Un viatge (inter)galàctic a través del catàleg de Charles Messier: M62, un cúmul globular de 100 anys-llum de diàmetre

Després del nostre periple per diverses galàxies del Cúmul de Virgo, ara ens toca tornar a la Via Làctia, concretament a un dels seus cúmuls globulars. Per anar de l’M61 a l’M62 haurem de desfer el camí que vam fer fa unes quatre setmanes. En total recorrem 52.500.000 anys-llum (16 megaparsecs; 4,97·1023 m), tot caminant des del centre del Supercúmul Local a una de les seves perifèries (la nostra perifèria!). Notem com l’espai intergalàctic es rarifica, i les galàxies es fa més escasses. Finalment, albirem la cara nord de la Via Làctia, i ens apropem directament cap al bulb galàctic. Efectivament, el nostre destí, l’M62 és un cúmul globular relativament proper al centre galàctic, del qual dista tan sols uns 6.300 anys-llum. Som a tocar del bulb, ja que la nostra distància al pla galàctic és de 2.900 anys-llum. Des de la nostra posició, el Sistema Solar ens queda a uns 22.200 anys-llum. Els observadors de la Terra hauran percebut com el nostre senyal es movia des de la cosntel·lació de la Verge a la del Serpentari, tot creuant, per la línia de l’eclíptica, la constel·lació de les Balances.

Astrofotografia de l’M62, per Hunter Wilson

La descoberta i coneixement de l’M62

Aquest objecte fou observat per primera vegada per Charles Messier el 7 de juny del 1771. Però no en va calcular la posició i, en conseqüència, no l’afegí en el seu catàleg. Cap altre astrònom no sembla haver-hi reparat. L’addició al catàleg no es produeix fins el 4 de juny del 1779, quan Messier en calcula la posició:

“Molt bella nebulosa, descoberta a l’Escorpí i que s’assembla a un petit cometa, amb un centre brillant i envoltat d’una lluïssor feble. La posició (ascensió recta de 251º48’24’’ i declinació sud de 29º45’30’’) la vaig determinar en comparar-la amb l’estel Tau Scorpii”.

D’acord amb els límits oficials de les constel·lacions, l’M62 queda dins de la constel·lació del Serpentari, però molt a prop del límit austral amb la constel·lació de l’Escorpí. De fet, és més a prop del cos de l’Escorpí que no pas del peu del Serpentari, la qual cosa explica que clàssicament Messier i els seus epígons l’assignessin a la primera constel·lació.

Messier torna a observar l’objecte el 22 de març del 1781.

En el 1782, Johann Elert Bode inclou l’objecte en la seva ampliació del catàleg de Flamsteed sota el codi “160 Scorpii”.

El 1783, William Herschel l’observa amb el telescopi de 10 peus i, amb un augment de x250, diu que “tinc la forta sospita, que gairebé condueix una certesa, que consisteix en estels”.

En els anys 1785 i 1786, Herschel en fa diverses observacions amb el telescopi de 20 peus. Anota que és un objecte “extremadament brillant, rodó, molt gradualment més brillant en el centre, d’uns 4 o 5 minuts d’arc de diàmetre”. Amb l’augment de x240 diu que “posant-hi força atenció s’hi mostren els estels que l’integren”. William Herschel diu que l’objecte és com si fos “una miniatura de l’M3”. Així doncs, si en el cas de l’M3, ja en el 1784, Herschel havia pogut resoldre els estels individuals, en el cas de l’M62 la cosa era més difícil únicament per un factor de distància. Herschel havia estimat la profunditat de l’M3 en un ordre de 243, mentre que la profunditat de l’M62 seria de l’ordre de 734 (una distància gairebé tres vegades superior). Aquestes estimacions, però, no són correctes. De fet, l’M3 es troba a una distància superior que l’M62. L’M62 és, efectivament, com l’M3, un cúmul globular, i és molt més petit en termes reals. A més, l’M62, com diu Herschel, es troba “en la branca occidental de la Via Làctia”, de manera que és més difícil de distingir del rerefons que no pas l’M3.

Des dels cels australians, James Dunlop inclou l’objecte en l’entrada 627 del seu catàleg, a partir de dues observacions fetes pels volts del 1827:

L’objecte 160 Scorpii de Bode és una nebulosa rodona força brillant, considerablement condensada, i força sobtadament més brillant al centre, alhora que ben definida en el marge. L’ascensió recta és de 13h15m03s i la distància al pol sud és de 61º02’

En el catàleg de Bedford, William Henry Smyth col·loca l’M62 en l’entrada 596, d’acord amb observacions fetes el juliol del 1835. L’adscriu a la constel·lació del Serpentari, i en fa el següent comentari:

Una bella nebulosa resoluble en estels, en la base de la cua de la criatura [de l’Escorpí] i en la part occidental de la galàxia [cara septentrional de la Via Làctia]. És una massa agregada d’estels petits que es fonen en el centre, la qual cosa fa la diferenciació relativament fàcil i satisfactòria. Les coordenades, referides al seu veí, del qual dista uns 5º al nord, són una ascensió recta de 16h51m04s i una declinació sud de 29º50’36’’. Queda a tan sols uns 7º d’Antares, al SE. A molèstia meva, fou presentat com un nou cometa fa uns pocs anys, per un cavaller que hauria d’haver sabut més

En aquest dibuix de Jeremy Perez, a x120, comencen a poder-ser resoldre els estels perifèrics. No obstant, l’aspecte general de l’objecte és d’un cometa.

L’M62 no apareix en el catàleg de John Herschel fins el 1847, quan ho fa en l’entrada 3661. Ara bé, en aquesta entrada Herschel fa referència a observacions fetes a Sud-àfrica entre el 1834 i el 1837:
– 8 de maig del 1834: “cúmul globular; molt brillant; gran; rodó; força gradualment molt més brillant cap al centre; perfectament resol amb l’ull esquerre, però amb prou feines amb el dret. La part més condensada és perfectament indiferenciable, però no es troba exactament en el centre, ja que la part austral conclou abans que la boreal. Un bell objecte, d’uns 13,5 segons d’ascensió recta (=3,75 minuts d’arc de radi)”. D’aquesta nit remunta la imatge inclosa en “Resultats d’observacions astronòmiques en el Cap de Bona Esperança”.
– 1 d’agost del 1834: “cúmul globular; brillant; gran; rodó; gradualment molt més brillant cap al centre, però sense formar un nucli; estels de magnitud +15; molt bell; d’uns 13 segons d’ascensió recta.
– 3 d’agost del 1834: “brillant; gran; rodó o un poc elongat cap a la banda NE, on hi ha fins i tot una feble aparença d’un altre centre condensació; força sobtadament més brillant cap al centre, fins gairebé formar un mugró; estels de magnitud +15”.
– 15 de juliol del 1836: “cúmul globular; superb; molt brillant; rodó; molt sobtadament molt més brillant cap al centre; d’uns 7 minuts d’arc de diàmetre; tot es resol en estels molt iguals de magnitud +15.
– juny del 1837: “cúmul globular; molt brillant; gran; rodó; gradualment molt més brillant cap al centre, fins a fondre’s; diàmetre de 27 segons d’ascensió recta; estels de magnituds +14 a +16; superb”.

Serà particularment aquesta darrera observació la que entrarà Herschel en el seu Catàleg General, en el qual l’M62 apareix en l’entrada 4261: “cúmul globular remarcable, molt brillant, gran; gradualment molt més brillant cap al centre; ben resolt; estels de magnituds +14 a +16”.

En aquesta astrofotografia, apreciem ja que el cúmul globular M62 s’aparta de l’esfericitat. La condensació màxima és un poc excèntrica, i el perfil general del nucli és el·lipsoidal.

En el Nou Catàleg General de John Dreyer, l’M62 apareix en l’entrada 6266. La figura de referència és la feta per Herschel el 1834.

En el catàleg fotogràfic de nebuloses i cúmuls d’Heber Curtis, l’M62 és referit com “un cúmul globular brillant, enormement condensat en el centre”. A la part central li calcula un diàmetre d’1,5 minuts d’arc, i el cos principal del cúmul en faria 6 minuts d’arc.

En un recompte del 1973, s’avaluava en 89 el nombre total d’estels variables registrats en l’M62. És un nombre considerable en comparació amb altres cúmuls globulars, fins i tot amb d’altres més grans. La majoria d’aquests estels variables són del tipus RR Lyrae.

L’M62, de prop

Regió central de l’M62, fotografia pel Telescopi Hubble. El requadre és d’aproximadament uns 11 anys-llum. Pràcticament tots els puntets de la imatge són estels amuntegats en 160 parsecs cúbics. En un volum de 160 parsecs cúbics al voltant del nostre Sol, en comparació, amb prou feines n’hi ha 15 estels.

A mesura que ens apropem, copsem de manera més clara la forma relativament irregular d’aquest cúmul globular. Ens fa la sensació que la condensació del cúmul es troba desplaçada. Suposem que això es deu al fet que l’M62 és relativament proper al centre galàctic (hi dista poc més de 6.000 anys-llum). L’efecte mareal del centre gravitatori de la galàxia, fa que la condensació es desplaci en aquest sentit.

Globalment, l’M62 té un diàmetre mitjà de 100 anys-llum. Ara bé, el cos central té un diàmetre de 40 anys-llum, i el nucli, un de 10 anys-llum. La majoria dels estels es concentra en el cos central i, bona part, ho fa en el nucli. La densitat estel·lar del nucli és elevadíssima. Com ja vam veure en els casos de l’M15 i de l’M30, ens trobem davant d’un nucli “col·lapsat”, amb la consegüent aparició de fenòmens de col·lisions i fusions estel·lars. D’ací, la quantiosa població de sistemes estel·lars binaris emissors de raigs X. És possible també que aquestes col·lisions estel·lars expliquin també la presència de pulsars amb períodes rotacionals de l’ordre de milisegons. Aquests pulsars de milisegons se suposa que són pulsars reciclats, és a dir el resultat de l’acceleració de la rotació de pulsars preexistents per l’acreció de material procedent d’altres estels.

Astroradiografia del telescopi orbital de raigs X Chandra, en la qual casa costat fa uns 16 anys-llum de longitud. Els punts marquen fonts d’emissió de raigs X. La majoria de punts es correspon a sistemes binaris formats per estels en estret contacte. Aquests sistemes binaris es formen com a conseqüència de l’alta densitat estel·lar assolida en el nucli del cúmul globular.

L’edat mitjana dels estels de l’M62 s’avalua en uns 11.780 milions d’anys (d’acord amb un índex de metal·licitat de -1,02 dex). Val a dir que aquesta mitjana d’edat deu ser la resultant d’una població complexa. Part dels estels més joves de l’M62 deuen ésser estels capturats secundàriament.

Pensàvem, en traslladar-nos a la vora de l’M62, que trobaríem un cúmul globular sotmès a la tirania gravitatòria del bulb galàctic. I, sí en part és cert. Però el nucli col·lapsat de l’M62 li ofereix una consistència que li permetrà moltes vegades encara a través de les regions més denses del disc galàctica en successives òrbites sense perdre la identitat.

Arxivat a Ciència i Tecnologia
%d bloggers like this: