Un mes de hibernación

Como habréis podido comprobar, últimamente el ritmo de publicaciones ha decaído de forma súbita… Y no, no me he cansado de escribir, tengo todavía una lista de dibujos pendientes y montones de objetos interesantes (¿Conocíais los cúmulos globulares Terzan? Os traeré dos de ellos a la vuelta). Lo que pasa es que, por diversos motivos, necesito una máquina del tiempo para robarle horas al día. Por un lado, estoy con los exámenes en la UNED, me apunté a la carrera de física para tener una base más sólida y estoy lidiando día y noche con las derivadas y funciones… Por otro lado, voy a pasar un mes en una aldea del Sáhara como cooperante, con lo cual estaré imposibilitado para escribir nada hasta finales de febrero (por supuesto, aprovecharé para disfrutar algo de sus cielos y os contaré a la vuelta). Además, estoy inmerso en un proyecto del que todavía no diré nada, algo relacionado con varias publicaciones sobre astronomía que verán la luz muy pronto y que me va a consumir aún más tiempo. En fin, prometo seguir con el blog a la vuelta de mi viaje, mientras tanto iré publicando y compartiendo noticias en el facebook del Nido del Astrónomo. Por allí seguiré disponible para cualquier consulta o sugerencia. ¡Aprovechad estas noches para observar, que las nubes nos han dejado un respiro y la Luna no deslumbra lo suficiente!

El Cúmulo de Eridanus

Vamos a terminar el año con un interesante capítulo de geografía extragalática, dirigiendo nuestros ojos a la constelación de Eridanus. Allí reside el conocido como Cúmulo de Eridanus, una importante aglomeración de galaxias de nuestro universo cercano. Para situarnos mentalmente, debemos alejarnos de nuestro querido planeta unos 75 millones de años luz, algo más de la distancia que nos separa del Cúmulo de Virgo. Allí, en dirección a Eridanus, podemos apreciar una enorme familia de galaxias que se conoce como el Supercúmulo de Fornax, cuyo grupo principal es el Cúmulo de Fórnax, que ya vimos en esta entrada. Hoy vamos a estudiar uno de los subgrupos que forman parte de este Supercúmulo de Fornax, conocido como Cúmulo de Eridanus (también podemos verlo escrito como Nube de Eridanus o Eridanus I, entre otros…). Este cúmulo, así mismo, puede ser subdivido en otros dos más pequeños: uno más meridional que se sitúa en torno a NGC 1395 y otro, más al norte, en cuyo centro encontramos a NGC 1407 y NGC 1400, nuestras protagonistas de hoy. Este cúmulo cuenta con unas 200 galaxias que se dispersan por un volumen de unos 35 millones de años luz de diámetro, y forman parte de él notorias galaxias como NGC 1232 y NGC 1300.

El Cúmulo de Eridanus se sitúa a una distancia de entre 75 y 85 millones de años luz y es relativamente joven, siendo la mayoría de sus componentes espirales o galaxias irregulares. El primero en notar un aumento de la densidad de galaxias en esta zona del cielo fue Baker en 1933, y no fue hasta 40 años después cuando de Vancouleurs lo estudió con más detenimiento. Es un cúmulo inmaduro, cuyos subgrupos se encuentran en proceso de fusión. Su región central está presidida por dos grandes galaxias, NGC 1407 y NGC 1400, cuya masa es mayor que la de todas las restantes galaxias compañeras, al menos en luz visible. Es importante matizar la cantidad de luz, pues la masa estimada para el cúmulo (en base a parámetros como el movimiento de sus componentes) es mucho mayor que la masa de lo que podemos ver. Es decir, su relación masa-luminosidad es de las mayores registradas, lo cual quiere decir que hay algo entre sus dominios que tiene una masa importante pero es invisible a nuestros instrumentos en las distintas longitudes de onda. Por eso se considera que el Cúmulo de Eridanus es uno de los grupos cercanos más ricos en materia oscura que conocemos, ya que no hay otra explicación posible, a día de hoy, para esa discrepancia entre la masa estimada y la que se puede observar.

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NGC 1407, el miembro más brillante del cúmulo, es la galaxia más fácil de ver, con una magnitud de 9.7 y un diámetro de unos 6 minutos de arco. Es una galaxia elíptica, hallazgo típico de las galaxias que ocupan el centro de los cúmulos galácticos (podemos comprobarlo, por ejemplo, con M87 o IC 1101), y fue descubierta por William Herschel en 1785. Presenta una importante emisión de rayos X, probablemente debido a un agujero negro supermasivo que ocupa su región central, un enorme objeto cuya masa es más de mil millones de veces superior a la de nuestro Sol. A apenas 12 minutos de arco podemos contemplar, más pequeña y algo más débil (alcanzando la magnitud 11), NGC 1400, una galaxia lenticular que comparte el lugar de honor en esta gran familia. Sin embargo, durante un tiempo su pertenencia al cúmulo estuvo en entredicho: mientras que NGC 1407 se aleja de nosotros a 1766 km/s, NGC 1400 lo hace a 549 km/s, algo que desconcertó a los astrofísicos, ya que según esos números NGC 1400 se encontraba mucho más cerca que NGC 1407. Sin embargo, haciendo uso de otros métodos se estimó la distancia a NGC 1400 en unos 75 millones de años, situándola, de esa manera, a la misma distancia que su compañera. El motivo de esta discrepancia probablemente se deba a que, como ocurre a menudo en las regiones más internas de los cúmulos, las galaxias interaccionan frecuentemente entre sí, alterando su trayectoria y velocidad, algo similar a lo que ocurría con M84 y M86.

NGC 1400

Pero no son éstas las únicas galaxias que podemos observar en el campo, pues muy cerca de la pareja podemos ver otras dos bastante más débiles. NGC 1402, de magnitud 13.5, forma un triángulo con sus compañeras y aparece como una débil mancha pequeña y sin forma definida. IC 343, flanqueada por dos estrellas, es una nubecilla ligeramente elongagada que alcanza la magnitud 13.2. Si observamos con un ocular de bajos o medianos aumentos podremos sumar otras tres galaxias que forman una interesante hilera de manchas fantasmales: la más occidental es NGC 1393, una elíptica de magnitud 12.1 que se sitúa a unos 90 millones de años luz de distancia, algo más alejada que las anteriores. NGC 1391, de magnitud 13.4, se encuentra bastante más lejos, a más de 200 millones de años luz, por lo que se encuentra, sin duda, fuera de los dominios del Cúmulo de Eridanus. El tercer miembro de esta hilera es NGC 1394, de magnitud 12.7, una lenticular alargada que se encuentra a la misma distancia que NGC 1391, por lo que probablemente ambas formen parte de una misma estructura más lejana. Aquí damos por concluido el estudio de esta región del cúmulo: muchas otras galaxias están al alcance de telescopios de apertura media, pero por ahora nos conformaremos con conocer su región más céntrica. ¡Feliz año!

NGC 1400 - detalles

El quinteto de Piscis

Piscis es hogar de interesantes galaxias, relativamente débiles pero extremadamente llamativas, sobre todo en fotografías de larga exposición, y como muestra la siguiente imagen, que muestra en su esplendor el grupo de NGC 128:

NGC 128 es la peculiar galaxia alargada, que, aunque debería, no pertenece al catálogo Arp. Se encuentra a 190 millones de años luz, compartiendo territorio con las dos pequeñas galaxias que la flanquean. NGC 128 es una galaxia lenticular, muy alargada, con una longitud de unos 3 minutos de arco. Fue descubierta por William Herschel en 1790, junto con NGC 125, que se encuentra algo más alejada. El diámetro de la galaxia se estima en unos 165.000 años luz, y su formación se ha visto influencia por numerosos encuentros intergalácticos. Uno de ellos, ya culminado hace tiempo, promovió la formación de una curiosa estructura cerca del núcleo, una especie de barra engrosada en sus bordes que le da la zona central una forma similar a un cacahuete. Toda la zona central, especialmente en el lugar colindante con NGC 127, es rica en filamentos oscuros, polvo oscuro que está siendo testigo de la unión de ambas galaxias. Esta pequeña galaxia, NGC 127, es una espiral que fue descubierta en 1850 por Bindon Stoney, que también encontró el resto de galaxias del grupo, NGC 130 y NGC 126. He encontrado algunas referencias a NGC 127 como la estrella de Emma Rostron, aunque en ninguna queda claro su origen. Sea como sea es una galaxia difícil de ver, de magnitud 15, que sólo podremos ver con paciencia y un cielo oscuro y limpio. Al otro lado de la alargada NGC 128 podemos intuir otra pequeña mancha fantasmal, NGC 130, una  diminuta  galaxia que también ha caído en las garras de NGC 128.

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Un poco más lejos se encuentra NGC 125, una espectacular espiral que en fotografías de larga exposición muestra unos llamativos brazos que se arremolinan en torno a un núcleo repleto de polvo. Unos débiles y largos filamentos se arremolinan alrededor, fruto de anteriores interacciones con otras galaxias. Al telescopio no podremos ver dichos brazos, pero nos podemos dejar seducir por su redondeada silueta y núcleo brillante. A pesar de su cercanía a NGC 128, en realidad se encuentra bastante más alejada, a unos 235 millones de años luz. Otra pequeña galaxia, NGC 126, es una lenticular que comparte la misma distancia y muestra importantes signos de interacción, por lo cual no sería descabellado suponer que ambas se encuentra entrelazadas por su mutua influencia. Su magnitud es de 15.2, extremadamente débil aunque visible si disponemos de un buen cielo. Estas cinco galaxias son, en su conjunto, un atractivo grupo que, aunque bajo en el horizonte, merece la pena disfrutar con la paciencia que merece.

NGC 128 - detalles

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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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

 

El Vacío de Tauro (UGC 2627 y UGC 2629)

Vamos a estudiar hoy algo de geografía extragaláctica, viendo de cerca uno de los grandes vacíos que nos rodean. Pero empecemos por el principio: sabemos ya que las galaxias se agrupan en estructuras mayores, grupos y cúmulos, y que estos a su vez se organizan formando supercúmulos. Nuestro Grupo Local, del cual hablábamos en esta entrada, forma parte del Supercúmulo de Virgo, que tiene como núcleo al propio Cúmulo de Virgo, uno de los grandes conocidos de la primavera. Pues bien, la mayor parte de las galaxias se disponen formando supercúmulos que se encuentran comunicados entre sí por filamentos de galaxias, una estructura que recuerda a la de una neurona. Entre las galaxias quedan, por tanto, grandes espacios con una densidad mínima de galaxias que reciben el nombre de vacíos o supervacíos.

Filamentos

El vacío de Tauro es el que tenemos más cerca, es el océano que separa dos grandes estructuras como son nuestro Supercúmulo de Virgo y el Supercúmulo de Perseo-Piscis. Esta última estructura la estudiamos a fondo en esta entrada, y en la siguiente imagen podemos verla en su conjunto, apreciando el vacío de Tauro que se recorta en la parte inferior izquierda, perfilado por los cúmulos Abelel 426, Abell 440 y Abell 347 (recordemos que estas grandes estructuras se situaban a unos 250-300 millones de años luz de distancia).

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El vacío de Tauro tiene una forma aproximadamente esférica con un diámetro de unos 100 millones de años luz. El disco de nuestra galaxia se interpone entre el vacío y nuestro Sol, dificultando su estudio en gran parte. No obstante, tenemos la suerte de contar con instrumentos que observan en el infrarrojo, con lo cual se puede “atravesar” la Vía Láctea y ver lo que hay más allá, pudiendo estudiar en mayor detalle el vacío. A pesar de su nombre, el vacío no está completamente exento de galaxias, y hoy precisamente vamos a observar dos elusivas galaxias que se encuentran en la región septentrional de esta estructura, a unos 185 millones de años luz. Si no tenemos en cuenta su mutua compañía, son unas de las galaxias más solitarias que podemos contemplar, lo cual no hace más que incrementar el interés en captar sus fotones a través de nuestros telescopios.

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La más brillante es UGC 2627, una galaxia espiral de magnitud 13.69. Presenta dos prominentes brazos plagados por numerosas condensaciones, zonas de intensa proliferación estelar. El motivo que ha impulsado este nacimiento de estrellas podría ser una pasada interacción con su compañera, o incluso podría deberse a la presencia de materia oscura como ocurría con NGC 672 e IC 1727: lo único que podemos asegurar es que no hay más fuentes externas que hayan podido contribuir a la proliferación de estrellas. La otra galaxia, más pequeña y débil, es UGC 2629, otra espiral que contiene una brillante barra central. Su magnitud de 14.85 la convierte en un desafío para aperturas medias, que requerirán de cielos muy oscuros para verlas sin problema. Si conseguimos captar estos lejanos fantasmas podremos darnos por satisfechos: estamos mirando a una de las zonas más vacías que el ser humano ha conocido.

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