El ojo humano

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No es el dedo de E.T. pero le da un aire.

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«Tengo el placer de comunicar el descubrimiento de una interesante nueva nebulosa en medio de la constelación de Cepheus»

Así lo anunciaba el astrónomo alemán Max Wolf, dos meses después del hallazgo, en un artículo de 1908.

Es una alegría compartir el entusiasmo del autor y poder seguir la pista a un objeto estelar desde que se tiene constancia de su existencia.

Y continúa: «La nebulosa la encontró el Dr. Kopff en una placa tomada por él con mi telescopio Bruce en la noche del 21 de octubre de 1908 y yo fotografié el objeto tan pronto como fue posible con nuestro reflector» (Wolf, 1908).

El Dr. Kopff debe ser August Kopff, el que había sido uno de sus doctorandos y el mismo que dos años antes había descubierto el cometa 22P/Kopff.

¡Se puede notar el nerviosismo y la emoción!

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Pues tengo el placer de comunicar que esa nebulosa es la protagonista de la presente entrada, tomada por Leo (ese es su alias) en tierras alemanas.

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Años más tarde, en 1919, Edward E. Barnard escribiría sobre ella:

‘This is a large dark spot, extended north and south, 62′ in its largest diameter. In its upper part is the star B.D. +69°1231 (8^M8) which is nebulous. This is apparently a large dark nebula, the brighter part of which forms the star +69°1231. In Monthly Notices, 69 (December) 1908, Dr. Max Wolf gives a photograph of the nebula, stating that the object was discovered by Dr. Kopff at Heidelberg on October 12, 1908.

It is conspicuous on a photograph of mine made with the Willard lens at the Lick Observatory, September 24,1895, with 5h 0m exposure. It is also shown on a photograph of mine made with the Bruce telescope, July 20, 1904, with an exposure of 3h 1m. By inadvertence reference to this object was omitted in Lick Observatory Publications, 11, where it is cut out by the matting in Plate 83’ (Barnard, 1919).

Que viene a decir en traducción ‘pero que muy libre’: ¿Cómo se me pudo pasar?, ¡si yo la tenía por dos veces en mis fotografías y mucho antes!’

… seguro que durmió mal por unos días…

La llamó B175 en su catálogo y está en la placa 83 de su atlas de 1927 (no tiene acceso gratuito).

Una aclaración sobre el nombre Cave Nebula (Nebulosa caverna/de la caverna)

Lo que viene inmediatamente a la cabeza cuando lees el título del artículo de Wolf es que se trata de una ‘nueva Cave Nebula’ y se piensa que la ‘otra’, la que se conoce también con ese mismo nombre, existía con esa denominación mucho antes.

Error.

La más difundida entre la afición ‘Cave Nebula’ se corresponde con el nombre SH2-155 o, según el catálogo de Beverly T. Lynds, con el de nebulosa brillante LBN 529. Este objeto fue recogido posteriormente a 1908 en estos dos catálogos.

Sin que me quede muy clara la relación, parece que el nombre se aplicó en el catálogo Caldwell recopilado por el astrónomo aficionado inglés Patrick Alfred Caldwell-Moore, cuando incorporó el objeto Sharpless al cual sí le veía forma de cueva [https://en.wikipedia.org/wiki/Sh2-155].

Lo que hay que remarcar aquí es que, el único nombre ‘Cave Nebula’ recogido en las dBs del CDS es el otorgado por Wolf a la nebulosa de la astrofotografía que se comenta. Wolf, en su artículo, se estaba refiriendo a la similitud con unas formaciones con aspecto de cueva que había observado en otras ocasiones en la Vía Láctea.

¿Cómo se ve desde la Tierra y en qué lugar del cielo mirar?

Seguimos, como en las últimas entradas, por las inmediaciones de Cepheus y así se vería si pudiéramos acercarnos

Y aquí la podemos ubicar cuando miramos el cielo.

En la derecha se aprovecha la imagen de AKARI en la entrada anterior para ver la referencia de la nebulosa Iris. En ella se señala con un punto verde el lugar que señalan las coordenadas de la Llamarada de Cepheus a la que se aludirá más adelante.

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NAME Cave Nebula

Las regiones dominadas por fotones o regiones de fotodisociación (PDRs) se encuentran en diferentes entornos entre los que están las nebulosas de reflexión. Son lugares de transición entre gas ionizado y gas neutro, entre regiones HII y nubes moleculares irradiadas por estrellas energéticas cercanas. En ellas, las condiciones físicas varían mucho, por lo que son idóneas para estudiar los cambios químicos del polvo y gas en las que se desarrollan. De hecho, muchas investigaciones recientes se centran en ellas (Schirmer, 2020).

Resulta interesante el estudio de estas propiedades químicas del polvo porque, en estas áreas, parece que se producen los hidrocarburos aromáticos policíclicos, importantes para el desarrollo de la vida ya que se forman a partir de la combustión de materia orgánica (¿aromáticos?, se llaman así).

Habrá que esperar, una vez más, hasta que el telescopio James Webb amplíe los datos.

Parece que la nebulosa que se retrata en la astrofotografía encaja en estas características, donde la estrella que produce su reflexión es la BD+69 1231.

La estrella

Se preguntaba van den Bergh (1966) si sería una con cola de cometa cuando recopilaba su catálogo de estrellas BD (provenientes del Bonner Durchmusterung) y CD (del Córdoba Durchmusterung).

De tipo espectral B9,5V, parece que su velocidad radial sea distinta a la de la nube molecular que la envuelve por lo que la Cave Nebula podría haberse producido por un encuentro entre la estrella y la nube, al contrario de lo que pasa en otras nebulosas de reflexión en las que el objeto excitante nace de la propia nube. De hecho, el arco que aparece entre la estrella y la parte más densa pudiera ser debido al choque producido por el movimiento del astro (Vijh, Witt y Gordon, 2005).

No encuentro posteriores estudios de confirmación o desmentido.

Aún más, según el artículo de Uma P. Vijh, en las retículas de la imagen de la izquierda se muestran los lugares donde calcularon los espectros seleccionados para el sondeo base del artículo. En la retícula norte, la más larga, se muestran los resultados de los espectros obtenidos y parecen compatibles con una onda de choque que, en las fotografías, estaría situada en el norte y nordeste de la estrella (yo no sé encontrarla).

HD 211319

Nos sirve de referencia visual. Es la estrella más destacada en el sur.

Muy poco se sabe de ella y lo poco que se sabe con un alto grado de incerteza. Tiene asignado un espectro de A0 y, eso sí, tiene reconocida una distancia de unos 346 pc, lo que la coloca por delante de la anterior, a la que se le estimaba una de 383 pc, ambas medidas en 2018.

La nebulosa LDN 1217

Menos vistosas pero igual de interesantes parecen las partes oscurecidas.

La nebulosa oscura que acompaña a BD+69 1231 es LDN 1217, centrada en el punto rojo que se señala en la imagen. Esa que, según Bergh, le daba forma de cometa a la estrella.

Justo por encima y por debajo de su centro, se extienden las dos nubes que la componen: TGU H696 P1 y TGU H696 P2 (esta última queda fuera de la fotografía).

La LDN 1217 tiene una opacidad intermedia de 3 sobre 6 y, en su interior destacan numerosos objetos:

Algunas curiosidades sobre ellos

No se puede distinguir del gas que la rodea y tampoco su densidad pero la nube molecular [YDM97] CO 57, cuyo centro se señala, es interesante porque en ella es donde se puede producir el colapso gravitatorio que permite la formación de estrellas.

[K98c] Em* 96 es una estrella de alto movimiento propio que está ‘solo’ a unos 57 pc.

Casi en el borde inferior de la foto se encuentra el centro del cúmulo abierto [BDB2003] G110.27+11.24. No se le asignan elementos diferenciados.

Por otra parte, irresistibles son los dos objetos Herbig-Haro. Aquí imagen en óptico de ambos del SDSS9. Caer en la tentación tiene su premio. Se esperaría algún tipo de semejanza pero llama la atención lo diferentes que se ven.

Otra tentación. En derecha se muestra también 2MASX J22140916+7015032, un objeto joven muy brillante en infrarrojo.

SNR G110.3+11.3

Y, por supuesto, hay que mencionar el remanente de supernova SNR G110.3+11.3 y de la interacción de éste con los objetos HH.

He de recomendar, por el placer de su lectura, el artículo “When Star Birth Meets Star Death: A Shocking Encounter” (Bally y Reipurth, 2001). El título (Cuando el nacimiento de una estrella se encuentra con la muerte de una estrella: Un choque impactante) es toda una invitación a la aventura.

Muy ameno su último apartado en el que relata la evolución de la supernova en su camino al encuentro de HH 450. Ambos, según sus pesquisas, están interactuando. Una prueba de ello sería el choque que se puede observar del impacto entre la onda del remanente y la del gas emanado por la estrella que forma un filamento denominado HH 450X.

Su entusiasmo, lamentablemente, no tuvo fruto. Llegaron Travis A. Rector y Heidi Schweiker (Rector y Schweiker, 2013) y comprobaron que HH 450X no era una onda de choque sino que, lo que en ese momento se creía un objeto Herbig-Haro, era en realidad una galaxia lejana y así lo reclasificaron. En el CDS, no obstante, sigue siendo descrito como un objeto HH. Es el mismo artículo que ya habíamos comentado en la entrada anterior (ver El lirio azul).

Que el final de la historia tuviera que cambiarse no disminuye el interés por su lectura. Ya forma parte del currículum de HH 450X, ya es Historia de la Ciencia. Porque ¿es únicamente parte de la ciencia aquello que se comprueba o también debe formar parte aquello que queda descartado? (otro bonito tema para la sobremesa).

Aquí una imagen extraída del mismo artículo de Rector y Schweiker.

Ampliando el campo se puede ver la gran onda del remanente de supernova

Otra curiosidad

Hay consenso entre los autores consultados: el objeto descrito por todos ellos es esa nebulosa oscura que destaca como cola de cometa. En cambio, cuando se examinan las coordenadas ICRS, las de B 175 (Barnard 175) señalan un centro mucho más al sur; tanto que queda por debajo del límite de la foto que comentamos. Es decir, no tiene coordenadas coincidentes con LDN 1217.

Y, además, su nombre normalizado es otro, [DB2002b] G110.12+11.08 [AR 22 14 00.0 Dec +69 54 00]. No he encontrado el motivo.

Lo cierto es que en la descripción de Barnard se habla de que la estrella BD+69 1231 está ‘en la parte superior’ (¿veía él que la sombra se prolongaba por el sur?) y las coordinadas que registra aún se hallan más al suroeste de la estrella [α 22 11 δ +69 19]. Claro que ese ‘desfase’ podría ser debido al uso de las de la época B1875 que eran las habituales en aquel momento. No he podido comprobar si hay coincidencia pero se queda pendiente.

Aquí la localización de Barnard 175 o, si se prefiere, [DB2002b] G110.12+11.08, en imagen del DSS2. También se ha señalado en la foto anterior.

Y otra de coordenadas

Resultan desconcertantes las que no responden a lo que se espera. Sin embargo, las dudas obligan a pararse y pensar para ir recomponiendo una imagen de algo que tu ojo no puede ver y que, a pesar de todo, te empeñas en reflejar en el plano.

Ya habíamos hablado de la Llamarada de Cepheus en las entradas El fantasma se revela y Señales de humo. Y, ahora que vamos disponiendo de más información, se puede ir completando el mapa.

Veíamos en aquellas entradas una localización aproximada

Y, según los elementos que más claramente parecen pertenecer a la llamarada, hay bastante coincidencia. Sin embargo, resulta curioso que la referencia central de NAME Cep Flare [AR 23 34 00.0 Dec +72 00 00] esté alejada de las dos zonas donde se concentran esos elementos (son, principalmente, estrellas jóvenes).

De la ‘llamarada’ al ‘espolón’

Me preguntaba desde hace tiempo por qué la denominación de ‘llamarada’ para una zona en la que predomina la oscuridad. Cualquier traducción de la palabra flare, sea destello, llamarada o cualquier otra, parece incompatible.

Lo mejor, como siempre, es recurrir a las fuentes. Esta vez al propio Edwin Hubble que le puso el nombre.

