Un viatge (inter)galàctic a través del catàleg de Charles Messier – M11, el Cúmul dels Ànecs Salvatges, un cúmul estel·lar obert força tancat

Després de diverses etapes de cúmul globular a cúmul globular, ara ens toca visitar un cúmul obert. És a dir, passar d’una població d’estels vells a una d’estels nous. Passar del reialme de l’halo galàctic, al pla galàctic. I d’un cúmul tancat ben definit, a un d’obert. Però si el Cúmul dels Ànecs Salvatges apareix en aquesta part de la llista és perquè és un cúmul obert un xic especial. És relativament jove, molt ric en estels, i això fa que tingui una fesomia que recorda a les dels cúmuls globulars, malgrat que no tingui una forma gaire esfèrica. L’atapeïment dels estels és considerable, i és això el que li dóna nom. És com si fos un floc d’ànecs. Des de l’M10 a l’M11 hem de recórrer 9.500 anys-llum, és a dir 4,8 kiloparsecs (=9,0•1019 metres). Aquest salt ens apropa a la Terra, si bé encara serem a 6.200 anys-llum de casa. Com és lògic, també ens allunyem del Centre Galàctic, i ara ens situem a 22.500 anys-llum. Som com a una cinquena part del camí que hi ha entre el Sistema Solar i el Centre Galàctic. Ara som de nou immersos en el Pla Galàctic. A diferència d’altres cúmuls oberts, on hem estat abans, aquest sí que destaca per la cohesió i l’elevada densitat estel·lar.

L’observació d’un Floc d’Ànecs Salvatges

En mirar el cel estel·lat, tenim, a grans trets, una distribució aleatòria d’estels escampats. Els estels que veiem són tots estels del nostre veïnat galàctic, potser situats a desenes o centenars d’any-llum (o milers i tot). Tots aquests estels són impel·lits per la rotació galàctica i tenen, alhora, moviments relatius els uns dels altres. Però la vida humana és tan fugissera que, a efectes pràctics, són “estels fixos”. La conjugació d’estels en posicions relatives fixes i distribuïts aleatòriament pel cel és la base de les constel·lacions. Si els estels seguissin una distribució uniforme o una distribució excessivament agregada, ningú no hauria estat capaç de veure uns patrons. Vet ací la grandesa (i la misèria de la ment humana), capaç de reconèixer l’ordre en el caos, el mètode en l’aleatorietat.

Els estels tots s’assemblen. Varien, això sí, en lluminositat, i l’observador pacient n’escatirà també la tonalitat. D’aquesta manera, els estels els distingim els uns dels altres per aquests “patrons imaginaris”. Unim els punts amb línies imaginàries, fem abstracció dels punts, i ens imaginem figures. A la fi, també fem abstracció de les línies, i ens imaginem cossos.

Si més no a l’àrea mediterrània, no sembla que l’astronomia popular hagi anat massa enllà en la identificació d’aquests patrons. Just els necessaris per orientar-se en el cel, per identificar els estels més brillants. Cap al segle VI a. C., comença a Babilònia la noció de cobrir tot el cel de constel·lacions. Aquesta idea és la base del sistema de constel·lacions d’Eudoxos de Cnidos (segle IV a.C.), que adapta les constel·lacions babilòniques sota la perspectiva de la tradició popular grega i dels grans relats mitològics (particularment, del cicle de Perseu). Aratos de Soli (mort en el 240 a.C.) versifica el sistema eudoxià. Bona part de les constel·lacions que apareixen en l’obra de Ptolomeu deriven del sistema babilònic.

El cúmul M11, en el nostre cel, se situa, seguint el sistema de constel·lacions d’Eudoxos i Aratos, entre l’Àliga i la Serp. Però aquest sistema de constel·lacions patí addicions posteriors.

Concretament i per a la regió del cel que ens afecta, l’Emperador Hadrià, en l’any 132 d.C., decidí homenatjar el seu estimat Antinoos amb una nova constel·lació. Aquesta tradició no és pas del tot segura, i no la trobem confirmada en material de l’antiguitat. Potser es tracta d’una reinterpretació saberuda de començament del segle XVI. La iconografia reinaixentista presenta l’Àliga enduent-se Antinoos, però és possible que hi hagi una confusió amb la figura de Ganimedes (raptat per Zeus en forma d’àliga). Fos com fos, pels volts de l’any 1681, aquesta regió del cel situada sota l’Àliga era coneguda com la constel·lació d’Antinoos.

Diem l’any 1681, perquè aquest és l’any en el qual tenim la referència més antiga al la nebulosa M11. L’autor és en Gottfried Kirch (1639-1710). Kirch havia descobert un cometa l’any anterior, i rastrejava el cel a la recerca de nous cometes. Per fer-ho, apuntava el telescopi no únicament a les constel·lacions zodiacals, sinó també a les perizodiacals (i en aquest grup entren l’Àliga, Antinoos, la Serp i el Serpentari). Calia ser amatent i prendre nota de qualsevol objecte nebulós, però alhora calia no confondre un possible cometa amb les nebuloses fixes. Kirch determinà que l’objecte trobat a la constel·lació d’Antinoos era una nebulosa fixa. També considerà que es tractava de material interestel·lar il·luminat per un estel annex.

En el 1684, Johannes Hevelius decidí homenatjar la victòria de Viena aconseguida l’any anterior contra el Turc. L’heroi d’aquella batalla fou el rei polonès Jan Sobieski, que comandava les tropes aliades que aixecaren el setge de Viena. Hevelius situà la constel·lació de l’Escut de Sobieski en l’espai entre l’Àliga, el Sagitari i el Serpentari. La nova consel·lació anava en detriment de la constel·lació d’Antinoos que, o bé desapareixia directament, o era reduïda a un asterisme de la constel·lació de l’Àliga. Hevelius, en un furor patriòtic polonès, justifica la dedicatòria: “ob immensa ejus merita, heroicas animi dotes, magnanimitatem, et ob res strenuè, ac fortiter gestas”. Per què Hevelius va triar aquesta zona del cel? És possible que ho fes pel lloc central que ocupa (prop del Sagitari, la zona més rica de la Via Làctia, i entre constel·lacions famoses com l’Àliga o el Serpentari). La regió queda associada a Altair, que és un dels tres estels del Triangle de Primavera (els altres dos són Vega i Deneb). L’Escut de Sobieski és format per estels de magnitud +4. Són estels modestos, però fan una formació bella, potser no tan bella com la de la veïna i preciosa constel·lació del Dofí (també feta d’estels de magnitud +4), però déu n’hi do

De totes formes, no era la millor època per introduir noves constel·lacions. Els grans catàlegs de Bayer i de Flamsteed havien denominat els estels amb lletres o nombres corresponents a cadascuna de les constel·lacions. Introduir la constel·lació de l’Escut sense modificar aquests nombres, suposava fer-la una constel·lació inefectiva. I, contràriament, forçar un canvi en les denominacions dels estels, feia trontollar la nomenclatura dels objectes de la zona. Una de dues, o la constel·lació de l’Escut de Sobieski substituïa la d’Antinoos, i es rebatejaven els estels sense canviar-ne lletres i números, o l’Escut seria oblidat.

Kirch, en l’any 1681, havia situat la nebulosa que després seria coneguda com a M11 “en posició precedent al preu dret d’Antinoos”. Quan, en el 1716, Edmond Halley inclou aquesta nebulosa en una llista de 6 (com la número 5), l’assenyala com una “Nebula in Antinous”. Halley diu que “l’objecte en ell mateix és una petita taca fosca, però té un estel que lluu a través d’ella, la qual cosa la fa més lluminosa”. Halley dóna com a coordenades eclíptiques per a la seua època 9º del Capricorni amb 17º10’ de latitud nord.

Halley era conscient que el seu llistat de sis nebuloses era parcial (“sens dubte, n’hi ha més que no han arribat al nostre coneixement”). Però és rellevant la manera d’entendre aquestes taques:

Malgrat que totes aquestes [sis] taques són en aparença petites, i la majoria d’elles d’uns pocs minuts [d’arc] de diàmetre, amb tot es troben entre els estels fixos, això és, que com que no tenen paral•latge anual, no poden deixar d’ocupar espais immensament grans, potser no pas inferiors que el de tot el nostre Sistema Solar. En tots aquests espais [els de les nebuloses] sembla que hi ha un dia perpètuament ininterromput, que pot fornir matèria d’especulació tant al naturalista curiós com a l’astrònom

En el 1733, William Derham observa les 6 nebuloses descrites per Halley en el 1716 a través del seu telescopi reflector de vuit peus. Derham assenyala que de les 6 nebuloses observades, cinc “són fenòmens molt semblants”. La dissonant és justament “la nebulosa precedent al peu dret d’Antinoos”. Derham diu (molt correctament) que “no és una nebulosa, sinó un cúmul d’estels, quelcom de semblant a la Via Làctia”. Des de l’època de Galileu, s’assumia que la Via Làctia (la projecció del Pla Galàctic en el nostre cel) era conformada per estels que es podien ressoldre a través del telescopi. Una nebulosa, en el vocabulari de Derham, era explicitament material no estel·lar (sense llum pròpia) que podia reflectir o absorbir llum estel·lar. Derham discrepa de Halley, doncs, i diu que la Nebulosa d’Antinous és un “cúmul d’estels”.

En la llista de nebuloses de Jean-Phillipe Loys de Chéseaux del 1746, la número 14 (i darrera de la llista) és “un meravellós cúmul d’estels petits, prop d’un dels peus d’Antinous”. De Chéseaux dóna les coordenades equatorials de l’època: ascensió recta de 279º21’10’’ i declinació austral de 6º32’20’’. També informa del diàmetre aparent de l’objecte i l’avalua en 4 1/8 minuts d’arc.

La llista de Chéseaux serveix de base a les observacions realitzades per Le Gentil en el 1759. Le Gentil tingué dubtes sobre si la nebulosa descrita per de Chéseaux era realment la mateixa que la que havien descrit Kirch i Halley.

La nit del 30 al 31 de maig del 1764, Charles Messier observa per primera vegada aquesta nebulosa, “prop de l’estel Kappa Antinoi”. Amb el seu telescopi gregorià (amb un augment de 104), és capaç de distingir-la com “un cúmul d’un gran nombre d’estels petits”. Amb un telescopi menys potent (un refractor de 3 peus i mig de longitud focal), ens diu, l’objecte té l’aspecte d’un cometa. Així doncs, simplement a través de l’observació amb un telescopi més potent, Messier ja pot descartar que es tracti d’un cometa, sense haver d’esperar en nits següents si té o no té moviment respecte dels estels fixos. Aquella nit, Messier no era conscient que l’objecte ja havia estat descrit. En fer la corresponent recerca bibliogràfica, troba l’objecte citat en Halley (i, en la cita de Halley, la referència a Kirch). També el troba en el “Great Atlas”, en el qual es refereix que l’objecte té un diàmetre de 4 minuts d’arc.

Però, és simplement un cúmul estel·lar? Messier assenyala que “el cúmul és amarat d’una lluïsor feble”. Cal pensar que els estels il·luminen un medi interestel·lar relativament dens. Messier també assenyala que l’estel més brillant de l’objecte té una magnitud de +8, que n’hi ha un altre de +9 i un altre de +10, mentre que la resta són encara més febles. Messier determina una posició de 279º35’43’’ d’ascensió recta i una declinació de 6º31’01’’S.

El 8 de juny del 1772, Johann Gottfried Koehler observa aquesta nebulosa amb un telescopi de 6 peus. La va inscriure en el seu catàleg (en el n. 20), sense ésser conscient de les observacions anteriors. També l’assigna a la constel·lació d’Antinoos.

El 8 d’octubre del 1774, Johann Elert Bode observa la nebulosa, guiat per les obres anteriors. La descriu com un “estel nebulós” (o, dit d’una altra manera, com una nebulosa fixa). Per referir-ne la posició diu que és “a l’oest del peu d’Antinoos” i que “forma un triangle amb els estels k i 1 de l’Escut de Sobieski”. Bode, que inclou l’objecte en l’entrada 62 del seu catàleg, afirma que és tracta “d’un cúmul estel·lar nebulós prop d’una nebulosa”

El 22 de maig del 1783, Caroline Herschel en el seu repàs dels objectes de Messier, observa l’M11, l’M10 i l’M12.

La magnitud aparent de l’M11 és de +6. És just al llindar de la visibilitat humana. El problema és que cal saber on mirar, per veure’l a ull nu. William Herschel, en el 1799, va fer la prova. Troba l’objecte primer, d’acord amb la bibliografia, a través d’un instrument de 10 peus d’obertura. A ull nu, i observant els estels esmentats per Bode i d’altres autors, resegueix la posició fins veure l’M11 com un estel nebulós.

Per William Herschel comparar les observacions d’un objecte a través de diferents instruments és quelcom d’important. Així, determina que amb una apertura de 4 polsades, pot distingir els estels que integren l’M11, però amb una apertura de 3 tot queda confós en nebulosa.

A les observacions del 1783 i del 1799, Herschel afegeix les de 1803 i 1810 amb un telescopi de 10 peus. Descriu llavors que la forma de l’M11 és irregular (i no pas globular). Parla d’un diàmetre aparent de 9-12 minuts d’arc. Si els autors anteriors parlaven de 4 minuts d’arc, era perquè es fixaven únicament en el centre més lluminós de l’objecte. Gràcies a la comparació entre instruments, Herschel gosa dir que té una profunditat de l’ordre de 144 (és a dir que és a 144 vegades la distància d’un estel típic de magnitud aparent de +1). També assenyala que l’M11 fa part de la Via Làctia (en el sentit de formar part del Pla Galàctic).

John Herschel observa l’M11 el 23 i el 29 de juliol del 1827 (en el catàleg del 1833 apareix sota l’entrada n. 2019). Diu que és un “bell cúmul irregularment arrodonit”, de 10-12 minuts d’arc de diàmetre. Afirma que tots els estels són de magnitud aparent +11, excepte el més brillant, de magnitud +9. Amb l’instrument més potent (augments 800-1200), pot fer una caracterització del cúmul en 5-6 subcúmuls.

També Smyth inclou l’M11 en la constel·lació d’Antinous (en el seu catàleg apareix en l’entrada 664). El juliol del 1835 dóna les següents coordenades (ascensió recta de 18h42m32s, i declinació sud de 6º27’12’’. Smyth és qui bateja l’M11 com el Cúmul dels Ànecs Salvatges:

[L’M11 és]un esplèndid cúmul d’estels, ben a prop en direcció ESE a un estel doble; precedeix el peu esquerre d’Antinous, i és en l’extrem superior dret de l’escut de Sobieski. Aquest objecte, que en certa manera recorda per la forma el vol d’ànecs salvatges, és un aplec d’estels diminuts, amb un de prominent de magnitud +8 en el centre, i dos que el segueixen; però segons tots els indicis aquests estels són decididament entre nosaltres i el cúmul [és a dir que no formarien part del cúmul físic, sinó únicament de forma òptica].

En el Catàleg General de Herschel, basat en observacions al voltant del 1860, l’M11 apareix sota l’entrada 4437. Se’ns diu que és un cúmul remarcable, molt brillant, gran, de forma rodona irregular, ric, amb un estel gran i estels de magnitud +11 i inferiors. Així doncs, Herschel no compartia l’opinió de Smyth que l’estel principal de l’M11 és en realitat un estel interposat. Aquesta opinió fou refermada per autors contemporanis com Lord Rosse o Higgins. Higgins observa l’espectre de l’M11 en el 1866, tot podent analitzar els espectres individuals d’un gran nombre d’estels del cúmul. Higgins no va detectar en cap part del cúmul cap traça de línies brillants. Higgins interpretà aquesta absència com un signe de baixa o nul·la quantitat de material gasós interestel·lar.

Així doncs, la llum de l’M11 és bàsicament llum estel·lar. Tenia raó Derham en dir que no era pas una nebulosa (com havia cregut Kirch) sinó un “cúmul d’estels”. Heinrich Louis d’Arrest (1822-1875) afirma que l’M11 és un cúmul estel·lar que es descomposa en grups clarament separats, amb espais buits entre ells.

