Un año en dos minutos

Un año en dos minutos

El año pasado, tras finalizar el catálogo Messier de objetos de cielo profundo desde el Observatorio de la Pobla Tornesa (OPT), un entorno con un cielo polucionado de forma semi-urbana principalmente por la presencia de la ciudad de Castellón de la Plana a 20 kilómetros de distancia, monté un sencillo telescopio de tipo Newton de 20 centímetros de abertura y relación focal F:5, en cuyo foco primario se acoplaba una cámara Canon D550 modificada (sin filtro IR) y refrigerada artesanalmente con un módulo Peltier que permitía bajar la temperatura unos 20º -25º sobre la temperatura ambiente, y mantenerla de forma constante durante la noche.

2017 fue un año muy complicado, con muy pocas noches en las que pude hacer astrofotografía, pero aún así, lo que dio el observatorio ese año, os lo dejo en este vídeo que presenté en mi ponencia en las XXVI Jornadas de Astronomía del Planetario de Castellón (marzo 2018), a las que estuve invitado a participar. Altavoces y HD on.

Desgraciadamente, el OPT ya está desmantelado desde hace meses y las próximas fotografías muy posiblemente intentaré realizarlas desde entornos no polucionados, aunque como podéis observar, la astrofotografía urbana (gracias a filtros de tipo CLS), es actualmente muy posible de realizar y con medios muy modestos. Espero que os guste. Un saludo

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Carretera CV-10. A la izquierda estación de servicio, a la derecha, la población de la Pobla Tornesa (situación del OPT) y al fondo, el resplandor de la ciudad de Castellón. Autor: Roberto Martínez

 

 

Doble cúmulo de Perseo: joya estelar de otoño

Doble cúmulo de Perseo; joya estelar del otoño.

El otoño del año 2017 ha venido caracterizado por inestabilidades para todos los gustos, aunque ninguna de ella ha sido la atmosférica en nuestro país, desafortunadamente. Eso ha provocado que nos encontremos seguramente en uno de los períodos de sequía cuando menos mas serios de las dos últimas décadas, que junto con los signos del más que probable cambio climático, sin duda es asunto de preocupación y desasosiego. Aún así, el retorno cíclico de las constelaciones y la belleza de los objetos celestes que contienen, nos concede una tregua para evadirnos de nuestros problemas diarios y del creciente número de preocupaciones.

El cielo de otoño nos trae innumerables tesoros por descubrir entre las estrellas, muchos ampliamente conocidos incluso por el gran público como es la «Gran galaxia de Andrómeda» (Messier 31), situada en la citada constelación y que es uno de los universos isla más próximos a nuestra Vía Láctea, a poco más de dos millones de años luz.

Para los más avanzados en astronomía y especialmente llamativas para los astro fotógrafos, encontramos joyas delicadas como la nebulosa del Corazón, la nebulosa Alma, o la del Pacman, muy bien situadas hacia el horizonte norte, así como un buen número de objetos débiles cuya captura hasta hace muy pocas décadas solo se encontraban al alcance de equipos profesionales, y que aún suenan bastante poco conocidos a muchos aficionados a la astronomía especialmente a esos pocos que aún realizan astronomía visual con sus telescopios lejos de las luces de las ciudades, o a aquellos que se inician sus primeros pasos en esta ciencia.

Sin duda la mayor duración de las noches, las temperaturas más bajas (que favorecen la reducción del ruido de la imagen electrónica) y el hecho de que, con el cambio de hora que realizamos a finales de octubre, la noche caiga en lo que mediterráneamente podemos considerar la tarde, facilitan la productividad del astrofotógrafo.

Un buen número de objetos que encontramos entre las estrellas son cúmulos abiertos de estrellas, asociaciones estelares nacidas juntas y compuestas por estrellas mayormente jóvenes y azules (tipos espectrales O y B principalmente), que se encuentran en los brazos espirales de nuestra galaxia. Por el contrario, los cúmulos globulares formados por apretadas esferas de centenares de miles de componentes, lo conforman en su mayoría estrellas viejas y rojizas, distribuyéndose en forma de halo en torno al núcleo galáctico. Sin embargo, un buen número de aficionados a la astrofotografía encuentra estos objetos poco fotogénicos, sobre todo porque una de las modas predominantes actualmente es la toma de campo amplio y profundo, que por tanto presenta a este tipo de objetos pequeños angularmente hablando. No ocurre así con un buen puñado de galaxias, y especialmente nebulosas o asociaciones de nebulosas, que sostienen unos tamaños aparentes (y muchas veces reales) mucho mayor que los cúmulos estelares.

Existen unas pocas excepciones de agrupamientos estelares que sostienen tamaños aparentes amplios. Una de las pocas excepciones lo constituye una agrupación estelar conocida desde la antigüedad en la constelación de Perseo, si bien existen otros pocos que son mucho más extensos como los cúmulos abiertos como las Pléyades, las cercanas Híades, Collinder 399 [1] – la Percha – y Mel 111 en la constelación de Coma, que son objetos también conocidos desde la antigüedad, cuya naturaleza estelar ya era adivinada por su extensión aparente en el cielo y que por tanto «posan» adecuadamente para fotografía de gran campo. Es más, incluso alguno de ellos, como las Pléyades, es un objeto muy vistoso por la prominente nebulosidad que las acompaña y que se delata con facilidad en la fotografía, al menos la más cercana al cúmulo.

Además con el gran campo, y tomas desde entornos sin polución lumínica y con los filtros adecuados (especialmente el conocido como H-alfa), algunos de estos objetos revelan en su entorno zonas de nebulosas interestelares, asociadas o no al objeto mencionado. Así ocurre con la agrupación que nos ocupa, conocida popularmente como el doble cúmulo de Perseo, que parece estar rodeado de nebulosidad realmente débil, que solo se hace visible con mayor facilidad fotográfica en las nebulosas de Corazón y Alma, y que no están vinculadas a la citada agrupación estelar.

Con una fácil localización – en una noche oscura y sin polución lumínica – a partir de las estrellas delta y gamma de Casiopea orientándonos en dirección a Perseo, el doble cúmulo es citado como una estrella borrosa por Hiparco y posteriormente por Ptolomeo, cuya naturaleza no aciertan a discernir.

Imagen tomada por el autor, con un Newton de 20 centímetros

Sin embargo unos sencillos prismáticos nos muestran toda la belleza de este objeto. Merece tanto la pena su observación, que aún a pocos aumentos nos deberemos procurar un apoyo para los binoculares, pues nos podemos pasar un buen rato descubriendo lo que son dos cúmulos abiertos de estrellas muy próximos.

NGC 869 y NGC 884 (h – χ Persei, según la designación de Bayer) se encuentran a unos 7400 años luz de media, y sorprende que no fueran recogidos en el catalogo de Messier. El primero se encuentra algo más cercano a nuestro Sol – en unos pocos centenares de años luz – y es ligeramente más grande.

También parece ser que NGC 869 es el más antiguo, aunque ambos rozan los 10 millones de años, es sin duda aún un parvulario estelar en comparación con cualquier asociación estelar de tipo globular. La masa de este cúmulo supera las 3500 masas solares, habiéndose detectado estrellas con unas pocas decenas la masa del Sol. Destacan especialmente aquellas que han evolucionado más rápido debido a su masa y ya se han convertido en gigantes naranjas o rojas.

En las cercanías, al norte de NGC 869, destaca la estrella SAO 23149 (7 Persei según la nomenclatura de Flamsteed) que brilla con magnitud 6, pero se trata de una estrella gigante naranja de tipo G7III, que se encuentra mucho más cercana y la perspectiva provoca que parezca pertenecer a la periferia del cúmulo estelar.

Se trata de una zona muy bien estudiada y revisada, con más de 40 000 mediciones fotométricas y 11 000 mediciones espectroscópicas, en la que se calcula la presencia de un total de 20000 masas solares [2] [3], vinculado a la asociación estelar denominada OB Persei, que configura parte de uno de los cuatro brazos espirales más importantes de nuestra galaxia, el llamado brazo de Perseo, y cuya disposición puede verse en la figura que ilustra esta entrada.

Artist's conception of the Milky Way annotated with arms
Artist’s conception of the Milky Way galaxy as seen from far Galactic North (in Coma Berenices) by NASA/JPL-Caltech/R. Hurt.

 

Y es que nuestra percepción salta de esta zona del cielo, a la históricamente debatida forma exacta de nuestra galaxia, que resulta más difícil de determinar que el de otras galaxias a miles de millones de años luz [4].

Inconvenientes de que nuestro Sol esté engullido entre 200 000 millones de estrellas que forman nuestro universo isla.

[1] Contrariamente a lo que se piensa, la percha no es un cúmulo abierto autentico, si no una alineación casual de estrellas. http://adsabs.harvard.edu/cgi-bin/nph-bib_query?bibcode=1998A%26A…340..402B&db_key=AST

[2] https://arxiv.org/pdf/0911.5514.pdf

[3] http://iopscience.iop.org/article/10.1086/341865/pdf

[4] http://www.astro.wisc.edu/sirtf/Churchwell_2009.pdf

El Quinteto de Stephan y el otoño que se acerca

El Quinteto de Stephan: el otoño que se acerca

Las noches de otoño ya están muy cercanas. La constelación del Cisne, que ha dominado las noches de verano, cruza el meridiano nada más anochecer, para acercarse al horizonte oeste. Es hora de pensar en tomar tierra de sus largos vuelos sobre la Vía Láctea.

Por el horizonte Este emerge el cielo de otoño, que viene dominado por una ausencia de estrellas especialmente brillantes, e incluso por un marcado vacío formado por el asterismo que componen el llamado «gran cuadrado de Pegaso», que configura el cuerpo de la constelación que representa (boca abajo, recordemos que la estrella Enif significa “la nariz”) el mítico caballo alado.

Nada más mencionar la constelación de Pegaso se nos viene a la cabeza la constelación de Andrómeda y con ella la gran galaxia Messier 31 y la cercana a esta, Messier 33, ambas motivo de entradas pasadas en [1] y en [2].

Pero no sería justo que en esta ocasión no nos dejáramos llevar por nuestros instrumentos amateurs un poco más lejos, también en el reino de las galaxias, pero más allá de los 200 millones de años luz, mucho más lejos de nuestro universo local.

En la imagen presentada en esta entrada, dominada por una preciosa galaxia espiral en la parte inferior de la misma, vemos un pequeño agrupamiento de lejanas galaxias. Este grupo denominado «de tipo compacto» e identificado por E. Stephan –principalmente dedicado a la búsqueda de nebulosas débiles desde el observatorio de Marsella en 1877- , no es producto de la perspectiva espacial desde la Tierra, no al menos en 4 de los 5 componentes del grupo.

Imagen tomada desde el OPT por German Peris y Maite Sánchez

 

De hecho NGC7318A (galaxia de tipo E2 peculiar) y NGC7318B (galaxia de tipo SBsbc peculiar) son dos galaxias que están actualmente en interacción. Por otra parte NGC7317 es la galaxia pequeña y elíptica más separada del grupo (galaxia de tipo E2). Finalmente, la galaxia NGC7319 (tipo SBsbc peculiar) es la galaxia próxima a la pareja en clara interacción con ellas, y la que domina en brillo el conjunto. Sin embargo la galaxia NGC7320 se encuentra mucho más cercana y en realidad no forma parte del grupo, al que seguimos denominando de forma popular «Quinteto de Stephan», pero que más correctamente se denominan Hickson Compact Group 92 (HGC92) y excluiría a la galaxia de primer plano.

Detalle con el telescopio espacial Hubble (NASA)
A compact group of galaxies about 280 million light years from Earth.
Detalle con el telescopio espacial Chandra (NASA). En rayos X podemos apreciar las emisiones más energéticas, por desgracia con menos resolución que en visible
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 Visible y rayos X combinado. Crédito: NASA

¿Cómo sabemos las distancias con exactitud a cada uno de los componentes del grupo?

Evidentemente, los componentes en interacción se encuentran a la misma distancia. Para el cálculo de las distancias a las galaxias, existen varios métodos. El más apreciado es encontrar una supernova de tipo Ia que constituyen por si mismas un método muy eficaz de determinación de distancias lejanas, pues conocemos bastante bien la curva de luz de este tipo de supernovas. La otra forma, con más error que el método de las supernovas, es medir el desplazamiento al rojo de su espectro –el redshift z–, a grandes distancias el desplazamiento al rojo cosmológico (debido a la expansión del universo, descubierta por E. Hubble) es mucho mayor que su desplazamiento al rojo (o al azul si se acerca) por causas cinéticas.

Históricamente nos solemos referir a este pequeño (aparentemente) grupo de galaxias, como el primer grupo de tipo compacto descubierto.

¿Qué interés primario tiene para la cosmología el estudio de los grupos compactos de galaxias?

En la cosmología moderna es importante el estudio de la evolución de las galaxias, y los grupos compactos nos ofrecen información de cómo evolucionan las galaxias en interacción cercana.

Esta interacción se muestra con importantes emisiones energéticas, especialmente llamativas en las imágenes en rayos X [3]. Aunque grupos compactos –de hasta 10 miembros- se han identificado cerca de un centenar, lo cierto es que solo se detectan de momento hasta una distancia de unos mil millones de años luz.

Desconocemos la forma exacta de su evolución. Así, por ejemplo, si su destino es la fusión formando una galaxia elíptica gigante, sería interesante la detección de grupos compactos más lejanos, y por tanto más tempranos (mirar lejos es mirar al pasado), con la finalidad de marcar una línea evolutiva de formación e interacción.

 

Referencias del texto:

[1] https://cielosestrellados.net/2016/01/09/la-historia-de-dos-fotografias-y-de-una-galaxia-muy-muy-cercana/

[2] https://cielosestrellados.net/2016/12/17/una-galaxia-como-posiblemente-nunca-antes-la-habias-visto/

[3] http://chandra.harvard.edu/photo/2003/stephan/

 

Volando sobre la Vía Láctea

VOLANDO SOBRE LA VÍA LÁCTEA

Astronómicamente el verano boreal tiene varias cosas positivas para los observadores del firmamento nocturno. Una de ellas es que coincide con el período habitualmente vacacional, que nos permite dedicar más horas a la contemplación de las estrellas. Otra es que las temperaturas asociadas a la observación nocturna suelen ser normalmente agradables; incluso en la montaña —lejos de la polución lumínica—, son moderadas comparadas con las del invierno; y, finalmente, que la Vía Láctea ocupa una posición predominante durante las primeras horas de la noche, cruzando desde el horizonte hasta el Sur sobre nuestras cabezas avanzada la noche.

El Camino de Santiago, como también se la solía denominar en la España del Cid, ofrece al contemplador ocasional del cielo (y al habitual también) una visión magnífica y sobrecogedora, aunque, para ello, tengamos que recorrer varias decenas de kilómetros buscando una noche oscura.

Además, en el Sur, justo entre Sagitario y Escorpio, nos muestra su núcleo galáctico, con una gran riqueza de zonas oscuras propias de las nubes estelares que absorben la luz de las estrellas de fondo, así como pequeñas manchitas aisladas, que no son otra cosa que nebulosas difusas donde se están formando estrellas y cúmulos estelares, aunque ,para verlas con detalle, ya precisemos medios ópticos.

Lógicamente, el verano ofrece un par de inconvenientes para los más exquisitos de la astronomía. Por una parte, las noches son más cortas y menos oscuras que las noches de invierno, pues el Sol hace un recorrido más pequeño por debajo de nuestro horizonte entre la puesta y la nueva salida. Por otra parte, las temperaturas suaves son un quebradero de cabeza para los astrofotógrafos, que saben que el ruido de una imagen del cielo está directamente asociado a la exposición de la toma y a la temperatura a la que está expuesto el sensor de la cámara, por lo que, en algunos escenarios, será preciso recurrir a la refrigeración de la cámara o a cámaras CCD astronómicas con refrigeración.

Hechas estas puntualizaciones, hay que decir que existen un gran número de constelaciones estivales interesantes, localizables e identificables mediante una carta celeste, que podemos imprimir nosotros mismos con programas gratuitos como el Stellarium [1], o utilizando un típico planisferio móvil, de venta en librerías especializadas.

De entre todas las constelaciones, quizás las más llamativas son las que se posicionan aparentemente a lo largo de la Vía Láctea, porque su densidad estelar es mayor y la posibilidad de encontrar estrellas brillantes que conformen algún asterismo —alguna forma imaginaria que nos recuerde vagamente a un animal, ser mitológico o cosa— es más probable.

Aunque seguramente nos vengan a la cabeza aquellas que flanquean nuestro núcleo galáctico, donde podemos encontrar un mayor número de nebulosas y cúmulos estelares, Escorpión y Sagitario, no van a ser estas constelaciones de las os hable.

Os voy hablar de la constelación del Cisne también llamada la Cruz del Norte. Es una de las 48 constelaciones clásicas enumeradas por Ptolomeo (siglo I). Está formada por un asterismo de cinco estrellas principales, que podemos identificar con facilidad formando la cruz y que representan a un Cisne con las alas abiertas volando en plena Vía Láctea. La cola del Cisne está formada por la estrella Deneb, cuyo nombre proviene del árabe y significa precisamente ‘cola’. Se trata de la estrella más brillante de la constelación y que, además, configura unos de los vértices del popular «triángulo del verano» que lo conforma con las estrellas Vega (alfa de la Lira) y Altair (alfa del Águila).

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La constelación del Cisne. Crédito: Sky & Telescope
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La constelación del Cisne en un grabado de la obra de J. Hevelius, Uranografía (1690). Créditos: Johannes Hevelius, Scanned by Torsten Bronger, 2003 April 4

Se trata de una gran estrella azulada, con unas 15 masas solares y a casi 1500 años luz de distancia. Es curioso que esta gran distancia que nos separa de esta joven estrella provoque que su brillo sea inferior que el de su vecina Vega, algo más blanca, con el doble de masa que nuestro Sol y a solo unos 25 años luz. Recordemos que Ellie se pasea por sus cercanías en la novela Contact del desaparecido Carl Sagan.

Es una constelación que identificaremos sin grandes complicaciones, es llamativa, es grande, es majestuosa en una noche oscura y, además, nos esconde algunos tesoros a nuestro alcance muy interesantes que merecen ser conocidos.

Tal y como vimos en la anterior entrada [2], entre sus estrellas, se encuentra una, cerca del límite de visibilidad a simple vista, que tiene el honor de ser la primera estrella de la que supimos su distancia: 61 del Cisne. También encontramos, formando la cabeza del ave, a Albireo (beta del Cisne), a la que muchos atribuyen ser la estrella doble más bonita del cielo por su diferencia cromática.

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Albireo. Imagen del autor que no hace justicia a la imagen visual con cualquier telescopio, donde la diferencia cromática del par es muy evidente

Pero el Cisne es mucho más que un par de caras bonitas con unos prismáticos o un pequeño telescopio.

Para los amantes de la historia de la astronomía, e inalcanzable con los detectores de aficionados en la actualidad, en esta constelación, encontramos la evidencia del primer agujero negro detectado, Cygnus X1, allá por el año 1965 cuando hallamos evidencias de una fuente puntual de gran emisión de rayos X [3] y una estrella masiva asociada que giraba entorno a un objeto muy masivo invisible.

Para los amantes de la observación, disponemos de un único cúmulo estelar del catálogo Messier visible (Messier 39) y, ciertamente, no es nada espectacular [4]. Sin embargo, en las proximidades de la constelación y en la pequeña Vulpécula, no muy lejos de Albireo, encontramos la nebulosa planetaria que, sin duda, merece nuestra atención: Messier 27 o nebulosa Dumbbell.

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Imagen del autor: En la cercana pequeña constelación de la Vulpecula, la destacable nebulosa planetaria Messier 27

 

Fue la primera nebulosa planetaria que vio Messier la noche del 12 de julio de 1764, y ciertamente por su cercanía a tan destacada estrella doble, no podemos pasar de largo sin visitarla.

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Imagen del autor: la zona más famosa del la nebulosa del Velo

Para los astrónomos visuales avanzados, tenemos que dejarles el reto de observar bajo cielos muy oscuros los restos de una supernova que constituyen la llamada nebulosa del Velo, formados por varios fragmentos que configuran el enorme bucle del Cisne. La zona más conocida, y fotografiada por el autor, es el Velo Oeste, cerca de la estrella 52 del Cisne, que constituye, sin duda, una buena referencia para la orientación del telescopio.

Un filtro, de los denominados de banda estrecha, ya sea un UHC (filtro de incremento de contraste) o mejor un OIII (filtro de oxígeno triplemente ionizado), mejora espectacularmente su observación visual, que no dejará indiferente a nadie si el instrumento que utilizamos tiene más de 15 centímetros de abertura y la noche es buena.

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Imagen de Felipe Peña (Observatorio Maestrat, Atzeneta). La nebulosa Norteamérica tomada con un teleobjetivo de 135 mm y CCD ST9.

El otro gran objeto de la constelación es la nebulosa Norteamérica. En realidad hay observadores que aseguran distinguirla a simple vista (tiene el tamaño aparente de más de cuatro veces la Luna en fase de llena) como una parte separada de la mancha luminosa que constituye la gran banda de la Vía Láctea, cerca de la zona de la estrella Deneb. Yo, verdaderamente, no estoy muy seguro de ello. Lo cierto es que se puede adivinar, en noches muy oscuras y con telescopios de 20 centímetros, la zona más brillante, sobre todo, empleando filtros de incremento del contraste (UHC). A pesar de su gran tamaño, el brillo superficial es bajo, aunque resulta un objeto fácil con las técnicas actuales de fotografía amateur.

Para finalizar, cabe mencionar dos objetivos fotográficos captados en la constelación, y cuya observación visual supone normalmente un reto de localización, pero cuya observación visual comporta poca satisfacción para los aficionados que están empezando.

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Imagen del autor: nebulosa Cocoon

El primero es la nebulosa Cocoon (algo malsonante en castellano: nebulosa del Capullo) o IC5146, situada en los límites con la constelación de Lacerta y asociada a un cúmulo estelar joven y una zona oscura conocida como Barnard 168, que se puede distinguir perfectamente en la fotografía presentada en esta entrada.

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Imagen del autor: nebulosa Crescent

La otra, y ya para terminar, la nebulosa Creciente (más conocida por su denominación anglosajona Crescent Nebula) o NGC 6888. Se trata de una nebulosa de estructura peculiar descubierta por W. Herschel en 1792. Es una nebulosa de emisión vinculada a una estrella de tipo Wolf-Rayet (WR136), que son un tipo de estrellas muy masivas descubiertas en 1867 desde el Observatorio de París [5], que presentan altas emisiones energéticas y temperaturas superficiales, generando vientos estelares potentes —con la consecuente pérdida de masa estelar—, y que interaccionan con su entorno de forma llamativa, como en este caso.

El Cisne contiene más objetos; entre ellos, otros cúmulos estelares del catálogo NGC y nebulosas difusas, que constituyen objetivos fotográficos de los aficionados más avanzados en cielos oscuros. Pero, si no hemos tenido suficiente con nuestro vuelo en plena Vía Láctea en una noche de verano, podemos salirnos un poco del camino y abordar la Lira con su célebre nebulosa del Anillo, o bajar a lo largo de nuestra galaxia para perdernos entre innumerables objetos Messier hacia el centro galáctico.

Por último recordar que recientemente, en el límite con la constelación de Cefeo, podemos encontrar a NGC6946 o Galaxia de los Fuegos Artificiales, que recientemente nos mostró una supernova y a la que le dedicamos una entrada recientemente [6].

 

Referencias:

[1] http://www.stellarium.org/es/

[2] https://cielosestrellados.net/2017/07/23/2793/

[3] http://science.sciencemag.org/content/147/3656/394

[4] https://cielosestrellados.files.wordpress.com/2015/07/m39.jpg

[5] http://articles.adsabs.harvard.edu/cgi-bin/nph-iarticle_query?1996LIACo..33…39M&data_type=PDF_HIGH&whole_paper=YES&type=PRINTER&filetype=.pdf

[6] http://www.cielosestrellados.net/2017/05/20/otra-explosion-del-castillo-de-fuegos/