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Se andaba a la captura de nebulosas. Recordemos que ya había tenido lugar El Gran Debate sobre si éstas podían ser o no extragalácticas. Y andaba el metódico Hubble en la cosa de descubrir leyes sobre su distribución externa al plano galáctico. Y se sorprendía de que hubiera zonas en las que no se cumplían las expectativas.

Y al darle dimensiones a estas zonas en las que no se veían nebulosas (brillantes, se entiende), vio que se extendían a latitudes altas, que se separaban del plano galáctico y, por eso, parece que las llamó llamaradas: visualmente zonas en las que parecían escaparse fogonazos, como las llamas de una hoguera. Solo que las llamas aquí eran terriblemente oscuras y carentes de las nebulosas que él iba buscando (Hubble, 1934).

… Y muchas vueltas y revueltas después, llegó Gaia, y todo lo removió más, y permitió comprobar lo que en otros momentos solo eran especulaciones.

El pasado marzo aparecía un artículo en el que se daba a conocer la presencia de una estructura ‘llamativa’ a la que se denominaba ‘Espolón de Cefeo’. En el trabajo, nuevamente, ha intervenido el Centro de Astrobiología del ESAC.

Y andaban ellos en eso del catálogo de estrellas OB que ya hemos citado en varias ocasiones. Y al estudiar sus gráficas y datos veían que, por la zona de Cepheus, se escapaban estrellas de su catálogo y se situaban en latitudes por encima del plano galáctico. Y veían que era por la región que había señalado Hubble. Y … nos han prometido seguir investigando en ello. (Pantaleoni et al., 2021).

¡Seguro que se va a poder ir rellenando eso que se denomina Cepheus Void (Vacío de Cepheus) hasta ahora invisible para los mortales!

Ver para creer

Pasear por Cepheus es apabullante, tanto en información como en imágenes. Sin embargo, no puedo dejar pasar la ocasión de mostrar la llamarada, o el espolón, según se quiera. Lo más parecido, en color y forma, a lo que puedo imaginar.

IRIS (Improved Reprocessing of the IRAS Survey) aprovechando los datos en infrarrojo del IRAS, nos permite mirar en el polvo más frío de la galaxia donde se esconden las guarderías estelares pero también contemplar panorámicas como esta.

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Bases de datos

Centre de Données astronomiques de Strasbourg [https://cds.u-strasbg.fr/]

NASA [https://www.nasa.gov/]

Referencias

Bally, J. and Reipurth, B., “When Star Birth Meets Star Death: A Shocking Encounter”, The Astrophysical Journal, vol. 552, no. 2, pp. L159–L162, 2001. doi:10.1086/320337.

Barnard, E. E., “On the dark markings of the sky, with a catalogue of 182 such objects.”, The Astrophysical Journal, vol. 49, pp. 1–24, 1919. doi:10.1086/142439.

Hubble, E., “The Distribution of Extra-Galactic Nebulae”, The Astrophysical Journal, vol. 79, p. 8, 1934. doi:10.1086/143517.

Pantaleoni González, M., Maíz Apellániz, J., Barbá, R. H., and Reed, B. C., “The Alma catalogue of OB stars – II. A cross-match with Gaia DR2 and an updated map of the solar neighbourhood”, Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, vol. 504, no. 2, pp. 2968–2982, 2021. doi:10.1093/mnras/stab688.

Rector, T. A. and Schweiker, H., “A Search for Herbig-Haro Objects in NGC 7023 and Barnard 175”, The Astronomical Journal, vol. 145, no. 2, 2013. doi:10.1088/0004-6256/145/2/35.

Schirmer, T., “Dust evolution across the Horsehead nebula”, Astronomy and Astrophysics, vol. 639, 2020. doi:10.1051/0004-6361/202037937.

van den Bergh, S., “A study of reflection nebulae.”, The Astronomical Journal, vol. 71, pp. 990–998, 1966. doi:10.1086/109995.

Vijh, U. P., Witt, A. N., and Gordon, K. D., “Blue Luminescence and the Presence of Small Polycyclic Aromatic Hydrocarbons in the Interstellar Medium”, The Astrophysical Journal, vol. 633, no. 1, pp. 262–271, 2005. doi:10.1086/447763.

Wolf, M., “A New «Cave-Nebula» in Cepheus”, Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, vol. 69, p. 117, 1908. doi:10.1093/mnras/69.2.117.