En el Nou Catàleg General de Dreyer, l’M11 apareix com a NGC 6705. Curtis, en la terminologia contemporània, el defineix com un cúmul obert (és a dir, en oposició als cúmuls tancats o globulars, com l’M10).

Ja hem vist com la majoria dels autors d’aquesta llista consideren l’M11 un objecte de la constel·lació d’Antinoos, malgrat que alguns facin també referència a l’Escut de Sobieski. De fet, els astrònoms dels segles XVIII i XIX no delimitaven amb precisió les constel·lacions. N’hi havia prou amb assignar cada objecte a una constel·lació. Astrònoms com Francis Baily (1774-1844), però, defensaven un major rigor en la definició de constel·lació. Baily desencoratjà especialment que hom continués fent referència a l’Escut de Sobieski.

Les tornes, però, canviaren en les primeres dècades del segle XX. Era la constel·lació d’Antinous la que havia d’ésser absorbida per la constel·lació de l’Escut. La Unió Astronòmica Internacional es decantà per aquesta via el 1922. El 1930, quedà fixada la llista de 88 constel·lacions, amb els seus límits definits en meridians d’ascensió recta i paral·lels de declinació. Antinous fou esborrat del mapa. La majoria d’objectes de la constel·lació, inclòs l’M11, passaren a l’Escut.

Les males llengües han atribuït la decisió a un excés de puritanisme per part de la Unió Astronòmica Internacional, que va estimar-se més eliminar l’amat de l’emperador Hadrià, que no pas un símbol tan cristià (i heteronormatiu) com l’Escut de Sobieski. Val a dir, però, que el nom oficial de la constel·lació és Escut (Scutum), i prou.

El cúmul obert M11

En total, el cúmul obert M11 conté uns 2900 estels. La majoria d’estels tenen més o menys la mateixa edat, uns 220 milions d’anys. Per fer-nos una idea, llavors a la Terra èrem en el Triàssic mitjà, època en la qual apareixen els primers dinosaures. En termes de cúmuls oberts, 220 milions d’anys és encara una edat relativament juvenil. El grup d’estels encara manté força cohesivitat.

Smyth pensava que els estels més brillants del cúmul eren estels interposats, perquè havia heretat la idea de William Herschel que tots els estels tenen una magnitud absoluta similar i, en conseqüència, estels situats a una mateixa distància, han de tenir una magnitud aparent similar. Aquest no és el cas. A l’M11 hi ha estels de diferents masses, i això explica les diferències en magnitud absoluta.

L’M11 vist des de la Terra. Els estels pròpiament del cúmul es fan difícils de diferenciar dels estels només relacionats òpticament amb l’estructura.

De cap a fi, l’M11 fa uns 25 anys-llum de diàmetre mitjà. És cert, però, que els estels principals es concentren un àrea més reduïda, d’uns 7 anys-llum de diàmetre. Halley no exagerava gaire en fabular amb els cels d’un planeta situat al bell mig de cúmuls com l’M11. A banda de l’estel propi, principal, tota una plèade d’estels són prou brillants com per projectar-hi ombra. Potser no podem parlar d’un dia perpetu, però ens hi apropem força.

L’M11, fa 220 milions d’anys, era un autèntic bressol d’estels. Quan fa unes setmanes, vam passar per l’M8 vam veure un espectacle semblant. L’M11, ara, ja no és pas un bressol d’estels. Amb el temps, els diferents estels integrants s’aniran diluint en la galàxia, i el cúmul ja no serà recognoscible més que amb reconstruccions força complexes. Ara, però, al voltant de la galàxia, aquest floc d’ànecs camina plegat, en un espai reduït. Els viatges interestel·lars, ací dins del centre de l’M11, no és mesuren en anys-llum, sinó en dies-llum.

Arxivat a Ciència i Tecnologia
One comment on “Un viatge (inter)galàctic a través del catàleg de Charles Messier – M11, el Cúmul dels Ànecs Salvatges, un cúmul estel·lar obert força tancat
  1. Oriol López ha dit:

    I continua el viatge…

Els comentaris estan tancats.

%d bloggers like this: