Un viatge (inter)galàctic a través del catàleg de Charles Messier: M47, un cúmul obert de 78 milions d’anys d’antiguitat

La història de l’entrada 47 del catàleg de Charles Messier és una mica pintoresca, però la veurem més endavant. Ara en tenim prou a dir que es tracta d’un altre cúmul estel•lar obert en la constel•lació de la Popa de la Nau. Però, és clar, nosaltres ens movem en les tres dimensions espacials i no en les dues de l’esfera celeste. Així doncs, que haurem de creuar la distància real que separa aquests dos cúmuls veïns en el cel de la Terra i veïns, també, en conseqüència, en la catalogació de Messier. Així doncs, entre l’M46 i l’M47 hi ha uns 3800 anys-llum de distància (1,2 kiloparsecs, 3,6•1018 m). En gran mesura desfem el camí fet la setmana passada, des de les Plèiades a l’M46, tot creuant un sector del Braç d’Orió relativament menys poblat. Mantenim la latitud galàctica, amb un lleuger viratge cap al sud. En termes de distància al Centre Galàctic, la reduïm en uns 2.600 anys-llum (hi quedem a 28.000 anys-llum). Alhora, també ens tornem a apropar al Sistema Solar, en uns 3.800 anys-llum (quedem a una distància de 1.600 anys-llum). Des del punt de mira dels nostres observadors de la Terra, però, no hem fet més que un tímid saltet en el racó de la constel•lació de la Nau que toca a les de l’Unicorn i del Gos Gros.

Coneixements i desconeixements de l’M47

L’M47 es troba més a prop de la Terra que no pas l’M46. En conseqüència és d’un diàmetre aparent i d’una magnitud superiors. Teòricament, l’M47 és visible a ull nu, per bé que, sense instrument, difícilment se’l pot percebre ni tan sols com un “estel nebulós”. La primera referència segura a aquest objecte remunta a Giovan Battista Hodierna, que s’hi refereix, en el seu catàleg del 1654, com “una nebulosa entre els dos gossos”, és a dir, entre Sírius i Proció. El catàleg d’Hodierna, a diferències d’algunes altres aportacions de l’astronòm sicilià, fou oblidat i no se’l redescobriria fins el segle XIX.

Mapa de la constel•lació de la Popa de la Nau, d’acord amb els límits aprovats en 1922 per la Unió Astronòmica Internacional. La constel•lació de la Nau fou dividida, per Lacaille, entre Quilla, Vela i Popa. La zona on es troben M46 i M47 és desprovista d’estels destacats.

La segona referència més antiga ja és la del propi Charles Messier, que l’anota el 19 de febrer del 1771. Aquella nit, Messier investigà quatre objectes d’aquesta zona del cel, que catalogà posteriorment com a M46, M47, M48 i M49. Pel que fa a l’M47, això és el que ens diu:

Cúmul d’estels, poc distant de l’anterior [l’M46], amb un estels més brillants [que els de l’M46].

Com en el cas de l’M46, per tal de determinar la posició de l’M47, Charles Messier pren com a referència l’estel 2 Puppis (=2 Navis). Degut a un error en el càlcul de la posició, després no corregit, la posició indicada en la segona edició del catàleg de Messier, publicada en el 1780 no es correspon a cap cúmul obert.

Aquest error de posició creà problemes als germans Herschel. De totes formes, el diari d’observacions de Caroline Herschel registra, el 26 de febrer del 1783, observacions de l’M41 i de l’M47. També apareix registrat l’M47 la nit del 4 de març del 1783, la mateixa nit que Caroline Herschel prengué l’M46 com un objecte no catalogat per Messier.

En tot cas, William Herschel tampoc no sembla haver detectat l’error de posició de l’M47. En els diaris de Herschel, de fet, l’M47 no apareix referit com a tal. No obstant, el 4 de febrer del 1785, apareix una referència (VIII.38) que diu:

Un cúmul d’estels grans i petits força comprimit. De forma rodona. Més de 15 minuts d’arc de diàmetre.

L’M47, observat per Jeremy Perez, a un augment de x37.

Herschel dóna una posició a aquesta entrada que sí s’ajusta a un cúmul obert. Però això generà una duplicació del mateix objecte en dues posicions diferents, l’errònia de Messier i la correcta de Herschel.

El fill de William Herschel, John, inclou en el seu catàleg del 1833, la referència VIII.38 del seu pare, en l’entrada 459, amb les coordenades d’ascensió recta de 7h28m46,4s i distància al pol nord de 104º06’28’’. Indica, a partir d’una observació feta el 16 de desembre del 1827, que “l’estel principal d’aquest cúmul gran, força ric i difús, és un estel doble.”.

L’estel doble esmentat per John Herschel apareix en el catàleg de William Henry Smyth en l’entrada 296. Smyth encara parla de la constel•lació de “la Nau d’Argos”, i així diu:

Estel doble en un cúmul poc dens de la Via Làctia, per damunt del mirall de popa de l’Argos. L’estel A és de magnitud +7,5 i l’estel B és de magnitud +8, i tots brillen amb un blanc blavós. La posició relativa dels dos estels és de 308º i la distància entre els dos és de 8 segons d’arc. Habiten un camp ben esplèndid d’estels grans i petits, disposats en forma de diamant, i precedits per un estel de magnitud +7, que té un company a uns 20 segons d’arc en direcció NE. Aquest cúmul no fou registrat fins el 1785, per William Herschel, si bé l’estel doble ja el descriu el mateix Herchel en 1782. Per trobar el cúmul, hom pot fer una línia d’uns 12º al NE de Sírius i intersectar-la amb un altre que vagi des de Pòl•lux a través de Proció, i continuada uns 20º cap a sota. El cúmul es troba en un veïnat molt ric.

En el catàleg del 1847, John Herschel situa l’objecte en l’entrada 3088, i el descriu com “un cúmul molt gran, força ric, esplèndid, que omple el camp amb escreix. És el lloc d’un destacat estel doble.”.

En els dos catàlegs esmentats de John Herschel i en el de Smyth, únicament apareix la referència a l’objecte descrit per William Herschel, mentre que l’M47 no és registrat. Però tampoc en aquesta època no trobem referència a la “inexistència” de l’M47, com si les trobem pel que fa a altres objectes de Messier (com l’M40).

En el Catàleg General de John Herschel, de fet, es registra una duplicació:

– l’entrada 1551, amb ascensió recta de 7h30m10,8s i distància al pol nord de 104º10’31,8’’. Cúmul brillant i molt gran, força ric, amb estels grans i petits.
– l’entrada 1594, amb ascensió recta de 7h48m20,5s i distància al pol nord de 105º03’19,3’’.

John Herschel admetia que l’entrada 1594 no havia estat observada ni per ell ni pel seu pare. La posició l’havia derivat del catàleg de Francis Wollaston, que segurament depenia del propi Messier. Arthur Auwers donava una ascensió recta diferent, de 7h52m, però ni en la posició de Wollaston ni en la d’Auwers, Herschel havia trobat cap cúmul estel•lar. Tampoc no hi havia cap referència bibliogràfica de cap observació posterior a la de Messier. Així doncs, Herschel deduïa que es devia tractar d’un “cúmul molt poc dens i pobre en estels”.

El Nou Catàleg General de John Dreyer recull directament les dues entrades del catàleg general, respectivament, com a NGC 2422 i NGC 2478.

Més tard, hom considerà que NGC 2478 i, en correspondència, l’entrada 47 del catàleg de Messier, era un “objecte perdut”, i amb aquesta consideració apareixia declarat en les reproduccions del catàleg de Messier durant la primera meitat del segle XX. El mateix s’havia esdevingut amb l’M48, si bé en aquest darrer cas, en 1934, Oswald Thomas fou capaç de “retrobar-lo”.

En el 1959, T. F. Morris, emprant com a base la identificació de l’M48 per part de Thomas, va aconseguir “recuperar” també l’M47. Morris mostrà quina mena d’error havia comès Messier en els seus càlculs, i com aquest error feia que hom identifiqués l’M47 amb el cúmul VIII.38 de Herschel i, per tant, amb l’NGC 2422. En conseqüència s’establia la sinonímia entre M47, NGC 2422 i NGC 2478.

Morris era membre del Club Messier del Centre de Montreal de la Reial Societat Astronòmica de Canadà. Bàsicament, Morris suposava que Messier havia comès un error de notació de signe en computar les posicions de l’estel 2 Navis i dels cúmuls M47 i M48. Desfent aquest error, en el cas de l’M47 hom arribava a la posició de l’NGC 2422, un cúmul obert clarament identificat.

El cúmul M47 en xifres.

L’M47 és un cúmul, comparat amb els que hem visitat recentment, relativament jove, d’uns 78 milions d’anys d’antiguitat. El nivell de disgregació, però, és força notable, segurament perquè la massa inicial del núvol astrogènic que en donà origen era relativament petita.

De totes formes, amb un radi mitjà de 6 anys-llum, conté una cinquantena llarga d’estels. La densitat en el nucli central és de 16 estels•parsec-3, mentre que la densitat global del conjunt és de 0,62 estels•pc-3. L’estel més brillant és de tipus espectral B2 i té una magnitud absoluta de -2,8. Hi segueixen dos gegants taronges de tipus espectral K, amb magnituds absolutes al voltant de -1,0. Quant a tipologies estel•lars, recorda per composició a les que trobem en les Plèiades.

En el centre de la imatge trobem l’estel doble Sigma 1121. Els dos estels d’aquest parell presenten magnitud de -0,6 i es troben separats per una distància de 3600 unitats astronòmiques (=5,4•1014 m).

Arxivat a Ciència i Tecnologia
%d bloggers like this: