacional se beneficia enormemente si el observador conoce la teoría que hay detrás de cada fenómeno, aunque sea a grandes rasgos.

Una estrella es, como sabemos, el equilibrio entre dos fuerzas, una interna producida por la fusión nuclear, en la que se usa el hidrógeno para generar energía, y la fuerza de la gravedad que mantiene todas estas explosiones a raya, ejerciendo su fuerza desde las capas más superficiales hasta el interior. Una estrella de masa similar al sol quema en su interior el hidrógeno y lo transforma en helio, de forma que la concentración de hidrógeno en el núcleo es cada vez menor. Una vez agotadas las reservas nucleares de hidrógeno la estrella deja momentáneamente de ejercer su fuerza hacia el exterior, con lo cual la gravedad gana terreno y comprime las capas externas hacia el núcleo, dando lugar a la fase de colapso del núcleo. Esto ocurre predominante en las zonas más internas, donde la gravedad es mayor. Sin embargo, en el resto de capas más superficiales hay mucha energía que está recorriendo su camino hacia el exterior, de manera que estas zonas tenderán a expandirse.

Tenemos, por tanto, un núcleo que se hace cada vez más pequeño y denso, y una zona más externa que se expande a grandes pasos, dando lugar a lo que conocemos como “gigantes rojas”. La envoltura llega a absorber a los planetas más cercanos, y al aumentar el espacio sin alterar la masa total, la temperatura final disminuye, y ese es el motivo por el que las gigantes rojas son mucho más frías que las azules. De esta manera tenemos un gran halo circular de gases rodeando a nuestra estrella. Este proceso se repite varias veces más, ya que una vez que el núcleo agota el helio volverá a reactivarse gracias a la utilización del carbono, lo cual provoca un nuevo colapso del núcleo y otra vez vuelven a separarse las capas externas, como si fueran capas de cebolla que se separan u ondas en el agua cuando cae una gota, cada vez más grandes y menos densas. Con dicha expansión se producen, además, fuertes vientos que moldean las nubes que encuentran a su paso, provocando en ocasiones caprichosas formas. Las nebulosas planetarias son, por tanto, suspiros que la estrella exhala mientras va disminuyendo su tamaño hasta convertirse en una enana blanca (ese es un tema que abordaremos en otro momento).

Foto m57.JPG

Volvemos ya a M57, nuestra planetaria, en la cual podemos ver en directo toda la teoría aquí expuesta. Los gases se alejan de la estrella central a una velocidad de 20 a 30 metros por segundo, otorgando a la nebulosa su atractivo aspecto anular. Pero, lejos de ser esférica, estudios recientes han demostrado que su forma es realmente toroidal, como si un donut se hubiera formado a su alrededor. El motivo de esta curiosa forma aún se desconoce, si bien se habla de una estrella compañera, de un disco de acreción, del viento estelar… Tendremos que esperar para saberlo con certeza.

La estrella central fue descubierta en 1800 por un astrónomo alemán con un refractor de 60 cm. Es una estrella del tamaño de nuestro planeta que calienta a unos 100.000ºC el gas que tiene alrededor, ionizando sus átomos y haciendo que la nebulosa emita radiación. Esta envoltura, aunque nos pueda parecer pequeña al telescopio, tiene un diámetro de 0.9 años luz o 60.000 unidades astronómicas (como referencia, Plutón llega a estar, en su posición más alejada de nosotros, a 40 unidades astronómicas). La estrella central, que empezó a morir hace unos 7.000 años, brilla rondando la magnitud 15, pero con una dificultad añadida a la hora de verla, y es que el centro del anillo tiene un alto brillo superficial, por lo que deslumbra a la estrella y la vuelve fácilmente esquiva. Por ello hacen falta altos aumentos para poder distinguir la estrella, ya que a bajos aumentos entra demasiada luz por el ocular y la nebulosa brilla demasiado como para dejar ver la estrella central (o cualquiera de las estrellas que aparecen en su disco por efecto de perspectiva).

Con tan sólo 1.4 minutos de arco de diámetro, M57 ya es visible con prismáticos como una pequeña estrella de magnitud 8.8, aunque para verla es necesario conocer bien la zona, ya que es indiferente del resto de estrellas. La observé a través del Dobson 300 mm hace una semana, en un cielo con un seeing inmejorable, pero con la campana de luz de Granada iluminando vagamente la zona de Lyra. Aun así, aprovechando la estabilidad atmosférica, decidí apuntar a M57 y ver qué podía ofrecerme antes de que se pierda en el invierno.

M57

A bajos aumentos ya destaca como una estrella gruesa y desenfocada, pudiendo detectar un diminuto centro más oscuro a 65x. La imagen empieza a mejorar conforme cambiamos el ocular. A 125x la visión era especialmente atractiva, con un tamaño lo suficientemente grande como para visualizar perfectamente el anillo de humo tan característico.

No obstante decidí subir, a 214x, y luego a 300x. La imagen, aunque más oscura, resultaba espectacular. Con el ocular de 5 mm la nebulosa adquiere una magnificación enorme y se aprecia su forma ovalada. Los bordes, más brillantes y densos, son algo irregulares, más anchos en los extremos. De hecho, el agujero central se ve relativamente circular, siendo los bordes los que más contribuyen a su forma ovalada. Esta vez pude ver algo que no había visto antes. En los extremos, más estrechos, la nebulosidad se difuminaba y se perdía en la oscuridad del cielo, alargando el óvalo como si quisieran terminarlo en forma de punta, un efecto que me recordó a NGC 7293, la nebulosa de la Hélice. No pude ver la estrella central, aunque tampoco sabía que era posible, así que no me empleé a fondo. Aun así, intuyo que hará falta que M57 esté en una región más oscura y, probablemente, hacer uso de mayores aumentos. El año que viene habrá nuevas oportunidades, en las frías madrugadas de invierno y primavera en las que la atmósfera parece haberse evaporado, dando paso a un cielo cristalino.