Un viatge (inter)galàctic a través del catàleg de Charles Messier: M43, l’altra nebulosa d’Orió

Quan Charles Messier ja preparava la que seria la primera edició del seu catàleg de nebuloses i cúmuls estel•lars, publicat dins de la “Coneixença de la Natura”, la tasca principal era no deixar-se’n cap. Alhora, no anava malament engrossar la llista tot el possible. Potser per aquesta raó trobem en l’entrada 43 del catàleg el que no sembla més que una branca o excrescència de la Gran Nebulosa d’Orió. Jan-Jacme d’Ortous de Mairan ja havia reconegut el caràcter bilobulat de la Gran Nebulosa d’Orió, i Guillaume Le Gentil la compara a la mandíbula d’un animal. L’M43, doncs, seria el maxil•lar, mentre l’M42 seria la mandíbula inferior. D’aquesta manera, Messier va poder fer d’una nebulosa dues. Val a dir, però, que els dos objectes són separats visualment, i que Messier feia bé en no donar per descomptada una associació física entre els dos objectes. Sigui com sigui, a nosaltres ens correspon seguir fil per randa el catàleg de Messier, i ara ens toca anar de l’M42 (del centre de l’M42) a l’M43 (al centre de l’M43). Som-hi, doncs. Viatgem no pas més d’uns 50 anys-llum. La veritat sigui dita ens costa de veure els límits que separen l’M42 de l’M43. En el camí se’ns alternen les nebuloses d’emissió amb les nebuloses fosques, les darreres de les quals únicament percebem per l’ocultació que fan de les primeres i dels estels. Vist des de la Terra, l’M42 i l’M43 queden separades per una llenca de material nebulós fosc, però es tracta d’una qüestió de perspectiva. Des d’altres direccions, les dues regions de la nebulosa apareixen com una sola. El nostre recorregut entre les dues localitats és també un recorregut que ens allunya gairebé verticalment tant del Centre Galàctic com del Sistema Solar. Vist des de la Terra, únicament hem creuat uns pocs minuts d’arc.

Imatge composta a partir d’astrofotografies del Telescopi Orbital Hubble. En la imatge veiem dos nuclis més brillants. El de sota, el més gran, es correspon a l’M42 o Gran Nebulosa d’Orió, mentre que el de dalt, més petit, és l’M43 o Nebulosa de Mairan. Un fil de matèria fosca delimita en la nostra perspectiva les dues nebuloses, d’altra banda connectades físicament.

El coneixement de l’M43 o Nebulosa de Mairan

La identificació del caràcter doble de la Nebulosa d’Orió s’atribueix habitualment a J. J. d’Ortous de Mairan, nascut a Besièrs el 26 de novembre del 1678. Va perdre al pare a 4 anys, i la mare a 16. Estudià a Tolosa de Lengadòc entre el 1694 i el 1697, amb un programa d’estudis secundaris centrat en la llengua grega clàssica. El 1698 passà a París, on estudià matemàtiques i físiques i entrà en contacte amb les doctrines filosòfiques, teològiques i naturalístiques de Nicolas Malebranche (1638-1715). Mairan va trobar punts de contacte entre les doctrines de Malebranche i els ensenyaments de Baruch Spinoza (1632-1677), de la mateixa manera que Malebranche havia provat la síntesi entre la teologia agustiniana i la filosofia cartesiana. Òbviament, Malebranche discrepava de l’associació feta pel seu jove deixeble. Després de quatre anys a París, Mairan s’instal•là a Besièrs. Comptà amb la protecció i suport del llavors bisbe de Frejús, Andreu-Hèrcules de Fleury, que encara no havia marxat a la Cort on ocuparia una alta influència durant els anys de Lluís XV. L’interès de Mairan se centrà en les ciències naturals. En el 1719 analitzà les causes de les estacions d’acord amb la variació d’inclinació dels raigs solars, prenent en compte el paper de l’atmosfera en l’absorció de part de la radiació solar. En el 1729 s’interessà en el ritme circadià que mostren les plantes. Realitzà experiments en aquest sentit amb la Mimosa pudica, i comprovà que, fins i tot matinguda a les fosques, la planta mantenia el cicle circadià d’obertura i tancament de les fulles. Mairan atribuí el cicle circadià, doncs, no pas a la llum solar, sinó a altres inputs com la temperatura o oscil•lacions magnètiques.

Però l’obra més coneguda de Mairan és el “Traité physique et historique de l’aurore boréale”. La Secció IV del llibre s’ocupa, en clau d’“anatomia comparada” de les nebuloses, interpretades com una mena d’atmosferes estel•lars. Mairan es basa en les seves pròpies observacions telescòpiques de la Nebulosa d’Orió, fetes entre 1726 i 1731, per dir que:

Prop de l’espai lluminós en Orió [la Nebulosa d’Orió]hom veu l’estel d de Huygens [NU Orionis]actualment envoltat d’una lluïsor molt similar a la que produiria, segons crec, l’atmosfera del nostre Sol, si fos prou densa i extensa com per ésser visible en telescopis a una distància similar.

Charles Messier pren directament la referència de Mairan per catalogar aquest objecte com “un estel petit envoltat per una nebulosa”. El 4 de març del 1769, la mateixa nit que determina la posició del cos central de la Nebulosa d’Orió, determina la posició d’aquest estel nebulós en una ascensió recta de 81º03’00’’ i una declinació sud de 5º26’37’’. En el Catàleg del 1771 s’hi diu:

L’estel que hi ha per damunt i a poca distància de la nebulosa M42, i del qual se’n parla en el Traité de l’Aurore boréal de M. de Mairan, és envoltat de manera uniforme per una feble llum. L’estel no té la mateixa magnitud que els quatre de la gran nebulosa [els quatre estels del Trapezi]: la llum és pàlida, i sembla coberta de boira.

Johann Elert Bode, a diferència de Messier, considera l’M42 i l’M43 com un mateix objecte, i els cataloga en l’entrada 10 del seu catàleg. En aquesta entrada es limita a dir que:

Cap al nord d’aquesta nebulosa, apareix un estel petit que té quelcom de nebulós al voltant.

En les plaques de coure publicaves per Bode en el 1782, la figura 5 de la placa XXX anota la posició d’aquest estel nebulós.

El 4 de març del 1774, William Herschel observava “l’estel nebulós” M43. Arribava a la conclusió que no era pas l’únic estel nebulós de la zona, i anotava la presència de dos estels nebuloses molt més petits, a banda i banda de l’M43.

En 1783, Herschel tornava a fer una observació de l’M43, i el percebia feblement unit a la gran nebulosa (l’M42). Mesos més tard, en una nova observació, remarcava que la nebulosa de l’M43 no era una esfera perfecta, sinó que tendia a ésser més gruixida en la zona sud, precisament la més propera a l’M42.

En el 1784, Herschel comença a pensar si l’M43 és realment un objecte vinculat a la Nebulosa d’Orió. Al capdavall, el fet de trobar-se a uns pocs minuts d’arc de l’M42 no indica res, ja que la distància a la Terra de l’M42 i de l’M43 pot ser molt diferent i, en aquest cas, els dos objectes únicament tindrien un vincle degut a la perspectiva.

Herschel tenia molta cura en anotar cada observació, ja que era conscient que, al llarg dels anys, es podien produir variacions en la nebulositat. Prenent en consideració anotacions fetes en 1801, 1806 i 1810, Herschel percep un canvi gradual en l’M43. Segons Herschel, hi havia hagut una reducció de la intensitat de la llum al voltant de l’estel nebulós M43, atribuïble a una atenuació o dissipació de la matèria nebulosa. Herschel arribava a la conclusió que l’M43 és un objecte situat a molta més distància de la Terra que no pas l’M42. En conseqüència, la llum de l’M43, en passar per la zona de l’M42, s’escampa i es refracta. Tant seria així, que Herschel suposa que l’M43 és en realitat un estel puntual, i que l’aspecte nebulós no és més que el resultat de la interferència de la llum d’aquest estels pels materials de la Nebulosa d’Orió. Herschel fa una analogia entre l’aspecte que té un estel o planeta de magnitud +1 o +2 quan se l’observa a través d’un cel boirinós, amb l’aspecte de l’M43.

El desembre del 1810, Herschel provà de veure els dos estels nebulosos menors que havia distingit 36 anys abans, en el 1774. Ara aquests dos estels no tenien aspecte nebulós, la qual cosa li confirmava la idea d’una nebulositat espúria (artefactual) per a l’estel identificat com a M43. El 19 de gener del 1811, amb el telescopi de 40 peus, Herschel no observava nebulositat en els dos estels citats, per la qual cosa es refermava en la seva hipòtesi. No obstant això, en 1811, l’M43 apareix citat en l’obra de Herschel com un exemple de nebulositat de tipus lletós.

Val a dir, que William Herschel s’equivocava en les seves deduccions sobre una nebulositat espúria de l’M43. Era molt difícil, en l’era anterior a l’astrofotografia, de fer comparacions acurades sobre l’evolució secular dels objectes astronòmics.

Pel que fa a William Henry Smyth, l’M43 no mereix una entrada pròpia en el seu catàleg, i es limita a consignar l’objecte en l’entrada (la 216) corresponent a l’M42.

En el Catàleg General de John Herschel, l’M43 apareix en l’entrada 1185, sota el següent comentari:

Remarcable, molt brillant; molt gran; rodona, amb una cua; molt més brillant cap al centre on hi ha un estel de magnitud +8 o +9.

Aquest mateix comentari és recollit per John Dreyer al Nou Catàleg General, on l’M43 també rep entrada pròpia, aquesta vegada sota el nombre 1982.

Aquesta fotografia de Andrew Ainslie Common, del 1883, ens permet distingir clarament l’M43 (a dalt) de l’M42 (a baix, l’objecte més gros).

L’M43 de prop

L’M43 apareix com una nebulosa associada a un estel variable, el NU Orionis. No obstant, dins de la nebulosa es distingeixen també altres estels.

La posició central de l’M43 l’ocupa l’estel NU Orionis (HD 37061). Es tracta d’un estel variable irregular, relativament jove (encara no ha entrat en la seqüència principal), que encaixa en el grup “d’estels variables de nebuloses”. És un estel de tipus espectral B i és responsable en bona mesura de la lluminositat de l’M43. Efectivament, la radiació de NU Orionis és la responsable de l’excitació dels materials la nebulosa i de la consegüent emissió.

NU Orionis és únicament un dels estels del cúmul estel•lar que s’ha format en aquesta regió H II. De fet, a M43, els processos astrogènics són encara en marxa, i més estels s’uniran als ja existents.

L’aspecte de l’M43, vist de prop, és d’un esferoide, amb un eix major d’uns 8 anys-llum, i un eix-menor d’uns 6 anys-llum. Al caràcter de nebulosa difusa s’ha d’afegir la complexitat de materials, de gas i de pols, que trobem a la zona, i que genera un complex joc d’emissions i enfosquiments.

Detall de l’M43, i el cúmul estel•lar associat.

Arxivat a Ciència i Tecnologia
%d bloggers like this: