Un viatge (inter)galàctic a través del catàleg de Charles Messier: M18, un cúmul obert a la constel•lació del Sagitari

El viatge que fem aquesta setmana és també força curt. Es tracta de saltar de l’M17, cúmul estel·lar obert en formació a l’M18, un cúmul estel·lar obert força més madur. És un salt de tan sols 600 anys-llum. Com que el diàmetre de l’M17 és de 40 anys-llum, i el de l’M18 és de 18 anys-llum, ens podem fer una idea que es tracta de dos objectes relativament veïns. Bàsicament, els 600 anys llum són també un viatge d’apropament a la Terra. Passem d’una distància de 5.500 anys-llum a una de 4.900 anys-llum. Alternativament, són 600 anys-llum d’allunyament respecte del Centre Galàctic. En conseqüència, vist des de la Terra, es tracta d’un viatge radial, en el qual no varia gaire la nostra posició en l’esfera celeste, situats en la mateixa regió de la constel·lació del Sagitari. Tant l’M18 vist des de l’M17 com l’M17 vist des de l’M18 són objectes ben remarcables en el cel, tant en termes de lluminositat com de diàmetre aparent (un parell de graus sexagesimals). Tant és així que, per exemple, l’M18 el distingim molt més vist des de l’M17 que no pas quan hi som a dins.

Una visió a escala de les posicions relatives aproximades de l’M17 i de l’M18 (requadre), i dels dos objectes entre el Centre Galàctic i el Sistema Solar (el semidisc gris es correspon al semidisc galàctic).

La descoberta i el coneixement de l’M18

La primera observació reportada de l’M18 data de la famosíssima nit del 3 al 4 de juny del 1764, quan Charles Messier, resseguint la trajectòria del cometa d’aquell any, s’adonà de la presència d’un seguit d’objectes d’aspecte cometari que, en realitat, eren estels nebulosos fixos. Si bé, algunes d’aquestes descobertes ja havien estat realitzades de forma independent per astrònoms anteriors, com Maraldi o De Chéseaux, cal dir, en el cas de l’M18, que l’anotació de Messier és la primera registrada.

Messier identificà correctament la natura de l’M18 ja aquella mateixa nit. Defineix l’objecte com un “cúmul de petits estels, envoltats d’una lleugera nebulositat”. No obstant això, si l’objecte era observat amb un telescopi poc potent, ideal per a la tasca dels “caçadors de cometes”, calia anar més a l’aguait, ja que llavors el cúmul estel·lar semblava com una nebulosa o un cometa primerenc, sense cua.

Messier compara l’M18 amb els dos objectes precedents del catàleg, l’M16 i l’M17. L’M18, en comparació, és un objecte menys pregon, totalment invisible a ull nu. Messier calcula l’extensió aparent de l’M18 en 5 minuts d’arc, i dóna unes coordenades de 271º34’03’’ d’ascensió recta i una declinació austral de 17º13’14’’.

Johann Elert Bode, en el seu catàleg, en fa una descripció similar (“cúmul estel·lar amb nebulosa”) i consigna l’objecte en l’entrada 53.

L’objecte és observat amb més detenció per William Herschel. El 31 de juliol del 1783, Herschel hi va comptar 20 estels “grans” i un nombre indeterminat de “petits”. També consigna que la disposició dels estels és irregular (“irregularly scattered”). El 22 de juny del 1784, en una nova observació, anota que és “un cúmul d’estels grans, grollerament escampats, no gaire ric”. Objectes com aquest “cúmul irregular d’estels” suposaven un problema per a una de les assumpcions favorites de William Herschel, essencial per als seus estudis sobre la “forma de la Via Làctia”: que la lluminositat de cada estel depèn gairebé exclusivament de la distància. La coexistència d’estels “grans” i “petits” desmentia aquesta assumpció que, d’altra banda, William Herschel només sostenia com una aproximació.

John Herschel inclou l’M18 en el seu catàleg amb l’entrada 2007. L’observa el 16 de juliol del 1830, i anota que es tracta “d’un cúmul pobre i de forma irregular”. En fa el següent recompte d’estels: una dotzena de magnitud de +10, entre 15 i 20 addicionals de magnituds de +12 a +15. Obté, doncs, uns resultats similars als realitzats pel pare: una població dual d’estels, uns de més lluminosos i uns altres de menys.

En el catàleg de Bedford, de Smyth, l’M18 apareix en l’entrada 644 i assignat a la constel·lació de l’Escut de Sobieski (concretament, “sota l’escut polonès”). Smyth remarca la presència en aquest “ensamblatge llarg i radial d’estels”, l’existència d’un estel doble nítid. Aquest estel doble és un dels més brillants del cúmul: l’estel A té una magnitud aparent de +9 i l’estel B arriba a +11. Tant l’estel A com l’estel B tenen una coloració blavosa. Smyth té problemes per fer un comptatge dels estels que realment pertanyen a l’M18, ja que “tot el veïnat és molt ric en estels”. Així doncs, és difícil saber, sobretot en la perifèria de l’M18, si un estel pertany al cúmul o bé es tracta d’un estel interposat o, fins i tot, d’un estel situat en el rerafons. Concretament, en direcció sud, a 1º de distància angular, el nombre d’estels escampats és notable. Això no és estrany si recordem que mirem en la direcció aproximada del Centre Galàctic, és a dir en la regió més densa en estels de la galàxia. Per referir la posició concreta de l’M18, Smyth fa mà de l’estel Mu Sagittarii. Des de Mu Sagittarii, l’M18 es disposa a 4º en direcció NE, en la direcció d’Epsilo Aquilae, en la cua de l’Àliga.

En el Catàleg General de John Herschel, l’M18 apareix en l’entrada 4401. D’acord amb les 2 observacions esmentades de William Herschel, i 2 més del propi John, aquest GC 4401 (=M18) és un cúmul pobre i poc comprimit. És, doncs, un cúmul estel•lar irregular (en contradistinció amb els cúmuls globulars que hem vist en l’halo galàctic) i obert.

En el Nou Catàleg General de John Dreyer, l’M18 apareix en l’entrada 6613, amb una descripció presa del propi John Herschel.

Imatge de l’M18, que forma part de la col•lecció del Two Micron All Sky Survey (2MASS), projecte col·laboratiu de la University of Massachusetts i del Infrared Processing and Analysis Center/California Institute of Technology, finançat per la National Aeronautics and Space Administration i la National Science Foundation

L’M18, un cúmul obert de 32 milions d’anys d’antiguitat

L’M18 és un cúmul estel·lar obert. És el resultat d’una regió formadora d’estels. L’edat mitjana dels estels que en formen part és de 32 milions d’anys. Bona part de la llum procedent del cúmul procedeix d’estels gegants blaus. Aquests estels, més massius, tenen una durada més breu que els estels més lleugers que, al capdavall, són els majoritaris.

Messier havia avaluat el diàmetre aparent de l’M18 en 5 minuts d’arc. Les imatges telescòpiques actuals amplien la xifra a 9 minuts d’arc. Però en la perifèria de l’objecte, tal com hem dit, l’assignació dels estels al cúmul es fa de forma més probabilística. A 5000 anys-llum de distància, 9 minuts d’arc són aproximadament 18 anys-llum de diàmetre. En aquest espai s’encabeix un nombre ben gran d’estels.

Un altre indici de la joventut relativa de l’M18 és el fet que el material interestel·lar és responsable d’una part, per bé que petita, de la lluminositat global. No hi ha indicis, però, de formació activa d’estels a nivells comparables amb la de l’M17. L’M18, en un cert sentit, és una imatge de com serà l’M17 d’ací a un grapadet de desenes de milions d’anys.

De mica en mica, estels de l’M18 es dessegreguen. Els antics germans queden escampats en un radi creixent, i el cúmul s’esvaeix progressivament.

Arxivat a Ciència i Tecnologia
%d bloggers like this: