Els objectes de Messier els podríem classificar a grans trets, per raó de distància, entre 1) objectes del disc galàctic (per força situats a poca distància, de centenars o pocs milers d’anys-llum, car altrament quedarien enfosquit pel material del propi disc); 2) objectes de l’halo galàctic (cúmuls globulars) i 3) objectes extragalàctics (galàxies i associacions galàctiques). Ara ens toca tornar al disc galàctic procedents de l’hemisferi sud de l’halo galàctic. Per anar de l’M75 a l’M76 hem de recórrer, 68.000 anys-llum (21 kiloparsecs; 6,4•1020 m), distància considerable agreujada pel fet que el nostre destí, l’M76, és pràcticament invisible en gairebé tot el nostre recorregut, ja que queda a l’altra banda del disc galàctic. Efectivament, els darrers milers d’anys-llum del nostre trajecte ja els fem a través del disc galàctic i és pràcticament quan eixim a la cara nord que trobem l’M76. Es tracta d’una nebulosa planetària bipolar. Aquest nostre trajecte ens apropa al centre galàctic en una mica més de 18.000 anys-llum (fins a quedar-hi a una distància de 28.700 anys-llum), ja que seguim un angle força oblicu respecte els radis galàctics. En canvi, ens apropem gairebé radialment a la Terra, en 65.000 anys-llum (hi quedem a una distància de 2.500 anys-llum). Tangencialment, el nostre senyal, vist des de la Terra, viatja de les constel•lació del Sagitari a la d’en Perseu (creuant, entre d’altres, les de l’Aiguader, en Pegàs i n’Andròmeda).
La descoberta i descripció de la Nebulosa del Petit Halter
En general, a mesura que avancem en el catàleg de Messier trobem objectes més febles, que els telescopis de Messier difícilment haurien pogut escatir en el 1764, però sí en el 1780, per exemple. És el cas de l’M76, potser un dels objectes de Messier més difícils d’observar.
La primera referència coneguda d’aquest objecte, de magnitud aparent de +10, és de Pierre Méchain, que la reporta el 5 de setembre del 1780, descriguent-la com una “nebulosa petita i feble que no conté cap estel”, amb unes coordenades de 22º10’26’’ d’ascensió recta i 50º28’12’’ de declinació nord. Aquesta nebulosa i d’altres, Méchain la va comunicar a Charles Messier. D’acord amb les coordenades de Méchain, Messier va observar el 21 d’octubre amb el seu telescopi acromàtic aquesta nebulosa situada en el peu esquerre d’Andròmeda:
“Em sembla que consisteix en no pas res més que en estels petits, que contenen nebulositat. La menor llum emprada per il•luminar el micròmetre fa que desaparegui, però es pot estimar el diàmetre aparent en 2 minuts d’arc. Prenent com a referència Phi Andromedae, les coodenades d’aquest objecte són 22º10’47’’ d’ascensió recta i 50º28’48’’ de declinació nord.”
Resulta curiós que Messier, que en anys anteriors, havia tendit a considerar molts cúmuls estel•lars com “nebuloses”, prengués aquesta nebulosa per un cúmul o grup estel•lar amb nebulositat interestel•lar.
L’M76 es troba en una regió del cel equidistant dels catasterismes de Cassiopeia, Perseu i Andròmeda. Méchain i Messier la descrivien associada al peu dret d’Andròmeda. L’almirall William Henry Smyth l’adscrivia en la constel•lació de Perseu, tal com reflecteix la divisió reconeguda per la Unió Astronòmica Internacional
Ni Méchain ni Messier van percebre el caràcter bilobulat d’aquesta nebulosa. De fet, és aquest caràcter el que explica el nom de “nebulosa de l’halter” (com si es tractés de dues masses unides per una barra), que també rep l’M27. Com en el cas de l’M27, fou William Herschel el primer en identificar aquesta morfologia en l’M76. Ara bé, mentre en l’M27, William Herschel parlà d’una nebulosa doble, en el cas de l’M76 es decidí a catalogar els dos lòbuls en entrades diferents.
Astrofotografia de l’M76. L’existència de, si més no, dos nuclis més lluminosos en l’M76 potser explica que Messier pensés que l’objecte era en realitat un cúmul estel•lar amb dens material interestel•lar
La primera observació coneguda de William Herschel de l’M76 es registra el 12 de novembre del 1787:
“Dos objectes al costat l’un de l’altre, amb nebulositats que s’entrecreuen. La distància dels dos centres és de 1,5 o 2 minuts d’arc.”
Com veiem, Herschel parla de “dos objectes”. En conseqüència deixa que un, el situat al SO, retingui el “número 76 de la Connoissance”, mentre que l’altre rep un entrada del seu catàleg (I.193). Així doncs, la definició de l’M76 i de l’H.1.193 seria la de “dues nebuloses l’una al costat de l’altre; totes dues molt brillants; situades a una distància mútua de 2 minuts d’arc”
En el 1811, William Herschel distingirà entre dues categories d’objectes: 1) “nebuloses que són més brillants en més d’un lloc” i 2) “nebuloses dobles amb nebulositat conjunta”. En aquesta categorització (en la qual Herschel enumera 15 entrades) tant l’M76/H.1.193 com l’M27 són considerades “nebuloses dobles”. Herschel era conscient que entre les dues categories hi havia una continuïtat d’acord amb la major (1) o menor (2) rellevància de la “nebulositat conjunta”.
L’M76 dibuixada per Jeremy Perez. En aquest dibuix, fet a un augment de x120, s’aprecia el caràcter bilobulat de l’objecte. D’acord amb aquest caràcter doble, la nebulosa rep dues entrades en el Catàleg General de John Herschel.
En el catàleg de Bedford, de William Henry Smyth, l’M76 apareix sota una mateixa entrada (la 62) i adscrit a la constel•lació de Perseu. Observat durant l’eclipsi de lluna del 13 d’octubre del 1837, aquesta n’és la descripció:
“Ascensió recta: 1h32m16s. Declinació nord: 50º46’30’’. Nebulosa oval de color blanc perla, gairebé a mig camí entre Gamma Andromedae i Delta Cassiopeiae. Propera al dit gros d’Andròmeda, per bé que figura dins dels límits de Perseu. Es disposa de N-S, amb dos estels a O situats a 11 i 50 segons d’arc, i amb dos a l’E, gairebé en el mateix paral•lel, a 19 i 36 segons d’arc. Just a NO hi ha l’estel doble registrat en l’entrada 61, amb un component blanc de magnitud +9 i un de polsegós de magnitud +14. Té, doncs, un veïnat intensament ric, i juntament amb els seus companys la vaig observar acuradament en el meu telescopi com un tub de llum, durant l’eclipsi de lluna del 13 d’octubre del 1837, ja que es podia veure remarcablement bé durant la foscor, mentre gradualment s’esvaïa a mesura que la lluna emergia de nou.”
Smyth fa referència en aquest catàleg al fet que l’objecte havia estat definit per Méchain com una “massa nebulosa”, mentre Messier pensava que era un “cúmul estel•lar comprimit” i William Herschel una “doble nebulosa irresoluble”. En el 1842, Smyth va proposar a James Challis, director de l’Observatori de Cambridge, que emprés el telescopi equatorial Northumberland d’aquest centre per escatir la “definició” d’aquesta nebulosa. Challis va fer la corresponent observació i va respondre a Smyth:
“Vaig observar la nebulosa, tal com demanàveu, i crec que té una aparença escampada [sprangled]. La resolució, però, era molt dubtosa”.
Lord Rosse va sospitar la presència d’alguna estructura espiral dins de la nebulosa.
En el Catàleg General de John Herschel, aquesta nebulosa bilobulada apareix en dues entrades:
– entrada 385, corresponent a l’M76, amb una ascensió recta de 1h33m28,5s i una distància al pol nord de 39º08’52,4’’. Seria doncs, el segments precedent (=occidental).
– entrada 386, corresponent a l’H.1.193, amb una ascensió recta de 1h33m37,5s i una distància al pol nord de 39º07’27,4’’.
En el 1866, William Huggins, en un article sobre espectroscòpia de nebuloses (Phil. Trans. Roy. Soc. 156: 381-397) presenta mesures de les “dues nebuloses” o, com diu ell, de les dues regions o parts de la mateixa nebulosa:
“Totes dues parts d’aquesta nebulosa ofereixen un espectre gasós. Val a dir que tan sols la més brillant de les tres línies espectrals habitualment presents fou observada amb certesa, encara que probablement també era present la segona línia. Sospito que hi ha un espectre continu feble en la vora oest de GC 386 [el lòbul est de l’M76 = H.I.193].”.
El Nou Catàleg General de John Dreyer, conserva també la doble numeració per a l’M76, que apareix en les entrades 650 (la corresponent a l’M76 estricte) i 651 (corresponent a H.1.193).
En el 1891, Isaac Roberts suggerí que l’M76 devia ésser un objecte de natura semblant a l’M57 (la Nebulosa de l’Anell). Tots dos objectes serien nebuloses de natura tubular. Mentre l’M57 és vist des d’un angle que el fa aparèixer com un anell, l’M76 seria vist des d’una perspectiva lateral. L’astrofotografia, de Roberts en endavant, afavorí la idea de l’M76 com a objecte únic, de manera que l’NGC 650 i l’NGC 651 series dues regions de la mateixa nebulosa.
Durant l’eclipsi de lluna de l’octubre del 1837, l’almirall Smyth havia vist l’M76 com una mena de tub de llum, del qual els dos lòbuls serien els extrems. Isaac Roberts va hipotesitzar que l’M76 i l’M57 eren estructures tubulars, però que mentre la primera és vista lateralment, la segona és vista de front, i d’ací la respecte anul•lar que li dóna nom (Nebulosa de l’Anell).
James Edward Keeler, de l’Observatori Lick, realitzà entre el 1898 i el 1900 diverses fotografies de nebuloses i cúmuls estel•lars amb el telescopi reflector Crossley. En el 1908, aquestes fotografies aparegueren en el volum 8è de “Publicacions de l’Observatori Lick”. L’11 de setembre del 1899, va prendre una imatge de l’M76 (més concretament del lòbul major, l’NGC 650), amb un temps d’exposició de 3 hores.
Heber Curtis, amb el mateix instrument que Keeler, en el 1918, va prendre una fotografia de 4 hores d’exposició, posteriorment ampliada 5,8 vegades. Gràcies a aquesta fotografia, Curtis podia afirmar que “cal considerar aquest objecte evidentment com un dels membres més grans de la classe planetària de nebuloses”. Les nebuloses planetàries també són conegudes com a nebuloses de romanent estel•lar, en tant que són formades de gas ionitzat ejectat per un estel. Curis continua:
“La porció central i més brillant de la nebulosa és un oblong irregular i parcel•lat de 87 segons d’arc x 42 segons d’arc, en un angle de posició de 40º, des dels extrems del qual s’estenen feixos anul•lars, febles i irregulars. La longitud total és de 157 segons d’arc, amb un angle de posició de 128º. La porció més brillant és en l’extrem austral de la part central.”.
En el 1974, A. G. Milikan oferia dades sobre els halos de nebuloses planetàries, entre les quals l’M76. D’acord amb l’anàlisi fotogràfica de Milikan, la part brillant de la nebulosa fa uns 65 segons d’arc de diàmetre (0,8 anys-llum; 50.000 UA; 7,5•1015 m) mentre que l’halo s’estén fins a 290 segons d’arc (3,5 anys-llum). D’acord amb aquestes fotografies.
L’M76: una nebulosa planetària bipolar
L’M76 és coneguda com la Nebulosa del Petit Halter (la Nebulosa de l’Halter és l’M27). El caràcter doble també es reflecteix en el nom de Nebulosa de la Papallona. La forma elongada o tubular ha fet que també se li hagi donat el nom de Nebulosa del Tap.
La intuïció d’Isaac Roberts és, en gran mesura certa. A mesura que ens apropem a l’M76, des d’un angle diferent a com el veieu des de la Terra, comprovem com el cos central (és a dir la barra de l’halter) és un anell el•líptic. Encara que la lluminositat es concentra en un radi de 4,3•1015 m, l’halo de la nebulosa assoleix un radi exterior de 1,7•1016 m.
Tota aquesta estructura és el fruit de l’activitat d’un únic estel, concretament de materials ejectats en concloure la fase de gegant vermell. Els gegants vermells perduren com a tals durant centenars de milions d’anys, però eventualment es produeix un col•lapse, que condueix a l’ejecció de materials de la capa exterior de l’estel. Alhora que creix en diàmetre la “nebulosa planetària”, l’estel decreix en diàmetre i en lluminositat absoluta. L’estel de l’M76, en l’actualitat, té una magnitud absoluta de +7,2, i una temperatura de 60.000 K. L’estel es troba actualment en l’anomenada “branca asimptòtica”, adreçant-se lentament a la fase de nan blanc (que no assolirà, sensu stricto, fins d’ací a unes quantes desenes de milions d’anys).
Les nebuloses planetàries solen classificar-se morfològicament entre 1) esfèriques; 2) el•líptiques; 3) bipolars. Les nebuloses planetàries bipolars tendeixen a ésser el resultat d’estels relativament massius i joves, i per això mateix és difícil de trobar-les en localitats allunyades del centre galàctic i del pla central. En la forma aparentment capriciosa d’aquestes nebuloses bipolars no tan sols influeix la manera com col•lapsa el gegant vermell que les genera, sinó també els efectes gravitatoris d’estels veïns o associats.
Des de la Mediterrània 
Astrofoto: nebulosa petita Dumbbell M76 http://www.astroemporda.net/2014/07/astrofoto-nebulosa-petita-dumbbell-m76/