Diamantes azulados en el cielo

Diamantes azulados en el cielo

La primavera boreal y otoño austral se aproximan. Independientemente de nuestras preferencias sobre las estaciones meteorológicas, para nuestras preferencias astronómicas están claras. El equinoccio marcará la igualdad del día y de la noche, y a partir de ese día, los días empezaran a ser más largos que las noches en el hemisferio norte y al contrario en el hemisferio sur.

Esto hará más cómodas pero cortas nuestras observaciones astronómicas en el Norte, y más incomodas, pero más largas nuestras observaciones en el Sur.

Y si ya hemos hecho una primera toma de contacto con el cielo, es hora de nuestra primera observación detallada de uno de sus objetos. Incluso si ya hemos adelantado este paso, ¿en qué objeto nos podemos detener pausadamente en su observación con facilidad?

Es difícil seleccionar un solo objeto de todos los visibles en el cielo; los planetas, los detalles lunares, cúmulos estelares (abiertos y globulares), galaxias, nebulosas difusas y planetarias, estrellas dobles y más difícil aconsejar el instrumento adecuado para cada tipo de observación, que será tema de otra entrada en algún momento.

Casi todos los observadores experimentados del cielo estarían de acuerdo que nuestro primer instrumento óptico debe de ser unos prismáticos. Asequibles, de fácil uso, sin necesidad de mantenimiento, muy portátiles, de uso también terrestre diurno, en definitiva, una inversión de la que no nos arrepentiremos.

Normalmente, además de la marca, encontraremos unas siglas pintadas en todas de las muchísimas ofertas del mercado: 8×30, 7×50, 10×50, 20×100…. Incluso a veces en formato 10-20×100.

Es fácil: el primer digito es el aumento proporcionado y el segundo detrás del «x» es el diámetro de la lente de cada uno de los tubos que componen el binocular. El último formato es que los prismáticos están provistos de zoom, pero habitualmente el segmento asequible de estos aparatos suele presentar deficiencias para la observación astronómica.

Prismáticos Nikon. 7×35, resistentes al agua. Aunque de prestigiosa marca y de calidad, la diferencia de diámetro de 35 mm a unos de 50 mm es suficiente para hacer que nos decantemos por los segundos para astronomía. En una búsqueda en cualquier plataforma de ventas on-line tenemos multitud de marcas, calidades y características (y precios). Crédito: Nikon Corp.

A mayor aumento, más detalle pues proporciona una imagen mayor, y a mayor diámetro de la lente, mayor número de estrellas débiles podremos captar. Pero no nos engañemos, a partir de un aumento de 7 o de 10, sostener unos prismáticos «a pulso» resulta complicado (necesitaremos de un trípode) y además la reducción del campo aparente abarcado limita nuestra observación de «gran campo» que es con lo que más disfrutamos astronómicamente hablando con estos instrumentos. Si deseamos ver con detalle los cráteres de la Luna, y no solo los principales, precisaremos un pequeño telescopio, al igual que si queremos ver detalles en los planetas.

Por tanto, es hora de estudiar la adquisición de unos prismáticos o incluso de pedírselos prestados a alguna persona que posea unos, normalmente son instrumentos no tan delicados como un telescopio y muchísimo más compactos y portátiles.

Y antes de finalizar con esta brevísima introducción a uno de nuestros primeros acompañantes de las noches bajo las estrellas, un par de cositas. Comentar que también deberíamos tener en cuenta el tamaño de la denominada «pupila de salida». Es el resultado de dividir el diámetro de la lente entre el aumento. En unos 7×50 será por tanto el resultado de 50/7. Esta división siempre debe proporcionar un resultado no demasiado inferior ni tampoco demasiado superior al tamaño de nuestra pupila que se dilata como mucho hasta el valor de los 7 mm en condiciones de oscuridad.

Para acabar de liarte un poco más, la calidad de los prismas Bak4 (Bario) siempre es superior a los BK7 (Boro-Silicato) y tiene que ver con la naturaleza con la que están hechos los prismas interiores de los prismáticos y la dispersión en la refracción (cromatismo). Esta especificación tiene que venir en las características que nos proporciona el fabricante, aunque no viene grabada como los aumentos y la abertura en el cuerpo de los prismáticos.

Unos prismáticos de 7×50 o 10×50 se encuentran dentro de los mejores instrumentos asequibles del mercado y nos proporcionan entre 7 y 9 grados aparentes del cielo, es decir, ideales para grandes campos en la Vía Láctea, algunos objetos extensos como la galaxia de Andrómeda, la Híades, las Pléyades, el Pesebre, la Luna en su conjunto, en fin, muchos objetos que podemos descubrir en noches estrelladas y de baja polución lumínica.

Primer objeto de una lista interminable

Contemplar la Vía Láctea, con sus miles y miles de estrellas agrupadas, es una visión maravillosa con prismáticos. Pero si queremos observar un objeto especifico con detalle y reflexionar sobre su naturaleza y sus implicaciones en la naturaleza de las noches estrelladas, sin duda yo recomiendo el cúmulo estelar de las Pléyades.

Captura del programa Stellarium

Se trata de 7 estrellas visibles a simple vista en la constelación de Tauro, en la parte superior occidental de Orión visto desde el hemisferio norte. Su latitud celeste (llamada declinación) de +24 º permite que también sean visibles desde el hemisferio sur en sus noches estivales. Aunque claro, para una latitud intermedia como la nuestra (del Mediterráneo) -pero en el hemisferio Sur- nunca alcanzan más allá de unos 25º de altura respecto al horizonte.

Eso nos convierte a los observadores del hemisferio norte de la Tierra en privilegiados para observarlas, porque cuando pasan por el meridiano (línea imaginaria Norte-Sur) alcanzan unos algo más que generosos casi 75º de altura sobre el horizonte desde nuestras comarcas (latitud 40ºN).

Es más, este conocido cúmulo de estrellas desde la antigüedad y prehistoria, se sitúa cerca aparentemente de la eclíptica -el camino exacto del Sol, pero también el aproximado de los planetas y la Luna- lo que provoca de vez en cuando bonitas conjunciones planetarias u ocultaciones lunares.

Fotografía de las Pléyades tomada por el autor con un Newton de 15 cm. Datos en la fotografía.

Su configuración (de «pequeña cucharilla») y su cercanía entre ellas, nos llama la atención en cuanto las localizamos en el cielo, tanto como se la pudo llamar a Homero (750 a.C) o a Hesíodo (700 a.C), que las citan en sus obras. Pero no solo son citadas por estos autores de la Grecia Clásica, diferentes civilizaciones alrededor del mundo han citado a este grupo estelar de una forma u otra en sus textos sagrados o ilustraciones y cuya finalidad pudo ser variada.

Encontramos petroglifos donde también es posible intuir- grabado en piedra de una forma tosca- esta configuración celeste. Es muy posible que -por ejemplo- en uno de los petroglifos de Campo Lameiro (Pontevedra, España) que datan de la edad de Bronce, se encuentre este grupo celeste, reflejando ya el interés del hombre primitivo por el cielo, con sus miedos y esperanzas, a la vez que buscando una utilidad práctica a las configuraciones celestes como el calendario, debido a sus ciclos regulares.

El cúmulo abarca más de un grado aparente en el cielo (la Luna llena es medio grado) y ya resulta intuitivo pensar que están vinculadas (por la gravedad) y no es un producto de nuestra perspectiva visual. Así es, configuran lo que llamamos un cúmulo estelar abierto (por contraposición a los cúmulos globulares), que suele albergar estrellas relativamente jóvenes y disponerse en el plano galáctico.

Los campos marcados responden a zonas estudiadas con detalle con el Hubble. Crédito :NASA

Las descendientes de Atlas, son citadas como siete en número y con nombres diferentes en distintas culturas; las siete cabritillas, las seis ninfas, las siete hermanas, o sencillamente las «seis estrellas» que conforman Subaru en Japón, ¿de qué os suena este nombre? Y es que, de las 7 estrellas principales, Pleione es quizás la más difícil de percibir a simple vista y quizás por eso en algunas ocasiones solo se citan seis, aunque nos resulta raro.

Sorprende que Kepler, a través de su profesor de matemáticas y astronomía Michael Maestlin, en la universidad de Tubinga (Alemania), cite 14 estrellas en el grupo y además su ubicación con precisión.

El número de Pléyades visible depende de nuestra agudeza visual -tanto en magnitud como en separación angular de componentes- y por supuesto de la calidad del cielo. ¿Cuántas cuentas tú a simple vista?

Galileo, probablemente el primer observador con telescopio de las Pléyades, y contemporáneo de Kepler (aunque este último nunca llegara a observar el cielo con uno de ellos), recoge casi 40 componentes. El telescopio de Galileo era un instrumento muy deficiente y pequeño, pero proporcionó los primeros descubrimientos interesantes de la astronomía.

Pero con un salto de 400 años, nuestros prismáticos, por sencillos que sean, nos van a mostrar nada menos que más de medio centenar. Si nuestros prismáticos son de «los grandes» (por ejemplo, 20×80), el número de estrellas supera las 100 componentes. Más de 100 preciosos diamantes celestes claramente azulados.

Detalles del cúmulo estelar de las Pléyades

Con los prismáticos, además de la abundancia de componentes, sorprende su color ligeramente azulado, por contraposición con el color de la relativamente cercana estrella Aldebarán (alfa de Tauro), de clara tonalidad naranja. Podemos realizar esta comparativa moviéndonos desde las Pléyades a la estrella en varias ocasiones, pero después lo ideal es descansar los prismáticos sobre un soporte -un trípode de fotografía sería lo ideal y existen adaptadores económicos para acoplar los prismáticos- y observar con pausa el cúmulo.

Su tonalidad azulada revela que son estrellas jóvenes y calientes. En espectroscopia estelar esto viene caracterizado por los llamados tipos espectrales, en este caso estrellas de tipo B (véase la tabla superior de las estrellas principales). Su tamaño y por tanto luminosidad real de la estrella, vienen caracterizado por la clase de luminosidad [1] de su clasificación espectral; la clase III es para las gigantes y la clase IV subgigantes, mientras que sólo la clase de luminosidad V son estrellas enanas (en luminosidad) propias de la llamada secuencia principal (SP), a la que pertenece, por ejemplo, el Sol. De las 7 estrellas principales, solo encontramos a Pleyone como miembro de la SP.

Tipos espectrales. A la izquierda figura la estrella (catálogos HD, SAO o Yale) junto con su tipo espectral. Cada espectro de un tipo espectral nos proporciona información sobre sus atmósferas estelares. Las rayas oscuras corresponden a la absorción de elementos o moléculas que están presentes en estas atmósferas. Créditos: NOIRLab.

Por tanto, parece que este cúmulo se ha formado no hace mucho más de 100 millones de años (Meynet et al, 1993), y sus estrellas, más masivas que el Sol, van a evolucionar rápidamente. De hecho, el número de enanas blancas (las primeras identificadas por la astrónoma Cecilia Payne) que se han encontrado asociadas al cúmulo, así lo indican. Es decir, las estrellas que nacieron más masivas, evolucionaron rápidamente a gigantes rojas y posteriormente a enanas blancas, ello podría venir justificando esa edad mínima estimada. Sin embargo, no se encuentran restos de nebulosas planetarias, lo cual tampoco es excesivamente sorprendente teniendo en cuenta las pocas decenas de miles de años que son visibles estas nebulosas, resultado de la expulsión de las capas más exteriores de las estrellas.

Y es que tanto en observación visual (alrededor de Maia, pero especialmente de Mérope) como alrededor de todo el cúmulo en exposiciones fotográficas, encontramos grandes nebulosas azuladas de reflexión (con espectros idénticos a los de las estrellas cercanas), pero ausencia de nebulosas planetarias. Hasta hace unas pocas décadas, estas nebulosas azuladas de reflexión se atribuía a los restos de la propia formación del cúmulo, sin embargo, es poco compatible que estrellas jóvenes, masivas y luminosas, con intensas radiaciones, mantengan aún cercanía relativa a sus nebulosas originales. Actualmente se acepta más que el cúmulo están atravesando una zona rica en polvo interestelar debido a las diferencias en las componentes de las velocidades propias entre las zonas de nebulosa y las estrellas del propio cúmulo.

Es curioso que uno de los cúmulos estelares más cercanos (¿440 años luz?) y mejor estudiados, nos depare esta sorpresa, como también lo es la determinación de su distancia.

Captura de pantalla del software libre Aladin Sky Atlas (Centro Datos astronómicos de Estrasburgo). Portal de entrada al Observatorio Virtual (VO), el mayor repositorio de datos astrofísicos profesionales del mundo. Acceso a todos los datos disponibles de cualquier objeto. En este caso, podemos ver como podemos obtener el valor del ángulo de la paralaje de una de las estrellas de la Pléyades y en que catálogo.

La primera medición por paralaje que consideramos más exacta de la era espacial la realizó el satélite Hipparcos (ESA, 1989-1993) [2], misión destinada a obtener paralajes y movimientos propios de un millón de estrellas a menos de 500 años luz (paralajes de más de 0,007 segundos de arco), y para las Pléyades la distancia calculada fue para sorpresa de muchos de 384 años luz, menos de los algo más de 400 años luz considerados antes de la astronomía espacial. Una diferencia tan abultada en un cúmulo cercano y modelo para el estudio de otros cúmulos abiertos más lejanos, después de casi un siglo de astronomía estelar, puso nerviosos a muchos astrofísicos.

Con errores acumulados de Hipparcos que se reconocieron en la calibración de distancias precisamente gracias a estrellas «cercanas» como las de este cúmulo y revisiones posteriores [3], y sobre todo las mejoras de los nuevos telescopios espaciales -especial atención a la liberación de las diferentes compilaciones de la misión espacial GAIA de la ESA actualmente en curso- ha sido posible refinar a valores de paralaje de 7 a 8 mas (400-450 años luz) en diferentes componentes del cúmulo.

Pero antes fue el propio telescopio espacial Hubble (2005) [4] y el VLA en Nuevo México del NRAO (VLBI, 2014 -contando con radiotelescopio de Arecibo-) [5] quienes se trabajaron la corrección de distancias determinadas por Hipparcos.

Tanto Gaia DR1 con 160 estrellas del cúmulo y valor calculado de 435 años luz, como Gaia DR2 (2018) con casi 10 veces más de estrellas estudiadas, arrojando un valor de 445 años luz, aseguraron que las Pléyades y su diagrama de HR constituyen un buen método para conocer la evolución estelar y mantenerlo como patrón de distancias y conocimiento de la evolución de otros cúmulos más lejanos, pero eso, es otra historia.

Ahora, sal y disfruta con unos prismáticos de estos diamantes azulados de la noche estrellada.

Gracias por leerme, recuerda seguir este blog si te gusta, y nos vemos bajo las estrellas.

Referencias:

[1] https://www.sea-astronomia.es/glosario/clase-de-luminosidad

[2] https://www.esa.int/Science_Exploration/Space_Science/Hipparcos_overview

[3]http://simbad.u-strasbg.fr/simbad/sim-id?Ident=*+eta+Tau&NbIdent=1

[4]https://hubblesite.org/contents/news-releases/2004/news-2004-20.html?Year=2004&page=2&filterUUID=8a87f02e-e18b-4126-8133-2576f4fdc5e2

[5]https://www.science.org/doi/10.1126/science.1256101

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