Un viatge (inter)galàctic a través del catàleg de Charles Messier – M16, la Nebulosa de l’Àliga

En el nostre periple, abandonem ara durant unes setmanes el reialme dels cúmuls globulars de l’halo galàctic per endinsar-nos en el disc de la Via Làctia, en les regions productores d’estels. Caminarem, en conseqüència, des del cúmul globular pegasià de l’M15 per anar a la Nebulosa de l’Àliga, l’M16. Lògicament, es tracta d’un viatge llarg, de 30.000 anys-llum de recorregut. És un viatge que ens apropa a casa, a la Terra, ja que passem d’una distància de 34.000 anys-llum a una de 7.000 anys-llum. Hem reduït la distància al Sistema Solar pairal en 27.000 anys-llum. Des de la Terra, heu vist com el senyal de la nostra nau retrocedia de la incursió en la constel·lació del Pegàs per tornar a la regió de l’Asclepi i de la Serp. Però més enllà d’aquest desplaçament angular, hi ha hagut una notable aproximació neta radial. Alhora, el nostre viatge, si bé no tan descaradament, ens ha apropat al Centre Galàctic. Si abans èrem a una distància de vertígen, de 33.600 anys-llum, ara som a 20.500 anys-llum (una reducció de 13.000 anys-llum). A més, ara ens trobem en el disc galàctic. Ha estat un viatge asimètric. En sortir del cúmul globular de l’M15, el nostre objectiu, la Nebulosa de l’Àliga, era una simple taca de magnitud +9,2. Mentre ens allunyàvem, l’M15 perdia magnitud, però l’hem pogut observar fins i tot a ull nu durant tot el recorregut, i ara, a l’M16, encara el veiem amb una magnitud de +5,9. Bé, és veritat que en mig de la Nebulosa de l’Àliga, no trobem les millors condicions per observar el cel interplanetari. El nostre interès se centra ara en les estructures interestel·lars d’aquesta nebulosa d’emissió, i en el cúmul estel·lar en formació que tot just s’hi congria. És com haver fet un viatge de l’Omega a l’Alfa, dels estels madurs del començament de la galàxia als estels novíssims.

Descoberta i descripció de la Nebulosa de l’Àliga

Jean-Philippe de Chéseaux és el primer astrònom registrar que ha parlat d’aquesta formació estel·lar. La devia observar entre el 1745 i 1746. Apareix en la llista de nebuloses que va presentar davant de l’Acadèmia Francesa de Ciències. En aquest llistat de nebulosa, hi havia unes vuit que De Chéseaux no havia pogut trobar en catàlegs anteriors. La número 4 de la llista de nebuloses era, en paraules de De Chéseaux, “un cúmul estel·lar entre les constel·lacions del Serpentari, del Sagitari i d’Antinoos, a una ascensió recta de 271º03’10’’ i una declinació austral de 13º47’20’’”. De Chéseaux no era conscient de cap descripció anterior d’aquest cúmul estel·lar i, segons sembla, ningú no havia deparat en l’objecte. Amb una magnitud aparent de +6,0, l’objecte certament es perd entre molts d’altres, i amb telescopis poc potents pot confondre’s fàcilment amb un estel feble o atribuir-se la nebulositat a la imperfecció de l’instrumental òptic.

La llista de De Chéseaux va caure en l’oblit. Hi ha referències escadusseres, la més destacada de les quals Guillaume Le Gentil en la seva correspondència privada, en el 1759. La historiografia astronòmica no recupera la llista de De Chéseaux fins el 1892, gràcies a Guilhem Bigordan.

En la nit ja tantes vegades esmentada del 3 al 4 de juny del 1764, en el transcurs de les seves observacions del cometa d’aquell any, Charles Messier va copsar aquest mateix objecte. Messier mateix va creure que n’era el primer descobridor, ignorant de la llista de De Chéseaux (que havia mort el 1751). Messier fa una descripció d’aquest objecte:

Un cúmul de petits estels, barrejats amb una llum feble, prop de la Cua de la Serp, a poca distància del paral·lel de l’estel Zeta d’aquesta constel·lació. Aquest cúmul pot tindre una extensió de 8 minuts d’arc.

En observar l’objecte, amb un telescopi refractor de poca potència, té l’aspecte d’una “nebulosa sense estels”. Amb un telescopi més potent, hom distingeix els estels d’aquella nebulosa i, a més, una nebulositat addicional que conté tres estels. Messier dóna les següents coordenades: 271º15’03’’ i -13º51’44’’.

En el primer catàleg de Messier, totes dues estructures, la nebulosa i el cúmul estel·lar apareixen sota la mateixa entrada, la número 16.

Aquest criteri també Johann Elert Bode en el seu catàleg. En l’entrada 52, l’objecte és definit com un “cúmul estel·lar amb nebulosa”.

El 30 de juliol del 1783, els germans Caroline i William Herschel observen diferents objectes del catàleg de Messier, entre ells l’M16. William fa el següent comentari:

Grans estels amb petits barrejats; amb un petit compàs vaig comptar més de 50, i n’hi ha d’haver, si més no, 100 sense incloure-hi una sèrie d’estels dispersos, difosos per tota la rodalia.

El comentari de Herschel sobre les diferents magnituds aparents dels estels de l’M16 no és sobrer. L’M16 era un exemple de com la idea d’una magnitud absoluta regular de tots els estels no se sostenia. La magnitud aparent d’un estel, doncs, depèn, no tan sols de la distància (uniforme per a tots els estels de l’M16) sinó també de la lluminositat intrínseca (de la magnitud absoluta). Herschel, en conseqüència, no pot donar cap estimació de la “profunditat” (distància) d’aquest objecte.

John Herschel va observar l’M16 el 31 de juliol del 1826. En el seu catàleg originari, apareix en l’entrada 2006 però, més enllà de les coordenades (ascensió recta de 18h09m15s, i distància al pol nord de 103º50’34’’), no en dóna cap dada més.

El catàleg de Bedford, d’Smyth, fa aparèixer l’M16 en l’entrada 643. Assigna l’objecte a la constel·lació de l’Escut de Sobieski. Smyth fa la següent descripció:

Un cúmul estel·lar escampat però elegat en el nombril de l’escut de Sobieski, en la Galàxia [és a dir, en el Pla Galàctic]. Com que els estels es disposen en nombrosos parells entre els punts evanescents de components més menuts, format un objecte ben preciós en un telescopi de certa capacitat. La localització aparent mitjana fou obtinguda a través de la diferenciació amb l’instrument equatorial sobre l’estel Mu Sagittarii, del qual es troba a una distància angular NE de 7º. L’objecte s’arrenglera en la línia formada entre Theta Ophiuchi i Delta Aquilae, que es perllonga a Altair.

L’M16 combina un cúmul estel·lar amb una notable nebulositat interestel·lar

En el Catàleg General de John Herschel, l’M16 apareix entrada 4400. Se la defineix com un cúmul de, si més no, 100 estels, grans i petits.

L’M16 fou un dels objectes fotografiats per E. E Barnard en el 1895 i per Isaac Roberts en el 1897.

En el Nou Catàleg General de John Dreyer, l’M16 apareix en l’entrada 6611. Aquest NGC fou suplementat amb el Catàleg de l’Índex (IC). En l’entrada 4703 de l’IC, apareix de forma independent la nebulosa descrita per Messier, com una nebulosa “brillant i extremadament gran”. En tot cas, Dreyer reconeix que tots dos objectes, l’NGC 6611 i l’IC 4703 són associats. Altres denominació dels dos objectes en altres catàlegs són Sharpless 49, RCW 165 o Gum 83.

En quedar fixades les fronteres entre les 88 constel•lacions oficials de la Unió Astronòmica Internacional, l’M16 va caure definitament en els límits de la constel·lació de la Serp i, concretament, en la regió de la Cua de la Serp.

Encara que l’M16 queda més aprop dels estels que configuren l’Escut, l’objecte és assignat a la constel·lació de la Serp. La Serp és l’única constel·lació dividida en dues regions, ja que la part central de la Serp és assignada a la constel·lació del Serpentari.

Imatges de la Nebulosa de l’Àliga i dels Pilars de la Creació

Començarem amb una imatge presa des de l’Observatori Euro-Xilè de La Silla, resultat de la combinació de diverses imatges:

Entre el material de la nebulosa distingim estels de variada magnitud. El més brillant de tots té una magnitud aparent de +8,2.

Amb una imatge invertida respecte de l’anterior, i centrada en la llum emesa per la nebulosa, Stuart Heggie ens ofereix una altra visió:

A partir d’aquestes imatges, entrarem en alguns detalls. Per exemple, podem apreciar les diferents textures del material interestel·lar en aquesta imatge de la regió NO de la Nebulosa de l’Àliga, preses pel Telescopi Hubble:

Però l’atenció s’ha centrat més aviat en el contrast que produeixen les regions fosques de la nebulosa, que absorbeixen la llum procedent de la zones d’emissió situades un poc més enllà. És així com apareixen estructures com l’Espira:

Potser la imatge més icònica presa d’una regió de la Nebulosa de l’Àliga és la realitzada en el 1995 per Jeff Hester i Paul Scowen a través del Telescopi Hubble:

Aquesta imatge fou batejada com la dels ‘Pilars de la Creació’. La bellesa estètica de l’estructura era en certa forma usurpada per les forces obscurantistes i reaccionàries, que volen veure els dits d’un patriarca demiúrgic que justifiqui alhora el seu poder i el seu abús en la terra. Tot és qüestió de perspectiva. Els pilars de la imatge es veuen des de la Terra i pateixen fortes deformacions si hom els contempla des d’altres sistemes estel·lars.

Amb un imatge a l’infravermell, per exemple, hom pot apreciar nous detalls:

La Nebulosa de l’Àliga, vista des de prop

Foren els astrònoms del segle XIX els qui rebatejaren l’M16 com la Nebulosa de l’Àliga. Ho feren pensant en forma d’ésser volador amb ales desplegades que té l’M16. Des de la Terra, hom percep una imatge bidimensional, fixa, de l’M16. Des de la nostra posició privilegiada, però, podem veure l’M16 des de diferents angles. També l’observem a través de diferents filtres, a través de plaques fotogràfiques a diferents temps d’exposició i amb pel·lícules de diferent sensibilitat. Si poguessim observar la Nebulosa de l’Àliga a través dels mil·lennis, veuríem com s’alcen estructures per dispersar-se després.

La Nebulosa de l’Àliga és una regió H II, és a dir una regió rica en hidrogen atòmic ionitzat. Les estructures de la nebulosa es deuen a l’heterogeneïtat de la distribució del material interestel·lar. Es formen cúmuls i apilaments, filaments i teixits, que, alhora, són il·luminats pels estels que s’hi van engendrant. Com que els estels també es distribueixen heterogèniament, la il·luminació de les estructures interestel·lars és igualment variada.

Ací i allà, efectivament, punts de la nebulosa condensen fins a formar un o més estels. És així com es genera un nou cúmul d’estels. És un cúmul obert, de fronteres no gaire definides, i sense la forta interacció gravitatòria que hem vist en els cúmuls globulars que hem visitat anteriorment.

La lluminositat del material interestel·lar es produeix a partir de la radiació dels estels, que és reemesa pel gas i la pols interestel·lars. L’M16 és una nebulosa difusa, i una regió de formació activa d’estels.

La formació d’estels es concentra sobretot en algunes subregions. Precisament, una d’aquestes regions és la que forma les estructures conegudes com els “Pilars de la Creació”. Les àrees fosques d’aquests pilars, que obstaculitzen la llum procedent de les regions més distals de la nebulosa, contenen protoestels que no han començat a emetre llum pròpia. Cada columna és rica en gas hidrogen i en pols, i bona part d’aquest material donarà a origen a sistemes planetaris. La formació d’estels es produeix participarment en nusos o glòbuls de gas més dens (els glòbuls gasosos en evaporació, EGG en l’acrònom anglès). D’acord amb les imatges de raigs X, encara no s’han format estels actius en els pilars.

Els Pilars de la Creació tenen longituds de fins a 7 anys-llum. La durabilitat d’aquestes estructures és limitada. D’acord amb les taxes de formació de supernoves, es prediu que en uns 1.000 anys, hi ha força probabilitats que una d’aquestes explosions dissolgui els Pilars de la Creació. Les zones més distals del Pilar, en tot cas, podrien tindre una existència independent com a bressols d’estels.

Les dimensions de la nebulosa són d’uns 70 anys-llum de llargada i 55 anys-llum d’amplada. El cúmul estel•lar que s’hi ha format és de dimensions més limitades, d’uns 15 anys-llum de radi. La regió és jove, d’uns 5,5 milions d’anys d’antiguitat. Per entendre’ns, si la Via Làctia hagués nascut un 1 de gener, i nosaltres fossim ja al 31 de desembre, un cúmul globular com l’M15 s’hauria format la primera setmana de gener, el nostre Sol hauria sorgit un 30 d’agost, i l’M16 el 29 de desembre.

Amb el pas de desenes de milions d’anys, l’M16 deixarà d’ésser una regió formadora d’estels per esdevindre un cúmul obert d’estels. Progressivament, les interaccions gravitatòries amb altres objectes i amb el corrent general de la Via Làctia, desfaran el cúmul, i els seus integrants acabaran dispersos per un bon tros de la galàxia.