Un viatge (inter)galàctic a través del catàleg de Charles Messier: M36, un cúmul obert de més de 60 estels en un radi de 7 anys-llum

En el capítol anterior ens havíem quedat en l’M35, un cúmul obert situat en la cara exterior del Braç d’Orió. Ara, haurem de cobrir la distància que separa els braços galàctics d’Orió i de Perseu per arribar a un cúmul estel•lar obert situat en la cara proximal o interior del Braç de Perseu, l’M36. Posem-hi rumb, doncs. Haurem de salvar una distància de 1.500 anys-llum (450 parsecs; 1,4•1019 m), força modesta dintre de tot. Al capdavall, les distàncies entre braços galàctics són normalment inferiors al calibre d’aquests mateixos braços, per bé que tot depèn del sector de la galàxia on ens trobem. En fer aquest salt, naturalment, ens hem allunyat del centre galàctic. Ho hem fet en 1.300 anys-llum, fins a quedar a 31.000 anys-llum del centre de la Via Làctia. També en la mateixa mesura (1.300 anys-llum) ens hem distanciat del Sistema Solar, fins a quedar-nos a una distància de 4.100 anys-llum. M35 i M36 són, pel que fa a la lluminositat i el nombre d’estels, cúmuls estel•lars força similars. Si l’M35 es veu des de la Terra amb una certa pregonesa és perquè hi és més proper. Des de la Terra mateixa, el nostre senyal s’ha mogut també, per anar des del peu esquerra del Bessó de l’esquerra (Càstor) fins al peu dret del Cotxer. Els Bessons i el Cotxer són constel•lacions que són a tocar, per bé que, donades les fronteres entree les constel•lacions, en la trajectòria de l’M35 a l’M36 el nostre senyal haurà hagut de passar per un sector de la constel•lació del Bou.

La descoberta de l’M36

L’M36, amb una magnitud aparent de +6,3, és un objecte únicament visible al telescopi. Alhora, cal que l’observador tingui prou paciència per identificar l’acumulació d’estels i distingir-la de la munió d’estels de camp que hom pot distingir amb el telescopi. La primera identificació de la qual es té notícia de l’M36, és la que va fer Giovan Battista Hodierna, publicada en 1654. Però aquesta descoberta caigué en l’oblit. En el 1749, Guillaume Le Gentil, llavors de 25 anys, reporta aquest objecte com una descoberta pròpia.

Fos com fos, l’objecte no apareixia en els catàlegs quan Charles Messier se’l va trobar, en la nit del 2 al 3 de setembre del 1764. Messier no se n’atribueix la descoberta, i simplement anota en el seu catàleg que en aquella data “va determinar la posició d’un cúmul d’estels en el cotxer, prop de l’estel Phi Aurigae”.

Aquella nit, Messier va observar l’objecte amb un telescopi ordinari de 3,5 peus. L’objecte es veia com un cúmul estel•lar, sense nebulositat, per bé que resultava ben difícil de distingir-ne els estels individuals. Més endavant, amb un telescopi més potent, Messier ja va poder distingir-los, i confirmar la idea que es tractava d’un cúmul estel•lar pur, sense cap nebulositat interestel•lar.

Messier emprà Phi Aurigae com l’estel de referència per calcular la posició de l’M36. Phi Aurigae és un estel de magnitud aparent +5,08 (en realitat, és un estel gegant per bé que situat a 401 anys-llum de la Terra). A partir de l’estel, Messier ofereix aquestes coordenades per a l’M36: ascensió recta de 80º11’42’’ i declinació nord de 34º08’06’’. Messier, la mateixa nit, determina el diàmetre aparent de l’objecte en 9 minuts d’arc.

Johann Elert Bode també inclou aquest objecte (“un cúmul d’estels petits”) en el seu catàleg, en l’entrada 12.

Pel que fa al catàleg elaborat per Johann Gottfried Koehler per la mateixa època, l’objecte en qüestió apareix en l’entrada 10, i s’hi consigna la posició com “entre x i w del Cotxer d’acord amb Doppelmayer”. Si Messier treballa fonamentalment amb l’Uranometria de Bevis, Koehler ho fa amb l’Atles Celeste que Johan Gabriel Doppelmayer completà a partir de l’obra de Johann Batiste Homann. En tot cas, “x i w del Cotxer” es corresponen, senzillament, als estels Xi Aurigae i Omega Aurigae.

La constel•lació del Cotxer o Àuriga se sol identificar amb Erictoni, rei autòcton d’Atenes, que segons la mitologia grega introduí a l’Àtica el carro com a arma de guerra. El Cotxer és una de les constel•lacions solcades per la Via Làctia, que es correspon al pla de la nostra galàxia espiral

El 13 d’octubre del 1782, Caroline Herschel explora aquesta zona del cel, i perceb “una nebulosa per sota de Phi Aurigae”. Caroline, però, no gosa d’identificar l’objecte d’acord amb el catàleg de Messier. Tant l’M36, com l’M37 i l’M38 (tots tres identificats per Hodierna, i el primer i tercer també per Le Gentil) ocupen una zona del cel propera (i, com veurem, una zona comuna del Braç de Perseu també), i de fet Messier els catalogà consecutivament. Herschel, doncs, es limita a dir que potser qualsevol dels tres cúmuls estel•lars ciutats.

El germà de Caroline, William Herschel realitzà una observació de l’M36 el 28 d’octubre del 1794, amb el telescopi reflector de 7 peus, amb un augment de x120. En el seu diari, anota: “un cúmul d’estels petits ben ric; sembla que n’hi ha molts més que els que són visibles”.

Dibuix fet el 12 d’abril del 2010 per Jaakko Saloranta de l’M36

El 5 de gener del 1827, John Herschel, el fill de William, feia la següent descripció de l’M36: “un cúmul radial i irregular que omple el camp del telescopi; és un objecte ben preciós; hi ha un estel brillant en el mig.

En el 22 de gener del mateix any, John Herschel identifica en el cúmul un estel doble. En l’anotació del mes de novembre, estima les magnituds aparents dels estels en +9 i +11, i assenyala que l’estel doble és l’estel de més magnitud del cúmul. Aquestes observacions serien la base de l’entrada 358 del catàleg del 1833, dedicada a l’M36.

William Henry Smyth, en el catàleg de Bedford, col•loca l’M36 en l’entrada 214, si bé no queda del tot clar si remarca més el doble estel central o tot el cúmul:

Un clar estel doble en un cúmul esplèndid, en la roba per sota del meluc esquerra del Cotxer, i prop del centre del corrent galàctic. De l’estel doble, l’estel A és de magnitud +8, i B és de magnitud +9. Tots dos són de llum blanca. Es troben en un esquitx ric, però obert, d’estels de magnituds +8 a +14, amb nombrosos estels perifèrics, com si es tractés d’un estel els raigs del quals fossin formats per estels ben petits. Aquest objecte fou registrat per Messier en el 1764, i el doble estel, com John Herschel assenyala, es col•loca admirablement per tal que futurs astrònoms reconeguin si hi ha moviments interns en els cúmuls. La posició del cúmul es pot descriure a partir d’una línia procedent de l’estel central del Cinyell d’Orió, que passi per Zeta Tauri i continuï uns 13º més, quedant-hi a uns 2º de Phi Aurigae.

En el catàleg general de John Herschel, l’M36 apareix en l’entrada 1166, com “un cúmul brillant, molt gran, molt ric, poc comprimit, amb estels escampats de magnituds +9 a +11”. Aquesta mateixa descripció la repeteix John Dreyer en el Nou Catàleg General, per bé que en l’entrada 1960.

Ja hem sentit que Herschel i Smyth suggerien la rellevància de l’M36 per esbrinar els moviments interns dels cúmuls estel•lars, gràcies al fet que entre els estels del cúmul hi hagi algun estel doble. Entre el 1877 i 1879, Eduard Schönfeld va fer mesures micromètriques de 36 estels de l’M36. Entre el 1916 i el 1919, Josef Hopmann va fer un estudi extensiu en aquest sentit. En el 1931, E. E. Barnard va publicar Micrometric measures of star clusters, basada en la comparació secular d’astrofotografies. Pel que fa a l’M36, E. E. Barnard tingué en compte 45 estels. Trià com a estel de referència B.D.+34º1107 (A.G.C. Leiden 2167) que, amb una magnitud de +8,8, és un dels estels més brillants del cúmul. En comparar la seva posició amb uns altres 5 estels principals del cúmul, Barnard considerà que no hi havia cap moviment relatiu entre els estels.

L’M36, de prop

No és gens estrany que ni Schönfeld ni Hopmann ni Barnard no hagin trobat moviments relatius entre els estels que conformen el cúmul obert M36. Una característica dels cúmuls estel•lars és, justament, aquesta constància de posicions relatives. Els estels del cúmul s’originen en punts determinats d’una nebulosa astrogènica. És amb el pas dels milions d’anys, que cada estel adquireix un moviment propi. Eventualment, això conduirà a la disgregació completa del cúmul. Però fins i tot quan el cúmul ja no és una realitat física, els estels que s’hi originaren encara comparteixen a grans trets la mateixa velocitat respecte a altres components de la galàxia, i hom els pot identificar com un corrent estel•lar diferenciat.

L’M36 és, a més, un cúmul obert relativament jove, d’uns 25 milions d’anys d’antiguitat. Per a la majoria d’estels, aquest és un termini temporal molt breu, en el qual ni tan sols han tingut temps d’esdevindre un estel de seqüència principal. Per als estels més massius, però, és un temps suficient com per arribar a la fase d’estel gegant. La major part de la lluminositat de l’M36 es deu a aquests estels gegants. Per això es fa de mal dir quants estels en total hi ha a l’M36. Des de la Terra, se n’han catalogat 60. De més a prop, el nombre és d’uns quants centenars, però igualment la major part de la lluminositat és el resultat d’un poques desenes d’estels gegants.

Ja hem vist com Messier estimava el diàmetre aparent de l’M36 en 9 minuts d’arc. En realitat, la xifra s’ha d’elevar a 12 minuts d’arc, si volem incloure els estels més perifèrics del cúmul. Això fa un diàmetre mitjà d’uns 14 anys-llum. És ben comprensible que tants estels amuntegats en un volum tan petit, hagi generat desenes d’estels dobles.

Arxivat a Ciència i Tecnologia
%d bloggers like this: