Un viatge (inter)galàctic a través del catàleg de Charles Messier: M29, un cúmul obert de 10 milions d’anys d’edat

Aquest nostre viatge taquiònic també el podríem entendre com un viatge simulat en un model tridimensional (i.e. instantani) de la nostra galàxia (i més enllà, com veurem no d’aquí a gaire). Si anessim a una velocitat física, els objectes es mourien relativament prou com per fer-nos rectificar el rumb en trànsit. D’altra banda, en condicions físiques també hauríem de fer front amb la incertesa amb la qual coneixement les distàncies i els moviments propis (tangencials i radials) dels diferents objectes astronòmics. I, segurament, hauríem ideat un algoritme (no gaire complex) com per visitar tots els objectes de Messier sense malbaratar tant de combustible com malbaratem. En el punt de la llista de Messier que ja hem assolit, l’única lògica és la lògica amb la qual Charles Messier engrandia la llista, en base a noves observacions o a recerques bibliogràfiques. A més, Messier únicament tenia en compte les posicions celestes (ascensió recta i declinació) i no pas una distància (o profunditat) que no començaria a ésser explorada sinó per William Herschel. Ens agradi o no, d’acord amb el pla que ens havíem traçat, ara ens toca fer una nova giragonsa, i moure’ns des del cúmul globular (tancat) M28 al cúmul irregular (obert) M29. Som-hi, doncs. És un viatge de 17.000 anys-llum (5,2 kiloparsecs; 1,61•1020 m). Les vistes són interessants. En el punt de partida contemplem el disc galàctic des d’una certa alçada, de 1700 anys-llum, i progressivament ens hi endinsem, a mesura que també ens allunyem del centre galàctic. En concloure el viatge, som a 16.600 anys-llum més de distància al centre, fins a situar-nos a una “alçada” galàctica de 26.400 anys-llum. En relació a la Terra, ens hi hem apropat 13.900 anys-llum, quedant-nos a una distància de tan sols 4000 anys-llum. A aquest component radial, hem d’afegir el component tangencial del viatge que haureu percebut els nostres lectors de la Terra: del Sagitari al Cigne, passant per l’Escut, l’Àliga, la Sageta i la Guineueta.

L’M29 des de la descoberta de Charles Messier

Ja hem vist en lliuraments anteriors com Charles Messier mostra la intenció de catalogar tots els objectes nebulosos que trobi en el cel. En la nit del 29 al 30 de juliol del 1764, escrutant la constel•lació del Cigne, amb el seu telescopi refractor de 3 peus i mig de longitud focal, troba una nebulosa just per sota de Gamma Cygni (el centre de la Creu del Nord, el Pit del Cigne o Sadr). En examinar-la amb un telescopi més potent, la nebulosa resulta ésser “un cúmul de sis o set estels molt petits”. A partir de la posició de Gamma Cygni, Messier dóna les coordenades d’aquest cúmul estel•lar: ascensió recta de 303º54’29’’ i declinació nord de 37º11’57’’.

En anotacions posteriors, Charles Messier parla de 7-8 estels. L’analogia amb les Plèiades és notable. Al capdavall, un cúmul estel•lar seria qualsevol agregat de més de dos estels.

El primer catàleg de Messier apareix publicat en la Memòria de l’Acadèmia de Ciències en el 1771. La difusió del primer catàleg fou més limitada que la dels posteriors. Així, per exemple, Johann Elert Bode relata aquestes observacions com una descoberta:

El 5 de desembre del 1774, vaig veure en el Cigne, al sud de l’estel Gamma, del Pit, un cúmul estel•lar nebulós, i en la matreixa nit a Cassiopeia un cúmul similar amb els estels Zeta i Lambda cap a l’oest en un triangle obtusangle.

Dels dos cúmuls estel•lars descoberts per Johann Elert Bode, el primer és l’M29, que en el seu catàleg apareix en l’entrada 69 com a “cúmul estel•lar”.

Els germans William i Caroline Herschel, en canvi, sí tenen presents els catàleg de Messier. En el 1779, el propi Charles Messier havia inclòs l’M29 en la Carta del Cometa d’aquell any. Quatre anys més tard, però, quan Caroline Herschel comença a dedicar-se seriosament a l’astronomia, i a provar de completar el catàleg de Messier amb objectes que se li haguessin passat per alt, l’M29 torna a ésser descrit com a descoberta.

Caroline Herschel, efectivament, el 6 d’abril del 1783 va anotar el sisè objecte del seu catàleg personal:

A un grau sota Gamma Cygni, vaig observar amb el meu telescopi 5 estels en aquesta disposició [diagrama]. El meu germà l’observà amb el telescopi de 7 peus i en va comptar 12. No és en el catàleg de Messier.

M29, estels principals

Quants estels hi ha al cúmul estel•lar M29? Caroline Herschel compta 5. Charles Messier, inicialment, havia estimat 6 o 7 i, després, 7 o 8. William Herschel, amb un aparell més potent, compta 11. La imatge d’Ole Nielsen, del 2002, permet una estimació superior.

El 27 d’octubre del 1794, William Herschel prova d’observar l’objecte M29 a partir de les coordenades oferides pel propi Messier. No aconsegueix de trobar-lo, i s’hi rabeja:

No és prou marcat en els cels per merèixer comentari, ja que 7 o 8 estels petits plegats són tan freqüents en aquest part del cel que hom els trobaria per centenars.

A William Herschel no li manca raó. El Cigne és una de les constel•lacions solcades per la Via Làctia i, de fet, un braç galàctic rep nom a partir d’aquesta constel•lació.

El fill de William i nebot de Caroline, John Herschel, de totes formes, sí inclou l’M29 en el seu catàleg del 1833, sota l’entrada 2078. En aquest catàleg John Herschel es basa en una observació realitzada el 6 d’agost del 1829, amb la següent anotació:

Ascensió recta de 20h17m45,5s, i distància al pol nord de 52º01’48’’. Un cúmul irregular de 8 estels grans (magnitud +10) i una dotzena o vintena de més petites, amb una forma arrodonida; en el marc de la Via Làctia.

Amb observacions fetes el juny del 1835, William Henry Smyth inclou l’M29 en l’entrada 747 del seu catàleg. En fa el següent comentari:

Un cúmul nítid però petit d’estels en l’arrel del coll del Cigne, i en la branca precedent de la Via Làctia, a no pas més de 2º al sud de Gamma Cygni; i precedent a 40 Cygni, un estel de sisena magnitud, per un grau just en el paral•lel. En la porció SW del cúmul hi ha dos estels que semblen dobles, dels quals A de +8, groc i +11, polsegós.

Smyth anota la discrepància entre la declinació calculada per Messier (que en el 1835 hauria de correspondre’s a 37º26’15’’) i la calculada per ell mateix (37º59’54’’). Un moviment propi en el decurs de més de 71 anys? Smyth, més aviat, pensa en les limitacions dels instruments de Messier.

En el Catàleg General de John Herschel, l’M29 apareix en l’entrada 4567. Se’l descriu com un cúmul pobre en estels, poc comprimit, i amb estels grans i petits.

John Dreyer en el Nou Catàleg General, anota l’M29 en l’entrada 6913, però sense esmenar gens Herschel.

Al llarg del segle XX, els esforços s’han centrat en fer estimacions del nombre d’estels del cúmul, i també conèixer la posició i velocitat pròpies d’aquest agregat. R. J. Trumpler, en el 1930, estimava la distància de l’M29 en 7.200 anys-llum. Estimacions més recents, com les de Kenneth Glyn Jones, redueixen aquesta distància a 4.000 anys-llum. La pobresa relativa d’estels fa difícil d’emprar les “candeles còsmiques” que sí trobem en cúmuls oberts més ben poblats.

L’M29 en xifres

El cúmul fotografiat per Ole Nielsen

L’M29 no és, certament, un cúmul obert molt espectacular pel que fa al nombre d’estels. Però William Herschel feia un gra massa en menysprear-lo pel fet de no saber-lo identificar. La lluminositat agregada de l’M29 és d’una magnitud absoluta de -8,2, és a dir 160.000 vegades més potent que la lluminositat del nostre Sol. Això ens pot fer una idea del nombre total d’estels. A més, tots aquests estels s’encabeixen en un diàmetre mitjà d’11 anys-llum.

L’antiguitat estimada de l’M29 és de 10 milions d’anys. Un temps suficient perquè el període astrogènic quedi relativament lluny en el temps, però encara se’n servi l’agregació resultant. L’esmentat R. J. Trumpler va classificar els cúmuls oberts d’acord amb el grau de nebulositat interestel•lar associada i el diàmetre del cúmul.

Els censos actuals d’estels de l’M29 parlen, com a màxim, d’uns 50 estels. Naturalment, a mesura que ens apropem a l’M29, podrem identificar-hi més i més estels. Els cinc estels que va remarcar inicialment Caroline Herschel es corresponen als estels més brillants, i de temperatura superficial més elevada. Són estels gegants de tipus espectral B0, i ells sol contribueixen en bona mesura a la lluminositat agregada del cúmul.

Les imatges com la d’Ole Nielsen retraten tant estels de l’M29 com estels de camp. En canvi, quan ens apropem amb l’M29, diferenciem clarament els estels que en formen part dels que no. Són una autèntica illa densíssima d’estels en un entorn galàctic amb una densitat estel•lar no gaire dissimilar de la zona local que envolta el nostre Sol.

Si a les propietats taquiòniques del nostre viatge hi afegim la capacitat de veure com es mouen els estels en el decurs de centenars de milers d’anys, podríem veure amb claredat que l’M29 és tan sols un cúmul estel•lar més dins d’un corrent estel•lar més ample, per bé que més desdibuixat en l’espai. Es tracta de l’associació Cygnus OB1.

Els astrònoms de la terra identificaren l’associació Cygnus OB1 gràcies a la compilació de dades sobre velocitats radials d’estels, obtingudes a través del desplaçament Doppler de les línies espectrals. L’associació Cygnus OB1 té una velocitat radial respecte del nostre Sistema Solar de -28 km•s-1. Si aquesta velocitat radial fos constant (que no ho és), l’M29 arribaria a creuar-se amb el nostre Sistema Solar en 43 milions d’anys.

En els propers decennis de milions d’anys, l’M29 anirà perdent la consistència que té en l’actualitat, i la població estel•lar s’anirà reduint. La fesomia que té, marcada pels estels gegants, canviarà, a mesura que morin els estels gegants actuals i siguin substituïts per actuals estels nans. Els moviments de les diferents associacions estel•lars, passats a aquesta escala temporal, mostren la fluïdesa d’una galàxia espiral en la qual neixen i moren estels a les més diverses velocitats.

Arxivat a Ciència i Tecnologia
%d bloggers like this: