Tornem de la nostra excursió a la galàxia M77 cap a la nostra Via Làctia, i ho farem per visitar per segona vegada el Complex de Núvols Moleculars d’Orió (al qual entràrem per primera vegada amb motiu de l’M42 i de l’M43). Fem, doncs, un viatge de 47 milions d’anys-llum, que és gairebé la tornada del trajecte que vam fer la setmana passada, bo i desviant-nos per anar a petar al Complex d’Orió i, més concretament, al nostre destí, una nebulosa de reflexió. L’M78 es troba a uns 300 anys-llum del centre del complex, és a dir de la Nebulosa d’Orió (l’M42). Des de l’M78, som a uns 1.600 anys-llum del Sistema Solar i a uns 28.400 anys-llum del centre galàctic. Per als observadors de la Terra, el nostre senyal ha migrat des de la constel·lació de la Balena a la d’Orió, tot passant entre les constel·lació del Bou i del riu Eridà.
El coneixement de l’M78
La primera referència a aquesta nebulosa la trobem en els papers de Pierre Méchain que, a començament del 1780, anota:
“En el costat esquerra d’Orió, amb un diàmetre de 2 a 3 minuts d’arc, hom pot veure dos nuclis força brillants, envoltats de nebulositat. Coordenades: ascensió recta de 83º53’02’’ i declinació sud de 0º00’31’’”.
Mapa de la constel·lació d’Orió (a dalt) i imatge del Complex Molecular d’Orió (a baix, en fotografia de llarga exposició). El centre més actiu del Complex Molecular es troba a l’M42-M43 (Nebulosa d’Orió). L’asterisme més conegut és el popular Cinyell d’Orió que formen Alnitak, Alnilam i Mintaka. L’M78 queda, respecte de la Nebulosa d’Orió a l’altra banda del cinyell.
Malgrat l’estreta col·laboració entre Méchain i Messier no és fins el 17 de desembre del 1780, que el segon fa una observació a partir de les coordenades indicades per Méchain. Messier en fa la següent descripció:
“Cúmul d’estels amb molta nebulositat a Orió i en el mateix paral·lel que l’estel Delta del cinyell (=Delta Orionis, Mintaka), que ens serveix per determinar-ne la posició: ascensió recta de 83º53’35’’ i declinació sud de 00º01’23’’. El cúmul segueix l’estel en el fil horari (d’ascensió recta) a 3º41’, i el cúmul és per damunt de l’estel en 27’07’’. El diàmetre de l’objecte és de 3 minuts d’arc”.
Com en altres casos, Messier classifica com a cúmul o agregació estel·lar ço que Méchain havia vist com a nebulosa. Messier atribueix la nebulositat aparent tant a la petitesa dels propis estels com al material interestel·lar.
Aquest dibuix de Jeremy Perez visualitza l’M78 com una nebulosa amb dues agregacions lluminoses d’aspecte estel·lar. El caràcter doble de l’objecte ja havia estat posat de manifest pel seu descobridor, Méchain. Messier, en canvi, el considerà un cúmul de diversos estels amb nebulositat interestel·lar.
L’objecte fou inclòs en el catàleg de Messier en l’entrada 78, i és a partir de l’ampliació corresponent del catàleg que William Herschel, el 19 de desembre del 1783, fa la primera observació:
“Dos estels grans, ben definits, dins un flec nebulós de llum que recorda el de l’espasa d’Orió. Hi ha també tres estels molt petits visibles en la part nebulosa que en semblen partícules components. Crec que hi ha un raig feble a mig grau cap a l’est i un altre cap al sud-est menys estès, però no n’estic tan ben convençut de la realitat d’aquests darrers fenòmens com voldria, i potser els adscriuria a un cert artefacte. Si més no, suspenc el meu judici fins que no l’haja vist en un oratge molt bo, encara que aquesta nit és lluny d’ésser dolenta”.
Herschel ja percep, doncs, els dos estels, que expliquen l’observació de Méchain i justifiquen la consideració de “grup estel·lar” feta per Messier.
L’1 de gener del 1786, William Herschel fa una nova observació:
“Nebulositat lletosa molt gran, que acaba sobtadament en el costat nord; conté dos estels ben grans, en el costat nord.”.
El 22 de desembre del mateix any, fa una tercera observació: “Nebulositat lletosa que conté tres estels, de conformació irregular. L’objecte té una llargada de 5-6 minuts d’arc.”.
En el 1811, William Herschel presenta l’M78 en una llista de catorze objectes caracteritzats pel fet de presentar “nebulositats difuses vinculades a nebuloses reals”. Herschel diferencia, doncs, entre “nebuloses reals” (més denses) i “nebulositats difuses”.
En el seu catàleg del 1833, John Herschel col·loca l’M78 en l’entrada 368, a partir de dues observacions:
– el 23 de novembre del 1827: en coordenades d’ascensió recta de 5h38m2,6s i distància al pol nord de 90º01’59’’, descriu l’objecte com “una nebulosa molt gran amb forma de manat, que implica tres estels. S’estén 5 minuts d’arc i acaba abruptament en el nord, però s’estén al sud-est més enllà del tercer estel”.
– el 20 de desembre del 1827: “consisteix en dos estels igualment brillants de magnitud +9, i amb un angle de posició de 60º NE, dins d’una nebulosa fascicular”. Herschel hi adjunta una figura corresponent a aquesta observació.
En les coordenades que hem vist en Méchain, Messier i Herschel, l’M78 quedava en l’hemisferi sud, ben bé en la ratlla de l’equador celeste. La precessió dels equinoccis, però, també mou l’equador celeste respecte dels estels fixos. En els anys 1830, l’M78 creuà l’equador celeste, quedant adscrit a l’hemisferi nord. Així ho consigna, per exemple, William Henry Smyth que, en l’octubre del 1836, calcula per a l’M78 una declinació nord de 00º00’42’’ (i una ascensió recta de 05h38m33s). L’M78 en el seu catàleg de Bedford apareix en l’entrada 226, amb la següent descripció:
“Dos estels en una nebulosa fascicular, just per damunt del meluc esquerre d’Orió, on l’enxampa una línia des de Rigel projectada entre els estels central i posterior del Cinyell i estesa 2º més enllà. Els dos estels A i B, blancs, són de magnitud +8,5 i +9,0, respectivament. És una massa única de matèria que s’estén des d’un disc nord ben definit cap al quadrant SE, on es fon. La nebulosa rau equatorialment entre dos estels petits, que són gairebé equidistants, en una regió blanquinosa dels cels; i en la porció més comprimida hi ha l’ample estel doble.”
Dibuix telescòpic de l’M78. Es consignen tres estels entre la nebulositat, que pren forma de feix o manat.
En el 1861, Lord Rosse fa un dibuix de l’M78 que confirma a grans trets les descripcions de William i de John Herschel.
En el Catàleg General, John Herschel assigna a l’M78 l’entrada 1267. Les coordenades, de l’època del 1860, situen l’objecte en una ascensió recta de 5h39m34,1s i una distància al pol nord de 90º00’15,7’’ (és a dir, encara en l’hemisferi sud). Se’l descriu com “brillant, gran, forma de feix, molt gradualment més brillant fins a formar un nucli; tres estels implicats; llum motejada”, i s’annexen els dibuixos de Herschel del 1827 i la xilografia de Lord Rosse del 1861.
En el Nou Catàleg General, de John Dreyer, l’M78 apareix en l’entrada 2068, amb la mateixa descripció, però amb l’addició de dues il·lustracions més.
Heber Curtis fotografià amb el reflector Crossley l’M78, amb coordenades d’ascensió recta de 5h41m36s i declinació nord de 0º01’, amb el següent comentari:
“Una massa de nebulositat força irregular, molt brillant i difusa, la porció més brillant de la qual és 6×4 minuts d’arc, implicant dos estels de magnitud +10. Hi ha dues taques més febles a 6 minuts d’arc a l’oest, aparentment separades de la massa principal per un carril ample de matèria fosca, la més austral de les quals és NGC 2064 i la més septentrional NGC 2067.”.
Fotografia de família de l’M78 i les nebuloses adjacents, per Gustavo Sánchez, de l’Observatori de Guajataca. L’NGC 2068, que es correspon a l’M78, és el cos central i més gros. A la dreta de la imatge tenim l’NGC 2071. Damunt de l’M78, hi ha l’NGC 2064, a l’esquerra, i l’NGC 2067, a la dreta.
En el catàleg de Henry Draper, publicat entre el 1918 i el 1924, els dos estels de l’M78 reben la mateixa entrada, HD 38563, de forma que se’ls denomina respectivament com a HD 38563A i HD 38563B.
Com s’esdevé en altres casos no hi ha una correspondència clara entre el catàleg de Messier i el Nou Catàleg General de John Dreyer. És probable que les entrades 2064, 2067, 2068 i 2071 de l’NGC (totes capturades en la imatge, feta per Evered Kreimer el 1965) es corresponguin totes elles a l’objecte identificat originàriament per Pierre Méchain el 1780 com a nebulosa doble (els cossos principals de la qual serien l’NGC 2068, a dalt, i l’NGC 2071, a sota). Això explicaria també les discrepàncies de judici entre Méchain, Messier i William Herschel
En el 1919, Vesto M. Slipher publicà espectres de diferents nebulositats de la constel·lació d’Orió, entre elles l’M78. Slipher fou el primer en identificar l’M78 com una nebulosa de reflexió, basant-se en el fet de mostrar un espectre continu, que s’assembla a l’espectre propi dels estels que l’il·luminen. Més tard, en el 1922, Edwin Hubble aclariria millor aquesta categoria, en caracteritzar les nebuloses de reflexió com a nebuloses blaves (ja que és més fàcil escampar llum energètica, blava, que no pas vermella), bo i reconeixent que la majoria de nebulositats difuses combinen materials reflectants i emissors.
En el 1962, Beverly T. Lynds publicà un catàleg de nebuloses fosques. L’entrada 1630 inclou un conjunt de material en el qual queda englobada l’M78 i les nebuloses adjacents.
En el 1991, Elizabeth A. Lada et al. feren un rastreig en la banda d’infraroig (de 2,2 micròmetres de longitud d’ona) d’una porció de l’LDN 1630. D’aquesta cartografia en derivà l’evidència que bona part de la formació de nous estels es fa en cúmuls.
En el catàleg de cúmuls estel·lars de Brent A. Archinal i Steven W. Hynes (2003) trobem consignats els cúmuls estel·lars descrits per Lada et al.: LDEG91-1 (en l’NGC 2023), LDEG91-2 (en l’NGC 2024), LDEG91-3 (en l’M78 estricte), LDEG91-4 (en l’NGC 2071).
En febrer del 2004, Jay W. McNeil et al. reportaren la presència d’una nova nebulosa en la regió de l’M78. Aquesta nova nebulosa, segons McNeil et al., era absent en fotografies de les dècades anteriors. Finalment hom va poder lligar caps, i es va identificar la nova nebulosa com una erupció de l’objecte Herbig-Haro 22 (HH 22). L’objecte catalogat per McNeil com a EQ J054614-00058 tendí a declinar, i hom trobà erupcions en astrofotografies històriques. L’HH22 ha estat identificat amb la font d’infraroig catalogada com a IRAS 05436-0007 i amb l’objecte variable catalogat com a V1647 Orionis.
Dins i prop de l’M78 s’han catalogat 45 estels variables de tipus T Tauri, corresponents a joves estels poc massius encara en procés de formació. També s’han catalogat 17 objectes Herbig-Haro (Zhao et al., 1999), que corresponen a corrents de gas expel·lides d’estels en formació.
L’M78 de prop: una nebulosa de reflexió per a dos estels
Imatge de S. Van Dyk obtinguda a partir del telescopi d’infraroig del 2MASS. La lluminositat nebulosa correspon al reflex per pols interestel·lar de la llum procedent dels dos estels principals. A banda, però, hi ha tot un seguit d’estels joves que comencen a conformar un cúmul estel·lar obert.
En sentit estricte, l’M78, entès com a NGC 2068, és tan sols la part més brillant d’un ampli núvol de pols, que inclou també l’NGC 2071, l’NGC 2067 i l’NGC 2064. L’NGC 2068 és una nebulosa de reflexió, en el sentit que la lluminositat que desprèn es correspon a la reflexió per part de material interestel·lar de la llum emesa pels estels HD 38563A i HD 28563B (dos joves estels blaus, de tipus espectral B). Aquests dos estels tenen una magnitud absoluta individual de +1,5, mentre que la nebulosa assoleix una magnitud absoluta de -0,1. No és d’estranyar que l’M78 sigui la nebulosa de reflexió més brillant en uns quants milers d’anys-llum a la rodona.
Imatge del telescopi d’infraroig Spitzer en la qual veiem l’NGC 2068 (a baix) i l’NGC 2064 (a dalt). Els punts vermells es corresponen a estels joveníssims
El conjunt format per l’NGC 2064/2067/2068/2071 pertany al núvol molecular LDN 1630 (juntament amb l’NGC 2024 i d’altres), mentre que el mateix LDN 1630 és tan sols part de l’enorme Complex d’Orió (en el qual ja visitàrem, en el seu moment, l’M42/M43).
L’M78 també és una nebulosa astrogènica, com mostra la presència d’estels variables de tipus T Tauri i d’objectes Herbig-Haro. De cap a cap, l’M78 mesura uns 4 anys-llum. A mesura que l’activitat astrogènica procedeixi, la nebulosa deixarà pas a un cúmul obert amb nebulositat i, quan cessi l’activitat astrogènica, a un cúmul obert sense. Pel que fa a l’M78, tant Méchain com Messier tenien raó.
Nebuloses com l’M78 i les seves companyes ofereixen una imatge que es resultat de la superposició de materials que interactuen amb les radiacions, bé emetent-ne (els febles estels joveníssims), bé reflectint-ne (els materials de “nebulositat difusa”) o bé absorbint-ne (els traços negres que creuen les nebulositat difuses i es fonen a la foscor de l’abisme intergalàctic). Com és natural, les formes que veiem canvien segons la nostra orientació i es modifiquen a mesura que ens endinsen o ens separem de totes aquestes estructures
Des de la Mediterrània 
Bon temps, fotos! 1 de 2: Nebulosa M78 i cúmul M92 http://www.astroemporda.net/2012/03/bon-temps-fotos-1-de-2-nebulosa-m78-i-cumul-m92/