La galaxia ignorada por Messier

Charles Messier fue un astrónomo del siglo XVIII, especializado en la observación de cometas. Se pasaba la noche escudriñando el cielo de París con un pequeño telescopio, buscando las manchitas difusas que delataban a los cometas. Si eran nuevos, mejor. Para no confundirse con otros objetos nebulosos fijos (nebulosas brillantes, galaxias y cúmulos estelares no resueltos) hizo una lista. Al principio tenía 45 objetos, desde Messier 1 que es un residuo de supernova, hasta Messier 45 que son las Pléyades. Pero con ayuda de amigos y sucesores la lista fue creciendo en sucesivas ediciones, y hoy tiene 110 objetos (¡con Messier 110 agregado en 1967!). Sí: el tipo tenía miedo de confundirse las Pléyades con un cometa. Lo cual hace más increíble lo que contaré a continuación.

Cuarenta de los objetos del catálogo Messier son galaxias, de las cuales 20 son más brillantes que magnitud 9, y el resto están entre 9.1 y 10.2. Diecisiete están en los densos cúmulos de Virgo y Coma, y 6 están un poquito al oeste de éstas, en Leo. ¿Cómo cuernos se le pasó esta otra galaxia en Leo, preciosa, de magnitud 9, refácil de ver, recerca de la eclíptica?

Nadie lo sabe. Es la galaxia NGC 2903, descubierta en años de Messier por William Herschel, quien la describió como un objeto doble. Está en la trompa del León, a un grado y medio y directamente al sur de la estrella de cuarta magnitud lambda Leonis, lo cual la hace bastante fácil de encontrar:

NGC 2903 es una linda espiral barrada, con un núcleo bien marcado. La parte interna, alrededor de la barra, es más brillante y con brazos apretados, y por fuera tiene dos grandes brazos bastante abiertos. La vemos inclinada unos 60 grados con respecto a la visual desde la Tierra. Hay una linda foto de la región central hecha por el telescopio Hubble, que la muestra pletórica de regiones de formación estelar (rojas de hidrógeno) y una filigrana de polvo frío y oscuro:

Es impresionante la cantidad de estrellas individuales que muestra el Hubble (y eso que reduje bastante la imagen original para ponerla aquí). En particular, hay muchísimas regiones de estrellas azules brillantes que delinean los brazos espirales. Son estrellas jóvenes cuyo color contrasta con las que forman la región amarillenta del bulbo central de la galaxia, mucho más antiguas. 

NGC 2903 está solita, no forma parte de ningún grupo ni cúmulo de galaxias. Algo que a veces los astrónomos llaman una "galaxia de campo" (field galaxy). La foto de arriba está recortada. Pongamos el campo entero, para verla aisladita:

En realidad hay muchísimas más galaxias en esta imagen. Pero están mucho más lejos. Se las ve mejor en negativo, así:

Los numeritos que puse junto a las designaciones son las distancias en millones de años luz. Hay una galaxita irregular (UGC5086, arriba y a la derecha de NGC 2903) que es cercana. Está a la misma distancia que la espiral, y es su única compañera. Todas las demás están súper lejos. Vemos un montón de galaxias a 400-700 M a.l., pero también unas cuantas a más de 2000. ¡Hay una a 2400 millones de años luz! Es mi propio campo profundo. En particular me gusta el grupo que aparece cerca del extremo izquierdo. Lo busqué en imágenes de archivo, para ver cómo eran. Es el compact galaxy group MLCG 0600, medido a z = 0.0342 (471 M a.l., cifra bastante parecida a la que calculé a ojímetro) muy lindo:

Voy a poner la mía rotada para compararlas mejor:

La espiral de canto que vemos ahí arriba es la que en mi foto aparece identificada como PGC1650298. Su verdadero nombre es 2MFGC 7366, y realmente está más lejos (z = 0.07246, 956 M a.l.). Y no me digan que no se ve aunque sea el núcleo de la espiral de brazos abiertos que yo no marqué, junto a la brillante elíptica PGC26951. Como siempre, me quedan ganas de hacerla de nuevo. 🤷

 

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Puse distancias aproximadas y redondeadas, que calculé a partir de datos no calibrados de algunos catálogos, ya que no todas están estudiadas en detalle. Los nombres son los que usa internamente Cartes du Ciel en base al catálogo HyperLEDA de 5 millones de galaxias, pero no todos son estándar (no sirven para buscarlos en catálogos online, debí sacar las siglas PGC, pero cuando me di cuenta ya me dio fiaca). De todos modos, Cartes du Ciel permite acceder a los catálogos online por posición, así que pude chequearlas a todas. 

La foto de NGC 2903 por el telescopio Hubble es de NASA/ESA/STScI. 

Mi foto combina 90 minutos de exposición desde un barrio oscuro de Bariloche. Me ayudaron mis amigos Eduardo y Yimy, hace años.

Las Tres Estrellas

Messi y los muchachos de la Scaloneta han conquistado la ansiada tercera estrella para el fútbol argentino. En el Cielo las Estrellas no es ajeno a la alegría que nos inunda, así que la nota de hoy está dedicada a ellos, a su destreza, su coraje y su logro mundial. Eso por un lado. Pasemos a la astronomía. 

Hay tres estrellas en el cielo que todos sabemos reconocer. Están exactamente en el ecuador celeste, así que se ven desde todo el planeta. Como el Mundial, fijate un poco. En Argentina las llamamos Tres Marías, y los aficionados a la astronomía saben que son parte de la constelación de Orión, formando el cinturón del gigante.

Son estrellas bien brillantes, de segunda magnitud, visibles incluso desde una ciudad. Empezando del lado de Betelgeuse (la estrella roja de Orión, fácil de identificar), se llaman Alnitak, Alnilam y Mintaka. Mejor dicho, se llamaban. Porque desde el domingo, para todos los argentinos, tienen nuevos nombres:

La más brillante es 2022 (la estrella antes conocida como Alnitak). En fotografías (como la de arriba) aparece envuelta en una región nebulosa que incluye varias conocidas: la Flama y la Cabeza de Camello, digo de Caballo. Es un sistema triple, como si fueran Messi, Julián Álvarez y Di María. La primaria es una supergigante azul, de clase O. Apenas una de cada 3 millones de estrellas es de este tipo, y ésta es la O más brillante del cielo. Como Messi, digamos. La acompañan una subgigante de la también rara clase B en órbita apretada, descubierta no hace mucho (Julián, ponele), y una gigante B, en una órbita más alejada, que se conoce desde hace más tiempo (es la estrella Fideo, obvio).

También es una supergigante azul, de clase B, la estrella 1986 (o sea, Alnilam). Su brillo es casi igual al de 2022, y varía ligeramente de manera irregular. Ya está fusionando elementos pesados en su núcleo, y en un millón de años se convertirá en una supergigante roja más brillante que Betelgeuse. 

Por su parte, 1978 (es decir, la vieja Mintaka) es apenas menos brillante que sus compañeras. También es un sistema estelar múltiple, en este caso jerárquico: la principal es una triple (una gigante O, una B de secuencia principal que completa una órbita ¡en 5 días!, y otra B subgigante bastante más lejos); a su alrededor otro sistemita, formado por otra B y una A. Una estrella adicional, mucho más tenue, podría ser también parte del sistema. Todo un lío (un "lío", 😉) de estrellas. 

Todas estas estrellas nacieron, hace 6 o 7 millones de años, en una de las regiones de intensa formación estelar de nuestro rincón de la Galaxia, el Complejo Molecular de Orión. Forman parte de una asociación llamada Orión OB1, que involucra docenas de estrellas masivas de clases O y B, más miles de estrellas más livianas. 1986 es la que se encuentra más lejos, y en realidad 2022 está más cerca de 1978 que de 1986.

Aprovechen para verlas en las noches de verano austral. Mirando hacia el norte, busquen también la constelación de Crater, que en latín significa Copa. Para nosotros, por supuesto, La Copa:

Oia, ¿y que vemos ahí abajo a la derecha? ¿Leo? ¡Es Leo!

Denébola es el maravilloso pie izquierdo, y Zosma es el muslo derecho, con el cual empujó la pelota en el tercer gol en la Final, el que debió ser definitivo porque, después del baile del primer tiempo, se lo merecían. La curva de estrellas que termina en Regulus es el brazo que sirve para contener el embate de Gvardiol el Enmascarado. En mi figura está mirando fijamente la pelota que forma el circulito que otros dicen que es la cabeza de la Hydra.

Ya que estamos, no olvidemos que Orión también es una figura humana. Y su nombre nos sugiere que se trata de un arquero (de Boca, luego de Racing, luego de Colo-Colo). Nada nos detiene:

Dibu (la constelación mal llamada Orión) está volando en una atajada, con la pelota ya sujeta en donde los griegos imaginaban una maza del personaje mítico. Su rol crucial en la obtención de la Copa es innegable. Y Tauro, ovio, es Lautaro "Toro" Martínez, con la mata de pelo que llega desde las Híades hasta beta y dseta Tauri.

Bueno, eso es todo. En el dibujo de Cancer, el Cangrejo, tal vez alguien vea un pedazo recortado de la red de los arcos, y en Géminis a los hermanos Théo y Lucas Hernandez (o los van de Kerkhof subcampeones del '78, o tantos otros). Sigan ustedes.

Feliz Navidad.

La parte del León

La constelación de Leo representa al León de Nemea, cuya piel era tan gruesa que no podía ser atravesada por arma alguna, y cuyas garras podían cortar cualquier armadura. Hércules, en el primero de sus famosos Trabajos, lo despachó de todos modos al más allá, y después lo despellejó para quedarse con la valiosa piel como armadura. ¿Cómo que lo despellejó, si el cuero de la bestia no podía ser cortado? ¡Ah!, ¡usó una de las propias garras del animal, obviamente!

Bueno, así lo vemos desde el hemisferio sur, panza arriba, como si fuera un lindo gatito que quiere que le rasquen la panza en lugar de un monstruo que secuestraba damiselas. Es una constelación fácil de distinguir en el cielo, particularmente por la forma de signo de interrogación que delinea la melenuda cabeza. Regulus ("reyezuelo", señalada con la letra griega alfa en el mapa), una de las estrellas más brillantes del cielo, marca el extremo de este asterismo, en lo que sería el corazón del león (que es el nombre que recibe en otras lenguas). En este mapa se ve también el planeta Marte. Hace años, una muy fría noche de invierno, mientras levantaba todo el equipo después de una noche de observación, vi la melena del León y una estrella extra, una estrella roja fuera de lugar. Se me pusieron los pelos de punta creyendo que era una supernova. Era Marte. Grrrr.

Bueno, pero desvarío. En Leo hay lindas galaxias, eso quería contar. Un par de ellas ya aparecieron por acá: M95 en ocasión de deleitarnos con una supernova, y NGC 2903 con su supernebulosa hiperbrillante. Ambas están también señaladas en el mapa. Pero las que quiero mostrar hoy son un grupito conocido como el Triplete de Leo. Está formado por tres grandes galaxias: M65, M66 y NGC 3628, todas de décima magnitud. Hace algunos meses las fotografiamos desde el sitio de Tres Lagos, una zona bastante oscura cerca de Bariloche. Acá están.

Son tres galaxias espirales que vemos con distintas inclinaciones. M66 es la más grande del trío, y es la que vemos más de frente. Es la de arriba a la derecha. M65 es la que aparece un poco más inclinada, a su izquierda. Vemos una línea de polvo oscuro que marca su disco. NGC 3628 es la de abajo. La vemos de canto, así que no distinguimos sus brazos espirales, pero sí su disco polvoriento, que es característico de las espirales.

Todas ellas se encuentran a unos 35 o 40 millones de años luz de nosotros: mucho más lejos que todas las estrellas individuales que vemos en la foto. Ésas son estrellas de nuestra galaxia. La más brillante, por ejemplo, esa azul que está por el medio a la izquierda, está a 144 años luz de nosotros. Más de 250 mil veces más cerca que las galaxias. Doscientas cincuenta mil veces más cerca. ¿Se hacen una idea? Si Roma estuviera 250 mil veces más cerca de mi casa en Bariloche, estaría a 40 metros de la puerta. Más cerca que la panadería de acá a la vuelta.  

Una cosa curiosa de este grupito es que están bastante cerca entre sí, a punto tal que se afectan gravitacionalmente unas a otras. Por eso los brazos de M66 son bastante asimétricos, probablemente distorsionados por un encuentro cercano con NGC 3628 en el pasado. Por la misma razón es una galaxia bastante activa, produciendo numerosas estrellas y supernovas. Las estrellas nacen del gas y del polvo que llenan el espacio entre las estrellas, y que normalmente está tan frío (bien frío: ¡a menos doscientos sesenta grados centígrados!) que no lo vemos. Pero brilla en "luces invisibles", en infrarrojo y en microondas, por ejemplo. Recientemente un nuevo telescopio, el James Clerck Maxwell (que ve una luz invisible llamada submilimétrica), produjo esta interesante imagen de M66. Vemos una imagen de luz visible y, superpuesta en rojo, la imagen submilimétrica que delinea el polvo frío. La imagen de la derecha es también la submilimétrica, pero solita y coloreada de otra manera. Vemos que el polvo es más abundante en el centro y a lo largo de los brazos, que también son prominentes en la luz visible de las estrellas. Pero también vemos una gran nube "brillante" y compacta en una zona entre los brazos, donde no parece haber muchas estrellas. Esa región es una candidata segura a convertirse en un hervidero de estrellas nuevas en el futuro.

La interacción entre ambas galaxias también dejó sus secuelas en NGC 3628. Por empezar, al verla de canto, vemos que su disco está muy "inflado", con muchas estrellas por encima y por debajo del medio. (Son estrellas que no vemos individualmente, eh, pero vemos ese brillo difuso formado por estrellas que no llegamos a distinguir individualmente.) Pero más notable que este "disco recalentado" es su impresionante cola, que requiere muchas más horas de exposición que las que yo usé en mi imagen. Cuando uno la ve, como en esta foto de Steve Mandel que apareció en la Astronomy Picture of the Day, no lo puede creer. Vayan a ver también la que sacó el genial Rogelio Bernal, aquí.

Lo que sí salió en mi foto es una pequeña galaxia irregular compañera de NGC 3628, una especie de "Nube de Magallanes" que la acompaña muy cerquita. Imagino que también es resultado de la colisión, un pedazo desgajado de la galaxia original, que quedó en órbita de la parte principal. Para verla tuve que forzar mucho el procesado de la imagen. Aquí está, en negativo para que se vea un poco mejor (click para agrandarla, obviamente). No tiene un nombre fácil de recordar, apenas un número de catálogo: [HKK2009] dJ1120+1332, clasificada como "galaxia de bajo brillo superficial". Curiosamente, en la foto hay varias otras galaxias de brillo similar (pero más compactas), magnitudes 18 o 20, pero que se encuentran mucho más lejos. Mientras la compañera de NGC 3628 está a 36 Mly (mega años luz), la otra que marqué está a... ¡2 mil millones de años luz! ¿Llegan a distinguir las galaxias de las estrellas? Con algo de práctica es bastante fácil. En fotos mejores que la mía, como la de Bernal o la de Mandel, las pequeñas galaxias se ven mucho mejor. Revísenlas que hay para entretenerse.

Bueno, tenía algo más para contar pero esta nota se hizo larga, así que queda para la semana que viene...

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Créditos: La foto de M66 es de VLT/ESO, JAC, G. Bendo. La foto del Triplete que muestra la cola de NGC 3628 es de Steve Mandel. Las otras son mías, tomadas con la ayuda invalorable del Fresco y Yimy.

El análisis de estas fotos es posible sólo gracias a las extraordinarias herramientas que el Centro de Datos Astronómicos de Estrasburgo pone a disposición de todo el mundo: Aladin, Simbad y VizieR.

¿Una Supertarántula?

Esta hermosa galaxia en la constelación de Leo fue una agradable sorpresa mientras hacíamos tiempo para que se pusiera a tiro M95 con su supernova SN2012aw, que mostré el mes pasado. Así que un par de semanas más tarde volvimos a fotografiarla, desde un sitio bastante oscuro al oeste de Bariloche, en el barrio Tres Lagos. Seguimos practicando la técnica del autoguiado con el robotito que mostré hace poco. Todo parece funcionar bien, y cada vez nos equivocamos menos. Esta imagen es el resultado de 18 exposiciones de 5 minutos cada una, todas perfectamente guiadas sin hacer mayor esfuerzo que resistir al frío. Ésta y las demás fotos pueden clickearse para verlas más grandes, o descargarse para verlas en su resolución total de 1200 pixels de ancho (un 25% del original).

Acá está nuevamente la galaxia, que lleva el número de catálogo NGC 2903. Es una galaxia espiral barrada, con una región interior bien distinta de la exterior. Hay varios nudos brillantes en la región interior. Uno de ellos, en el extremo inferior de la barra, es tan brillante que tiene su propio número de catálogo: NGC 2905. Es una nebulosa brillante, una región de intensa formación estelar, plena de estrellas jóvenes súper energéticas. Estas estrellas hacen brillar por fluorescencia el hidrógeno interestelar del cual ellas mismas se han formado. Para estar a 30 millones de años luz de distancia, es una nebulosa extraordinariamente brillante. En nuestra Galaxia no hay nada parecido, pero en la Nube Mayor de Magallanes sí, la Nebulosa Tarántula, que ya asomó por acá. Estas regiones de intensa formación estelar de NGC 2903 han sido estudiadas en detalle. Los astrónomos han medido sus magnitudes absolutas alrededor de -13, con máximos de hasta -15. Considerando que la Tarántula (30 Doradus) tiene una magnitud absoluta de -12, es impresionante pensar en una galaxia donde hay cientos de cúmulos y nebulosas que son decenas o cientos de veces más brillantes. ¡NGC 2903 está muy ocupada haciendo estrellas!

Tres Lagos Deep Field
El campo total de la foto de arriba es de aproximadamente un grado de ancho (dos Lunas), de manera que, con una hora y media de exposición, muchas otras galaxias son visibles en la imagen. Son galaxias más lejanas que NGC 2903, algunas mucho más lejanas. Acá hay una versión reducida y en negativo, que permite ver las manchitas un poco mejor. No se ven detalles de casi ninguna de ellas, pero se las distingue fácilmente de las estrellas de nuestra propia Galaxia. Pude identificar unas cuantas del catálogo PGC en Cartes du Ciel, pero mientras recorría la imagen pude ver muchas más que no aparecían en el catálogo. Es impresionante revisar una foto propia viendo esas manchitas de luz, cada una la suma de cientos de miles de millones de estrellas, iluminándonos tenuemente desde el otro lado del universo.

Vean este detalle, un encantador racimo de galaxias en el borde izquierdo de la imagen.  PGC 26945 y PGC 26951 (¡con un atisbo de estructura espiral!) están a unos 460 millones de años luz. Lo mismo PGC 1650051. Se trata de un cúmulo de galaxias, viajando juntitas por el universo. Junto a ellas, miren PGC 1650298: es una galaxia de magnitud 17.5, con un redshift de 0.07, o sea 990 millones de años luz. ¡Se aleja de nosotros a 22 mil kilómetros por segundo! Fotones del comienzo de la vida multicelular en la Tierra. Guau.

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Las fotos fueron tomadas por Guillermo Abramson, Eduardo Andrés y Yimy Amarillo (2012-03-27 00:30UT a 02:00UT). Telescopio Meade LX10 (SCT 8"), f/10×0.63, Canon T1i en foco principal. 18 exposiciones de 300 segundos, más darks y flats, apiladas con DeepSkyStacker y procesamiento posterior. La resolución completa de la imagen es de 4770 pixels de ancho, 3.6 arcosegundos por píxel. Si quiere usarlas, por favor pídalas.

Los catálogos astronómicos con la mejor información científica se pueden acceder on-line directamente desde Cartes du Ciel. A un click de distancia hay más información que la que un aficionado puede aprovechar.

¡Bang!

Hace 35 millones de años, mientras este equinodermo empezaba a fosilizarse en los mares de la Patagonia austral, una estrella supergigante explotó en la galaxia M95. Esta semana, 35 millones de años después, los primeros fotones de la colosal explosión llegaron a la Tierra. Un pedacito de cielo en la constelación de Leo, muy cerca del planeta Marte, brilla estas noches con la luz póstuma de una estrella de otra galaxia.

Estudiando la luz de la supernova con un espectroscopio, descomponiéndola en los colores del arco iris, los astrónomos han determinado que se trata de una supernova de tipo II. Es decir, una estrella supergigante que se quedó sin combustible. Al apagarse las reacciones termonucleares en su núcleo la estrella colapsó bajo su propio peso a velocidades enormes, decenas de miles de kilómetros por segundo. Se convirtió en una bola hiper-densa y caliente de partículas subatómicas, un estado de la materia inusual aun para una estrella. La mayor parte literalmente "rebotó" hacia afuera, destrozando la estrella y ¡bang! creando la supernova. Nuevos elementos, de los que normalmente no se forman en las estrellas, surgieron de la tremenda explosión. Cuando sus restos se enfríen y dispersen pasarán a integrar el medio interestelar, la materia prima de la próxima generación de estrellas y planetas. El hierro de nuestra sangre y de nuestros autos, los semiconductores de nuestra electrónica, el níquel y el cobalto, el zinc de los techos, el plomo de los caños, el oro de los anillos, el cobre de los cables, la plata de las cucharas, el neodimio de los imanes, el mercurio, el platino, el bario, el uranio de Atucha, todo, todo, viene de explosiones como ésta, de estrellas de generaciones anteriores al Sol.

Con una noche perfecta y un sistema de autoguiado del telecopio que todavía estoy aprendiendo a usar era difícil resistir la tentación de fotografiar algo así. M95 es una galaxia relativamente cercana y fácil de ubicar. Las fotos salieron bastante bien, a pesar del cielo luminoso del barrio Melipal en Bariloche. Aquí está el resultado, un puñado de añejos fotones rescatados de acabar contra el césped del jardín de mi amigo Rafael, interceptados por los vidrios de mi telescopio, y registrados electrónicamente en mi cámara. Y ahora, en nuestros cerebros. Como ocurre muchas veces en la astronomía amateur, no es algo notable por lo que se puede ver, sino por lo que significa. La supernova (señalada SN2012aw) brilla con magnitud 13 en los cielos de la Tierra. Hice el cálculo, y esta insignificante magnitud, combinada con la distancia de 35 millones de años luz, corresponen a un brillo intrínseco de magnitud -17. Si estuviera a la distancia de Sirio, la estrella muy brillante cerca del cenit en estos días, sería un punto increíblemente luminoso, 800 veces más brillante que la Luna llena. La magnitud total de M95, con sus cien mil millones de estrellas, es 9.7, apenas 20 veces más brillante que la supernova solita. Una supernova es la única oportunidad de un aficionado de ver una estrella en otra galaxia.

En esta imagen agregué a mi foto una tomada con los telescopios del Observatorio Europeo Austral que muestra a M95 en todo su esplendor. Es una hermosa galaxia espiral barrada, con un anillo de estrellas jóvenes rodeando el núcleo. La supernova está justo en uno de los brazos espirales. Esto es característico de las supernovas de tipo II. Son estrellas tan pesadas que queman su combustible rápido y viven poco. En sus cortas vidas no alcanzan a abandonar los brazos espirales, que es donde se forman casi todas las estrellas.

La foto que mostré arriba es un recorte del fotograma completo. En un recorte más amplio se ve el resplandor de Marte, que estaba justo abajo y a la izquierda, bañando la escena. Me pareció simpático. La supernova seguirá brillando durante varias semanas o meses. Es perfectamente visible con un telescopio pequeño (de 10 cm o más de apertura si el cielo es oscuro). M95 está en la constelación de Leo, a un grado al sudeste de Marte ("arriba y a la derecha", vista desde nuestras latitudes australes). La pueden localizar con Cartes du Ciel.

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La foto de M95 con la supernova SN2012aw fue tomada por Guillermo Abramson, Rafael Montemayor y Eduardo Andrés, el 21 de marzo de 2012 a las 4 horas UT. Tiempo total de exposición 50 minutos. Cámara Canon T1i en foco principal de telescopio Meade LX10 (20cm f/6.3), 5 exposiciones, más darks y flats, procesadas en DeepSkyStacker.

La foto de M95 fue publicada por el ESO coincidentemente esta misma semana. 

La foto del equinodermo fósil fue tomada en el acantilado de Playa La Mina, cerca de San Julián (Santa Cruz, Argentina).

Si quiere usar alguna de las fotos, por favor pídamelas.

Último momento: La estrella que explotó ha sido identificada en imágenes tomadas por el Telescopio Espacial Hubble hace pocos años. Aquí hay un lindo video que lo explica. Esto es super-interesante, ya que no es común tener observaciones de una supernova antes de explotar. Curiosamente, no parece ser una estrella demasiado pesada en este caso: 8 masas solares, alrededor de mínimo que una estrella debe pesar para explotar.