Señales de humo

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Podría pasar por ser una nube delante del sol y, a pesar de la densidad del polvo oscuro, esta nebulosa, LDN 1251, nos deja entrever algunas luces muy tenues que, con algo de imaginación, parecen relámpagos de tormenta.

Efectivamente, se trata de una pequeña nebulosa de gran densidad que aparece en el catálogo de la astrónoma Beverly T. Lynds, como de gran opacidad (5 sobre 6). Se localiza, como GN 21.15.8 (ver El fantasma se revela), en la ‘Llamarada de Cefeo’.

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De nuevo, y para comprobar las coordenadas, pondremos la foto en una posición más cómoda de lectura.

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Las galaxias

Si ponemos atención, nos dice que allá, muy por detrás, hay otros mundos. Como me apunta Carlos Uriarte, el autor, ahí aparecen las siluetas de dos galaxias: la UGC 12160 (AR 22 40 54.438 Dec +75 09 52.587), también denominada LEDA 69472 y la LEDA 166755 (AR 22 29 13.8 Dec +75 22 02).

El estudio de las galaxias, por su obvia dificultad debida a la lejanía, se realiza sobre datos de comportamientos observables globales.

Se analizan algunas características singulares como si están relacionadas gravitatoriamente (si forman grupo). Ese parece ser el caso de UGC 12160 y otra que se encuentra fuera del campo de la fotografía, UGC 11861 (AR 21 56 24.148 Dec +73 15 39.33) a las que se denomina grupo [TSK2008] 1287.

Otro foco de interés es en qué medida pueden verse perturbadas por la explosión de supernovas. También estas dos galaxias han sido monitorizadas y se han contado una supernova para la primera y tres para la segunda.

Además, como de cualquier otro objeto astronómico, interesan las distancias. Tenemos ejemplos de medidas dispares a lo largo del tiempo para LEDA 166755 con registros de 31.5 Mpc (2014), 42.85 Mpc (2016) y 31.4775 Mpc (2019). Otras, como en el caso de UGC 12160, bastante más aproximadas, 25.7 Mpc (2013), 24.5 Mpc (2014), 25.47 (2016) y 25.5859 (2019).

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Separar los humos

¿Se pueden diferenciar partes en medio del humo?… se puede… ¿Cómo es posible?

Podemos encontrar un ejemplo en el artículo de Jared Keown (2017), ‘The Green Bank Ammonia Survey: Observations of Hierarchical Dense Gas Structures in Cepheus-L1251’, en el que se analizan las trazas de amoníaco para determinar la composición del gas en zonas con distintas densidades y se comparan con los resultados del análisis térmico realizado con el observatorio Herschel.

El objetivo es ver las relaciones que puedan existir entre unos y otros datos para determinar si se puede anticipar la futura existencia de estrellas. En el camino, se dan pistas sobre si los núcleos más densos se mantienen por gravedad o por contraste de presión (y temperatura) con el entorno. También si existe relación entre las densidades más bajas de las partes exteriores de la nube y la aglomeración en las partes más densas.

A modo ilustrativo, imagen de las densidades obtenidas por el GAS (Green Bank Ammonia Survey) dentro del mismo artículo.

Seguro que se podrán ir fraccionando en cada vez más áreas nebulares diferenciadas. Por el momento, estas que aparecen en la siguiente imagen son las que se han consolidado y están recogidas en el CDS.

Cada una de esas sopas de letras y números hace referencia a un objeto distinto, la mayoría de ellos, ‘humo’.

Hablar de ‘objetos’ en Astronomía es referirse a algo tan delimitado como una galaxia o una estrella, pero también a una fuente de radio o a una nebulosa, cosas en las que los contornos no son tan fáciles de definir.

La de esta fotografía es una nebulosa que es oscura porque se trata de una concentración muy densa de polvo y gas estelar, y también porque no tiene fuentes de luz cercanas capaces de ionizar el polvo y hacerlo brillar, aunque se le van detectando en los bordes (Keown, 2017).

Eso es lo que pasa en óptico. Sin embargo, como se ha visto, indagando con telescopios que detecten otros tipos de ondas o utilizando recursos que sean capaces de analizar la composición de las moléculas, se pueden distinguir unas zonas de otras. Las letras A, B, C y E responden a cuatro aglomeraciones distintas y cada una de ellas constituye, por sí misma, una nebulosa.

LDN 1251A, aparte de núcleos y partes más densas, cuenta con dos objetos estelares jóvenes. [KP93] 3-5, anteriormente considerada como otra de las sub-partes (se correspondía con [TW96] T2), sí parece que se tiene evidencia de que, en su interior, esté evolucionando una protoestrella (no hay imágenes en las bases de datos consultadas ni en óptico ni en infrarrojo). El otro objeto, IRAS 22290+7558, sí se detecta por infrarrojo, como se puede ver en la fotografía anterior.

En los núcleos de estas nubes se han descubierto flujos moleculares que acompañan a las primeras etapas de formación estelar, pero el hecho de que se obtengan identificadores (trazadores) o se cumplan las condiciones consideradas necesarias para que estos núcleos densos evolucionen hacia estrellas, no asegura que vayan a formarse.

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Estrellas

Aún con toda esa opacidad, hay estrellas que se pueden identificar en la foto.

Alejada del campo de LDN 1251 sobresale HD 214710, la estrella más brillante que está ligeramente velada por la nebulosa. Se trata de una gigante roja de la que poco más se sabe. Lo más concreto que se puede decir es que, por sus características, se le aplican cálculos medios: un radio de unas 65 veces el del Sol para su tipo espectral, M1, y una masa de entre 0.8 y 4 masas solares (Dumm, 1998). Estos datos proceden del catálogo del satélite Hipparcos cuya misión concluyó en 1993. Encargado del cálculo de paralajes, Hipparcos midió la única distancia registrada a la estrella de 192.8826 pc.

La otra estrella de fuera del campo es V* GQ Cep. Se trata de una estrella variable del tipo α2 CVn. La principal peculiaridad de estas estrellas está en que tienen fuertes campos magnéticos. Para profundizar en el estudio del campo magnético de las estrellas, se pueden seguir los estudios del investigador ruso Yu. V. Glagolevskij [https://www.researchgate.net/profile/Yu-Glagolevskij].

Nacimiento y muerte de una estrella. Cosas que pasan tras una nube

En 2019 se publicó un artículo (Kun et al, 2019) en el que se analizaban los datos recogidos por distintas misiones de distintos telescopios espaciales. Los datos se habían obtenido a lo largo de 35 años y recogían tanto la detección del objeto 2MASS 22352345 +7517076, una protoestrella de la clase I (con disco de acreción) como su desaparición tras un estallido. Como ya se ha comentado antes, no se puede garantizar la consolidación como estrella de un objeto joven.

La SED (Spectral Energy Distribution) del sistema se analizó en tres fases específicas de brillo.

1. parado (quiescencia) entre 1983-1996
2. durante la fase de aumento lento (acumulación de polvo) entre 1999-2004
3. en el estallido entre 2007-2010

Un resumen de la secuencia obtenida es:

• Entre 1993 y 1998 experimentó un aumento de brillo
• Entre 2004 y 2007 se produjo el estallido de acreción provocado por el aumento aproximado de una masa de Júpiter a lo largo de 10 años
• Entre 2009-2011 alcanzó el pico de brillo
• A partir del 2015 disminuye
• En 2017 se desvanece

Tras el evento no se registraron variaciones ni en el objeto Herbig-Haro de las proximidades HH 149 (AR 22 35 24.2 Dec +75 17 06), ni en la materia interestelar que les rodea.

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Bases de datos

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

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

Referencias

Dumm, T. and Schild, H., “Stellar radii of M giants”, New Astronomy, vol. 3, no. 3, pp. 137–156, 1998. doi:10.1016/S1384-1076(98)00003-7.

Hirota, T., Ohishi, M., and Yamamoto, S., “A Search for Carbon-Chain-rich Cores in Dark Clouds”, The Astrophysical Journal, vol. 699, no. 1, pp. 585–602, 2009. doi:10.1088/0004-637X/699/1/585.

Kauffmann, J., Bertoldi, F., Bourke, T. L., Evans, N. J., and Lee, C. W., “MAMBO mapping of Spitzer c2d small clouds and cores”, Astronomy and Astrophysics, vol. 487, no. 3, pp. 993–1017, 2008. doi:10.1051/0004-6361:200809481.

Keown, J., “The Green Bank Ammonia Survey: Observations of Hierarchical Dense Gas Structures in Cepheus-L1251”, The Astrophysical Journal, vol. 850, no. 1, 2017. doi:10.3847/1538-4357/aa93ec.

Kun, M., Ábrahám, P., Acosta Pulido, J. A., Moór, A., and Prusti, T., “The outbursting protostar 2MASS 22352345 + 7517076 and its environment”, Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, vol. 483, no. 4, pp. 4424–4437, 2019. doi:10.1093/mnras/sty3425.

Lynds, B. T., “Catalogue of Dark Nebulae.”, The Astrophysical Journal Supplement Series, vol. 7, p. 1, 1962. doi:10.1086/190072.