*Algunes fotografies són cortesia de la Jet Propulsion Laboratory. Copyright (c) California Institute of Technology, Pasadena, CA. Tots els drets reservats.
Quins són i com es veuen els principals cossos celestes del Cel Profund
ADVERTÈNCIA: No esperis veure a través d'un telescopi imatges com les que incloc. Es tracten de fotografies de llarga exposició sobre pel·lícules sensibles. He fet esquemes en els que apareix com podem esperar veure aquests cossos a ull nu, amb prismàtics i a través d'un telescopi gran d'aficionat. Quan més temps a les fosques, més detalls podrem veure. Si mires a través d'un telescopi, no miris directament aquests objectes, desplaça lleugerament la vista i observaràs més detalls. La part central de la retina és menys sensible a la llum.
Potser la varietat d'objectes del cel profund que podem veure no és molt gran, però el número és immens. Moltes vegades solament ens suposen el repte d'arribar a veure'ls, en altres casos són estéticament preciosos.
(Desgraciadament no he pogut veure el firmament des de l'Hemisferi Sud i, per tant, totes les explicacions que dono es basen en les meves experiències des de l'Hemisferi Nord).
Aqui tens la descripció dels principals cossos del cel profund:
Una constel·lació no és més que una agrupació artificial d'estrelles ideada per l'ésser humà com una forma per a familiaritzar-se amb el firmament i representar els seus mites. Les estrelles que les composen no tenen res en comú excepte el trobar-se properes entre sí en una zona del firmament. Els noms associats a aquestes constel·lacions fan referència a la mitologia o a objectes terrenals. Els personatges no solen estar disposats en atzar, segons les relacions que s'establien entre ells podem trobar les seves constel·lacions més o menys allunyades entre sí. Els personatges d'una història poden trobar-se en una determinada zona, els enemics irreconciliables poden aparèixer en llocs oposats del cel. Les constel·lacions relacionades amb la caça o la recol·lecció de les collites es poden veure a la tardor septentrional. Les constel·lacions en els que apareixen aspectes marítims, com els Peixos, la Balena o l'Aiguader (Aquari) es poden veure en Estiu. Seria molt interessant haver assistit en invenció d'aquestes llegendes i la seva plasmació al cel.
Internacionalment es reconeixen 88 constel·lacions visibles des de la Terra.
La millor forma per a veure una constel·lació és mitjançant l'ajuda de mapes del cel, els nostres ulls i molta paciència.
ESTRELLES
Una estrella no és més que una gegantesca bola de gasos a gran pressió i temperatura. A l'igual que la resta de la majoria de cossos del Cosmos, s'originen a partir d'un gran núvol de gas o nebulosa. A dins d'aquesta nebulosa apareixen zones més denses que altres que atrauen a les menys denses. Amb el temps el núvol pot anar-se col·lapsant en un o més cossos densos i opacs. Quan les pressions al nucli d'aquests cossos són molt grans, els àtoms poden unir-se o fusionar-se obtenint nous elements i emetent energia. En aquest moment comença la vida de l'estrella.
Les estrelles solen estar formades quasi íntegrament per Hidrogen en forma de plasma (o quart estat de la matèria) al que les partícules atòmiques estan disperses formant una gran sopa de partícules. Els gasos a dins d'una bola de plasma es comporten de forma similar.
Les intenses radiacions que emet l'estrella escombren de pols i gasos les seves proximitats fent-se, per fi, visible per a la resta de la galàxia. Es tracta de processos molt lents, de centenars de milers d'anys.
Segons la massa que tinguin aquestes estrelles la seva història vital serà una o un altra. Si prenem com unitat de massa la del nostre Sol podem considerar l'historia de les estrelles amb masses més petites o iguals que el Sol i aquelles amb masses molt més grans.
Estrelles amb masses menors o iguals a les del Sol:
Quan més petita és una estrella, a menor velocitat consumirà el seu combustible i més temps brillarà. El que determina que una estrella brilli més o menys temps és la pressió a la que es troba el nucli: a més pressió, major velocitat de els processos de fusió nuclear. El nucli d'una estrella més petita que el nostre Sol té menor pressió en el seu nucli. Son més pàl·lides però poden arribar a "viure" més de 50. 000 milions d'anys. Si tenim en compte que l'Univers té aproximadament uns 12. 500 milions d'anys, encara cap estrella d'aquest tipus a tingut temps per morir.
A l'interior de l'estrella es produeix una lluita constant entre la força de gravetat, que té a que la estrella es col·lapsi i es concentri el màxim possible, i la pressió del gas, que tendeix a expandir l'estrella. El final d'una estrella es produeix quan les forces gravitatòries guanyen la batalla. Quan en interior de l'estrella desapareix l'Hidrogen, en haver-se convertit en Heli, es produeix un col·lapse de la estrella ja que l'Heli requereix molta més pressió per a continuar amb les reaccions termonuclears, l'estrella es refreda i es contrau (guanya la gravetat) fins que la pressió és el suficientment gran en interior per a que es produeixin les reaccions atòmiques de l'Heli. El nucli calent d'Heli està envoltat per una capa difusa d'Hidrogen que no ha estat sotmés a la pressió suficient per a transformar-se en Heli, són les capes més externes de l'estrella. Durant el col·lapse de la estrella s'emet molta energia que escombra aquestes capes externes que envolten a les estrelles, i que es refreden i s'envermelleixen ja que estan a menor temperatura (poden veure's fàcilment aquest fenomen si parem una llum incandescent, veurem que el filament metàl·lic brilla per uns segons amb una dèbil llum ataronjada). L'estrella s'ha convertit en una GEGANT VERMELLA gràcies en expansió d'aquests gasos que envolten al nucli.
Aquest embolcall pot acabar desprenent-se de l'estrella formant una nebulosa planetària (més endavant es parlarà d'aquest fenomen). L'estrella queda nua en forma de NANA BLANCA. Aquesta estrella es va col·lapsant de mica en mica fins que acaba tenint la grandària de la Terra, o més petita. Amb el temps se'ls acaba el combustible i acaben apagant-se i refredant-se com si es tractés d'una brasa.
El nostre Sol es desprendrà de les seves capes externes d'aquí a uns 5. 000 milions d'anys. Aquestes capes de gasos s'expandiran i incineraran Mercuri, Venus i possiblement la Terra.
Estrelles amb masses més grans que les del Sol:
Una estrella amb una massa el doble que la del Sol viu durant molt menys temps, té una vida agitada que acaba d'una forma molt violenta. Quant l'estrella ha consumit tot l'Heli es col·lapsa de forma molt ràpida, la gravetat torna a guanyar la batalla. En un breu lapse de temps l'estrella emet una ona de xoc tal que pot destrossar-la i fer-la explotar, generant en aquest moment més energia que la que ha emès durant tota la seva vida. És el que es coneix com a SUPERNOVA. Aquesta estrella pot brillar més que tota la galàxia en la que es troba. En aquestes condicions tan extremes, els elements químics poden fusionar-se i originar d'altres. Els elements més pesats( metalls, terres rares, etc. ) es formen en aquestes explosions, ja que requereixen grans quantitats d'energia per poder fusionar molts àtoms en un de sol. Els elements menys pesats que el Ferro s'originen en interior d'estrelles massives i aquells més pesats s'originen quan aquestes exploten. L'or, l'argent o el platí amb el que es fan les joies es van formar durant una petita fracció de segon en l'explosió d'una estrella gegant. Absolutament tots els nostres àtoms es van formar al nucli d'una estrella o quan aquesta explota.
Una estrella que pesi entre 1,4 i 4 vegades la massa del nostre Sol en les seves últimes etapes de vida pot col·lapsar-se fins a una grandària d'uns 20 km. En aquestes condicions els electrons i protons (partícules atòmiques negatives i positives) s'uneixen per a formar neutrons (partícules atòmiques amb càrrega neutra). Al final tenim un cos íntegrament constituït per neutrons, és el que es coneix com ESTRELLA DE NEUTRONS. Roten veloçment, algunes ho fan milers de cops per segon, emetent ones de radio que poden detectar-se des de la Terra en forma de llampecs. Als cossos que emeten aquests llampecs se'ls coneix com PúLSAR (estrella polsant).
Si l'estrella que col·lapsa té una grandària4 vegades superior al del Sol, el col·lapse no pot aturar-se. Com a resultat tenim un cos extremadament petit, però amb una força de gravetat tan gran que res pot escapar de la seva atracció. És tan intensa la seva gravetat que deforma extraordinàriament l'espaitemps que té al seu voltant, per tant la llum, que no té massa, sembli que no pugui escapar de la seva atracció. No és la llum la que es veu atreta per aquest cos, sinó que aquesta es limita senzillament a desplaçar-se per l'espai intensament deformat. A aquest tipus d'objectes se'ls coneix com a FORATS NEGRES.
Les estrelles poden estar solitàries, com sembla ser el cas del nostre Sol, o poden tenir companyes. Es creu que més de la meitat de les estrelles que existeixen son sistemes dobles, en els que una o més estrelles orbiten a un altre. Alguns sistemes tenen 3, 4 o més estrelles orbitant-se mútuament.
Si una estrella brillant té una companya més dèbil, al passar per davant d'aquesta veurem que la llum procedent de la més gran es eclipsada per la petita i es veurà més dèbil. A aquest sistema se'l coneix com estrella variable eclipsant. La seva llum varia de forma constant i predible.
Altres estrelles al final de la seva vida (Gegants Vermelles) s'inflen i desinflen de forma més o menys regular. Aquestes variacions de llum també poden percebre's des de la Terra.
Existeixen altres tipus d'estrelles variables que en la seva lluminositat varien de forma impredictible o en períodes extremadament llargs.
A ull nu es poden veure centenars d'estrelles. No necessàriament les estrelles més brillants són realment les més brillants o les més properes. Existeixen estrelles milers de cops més brillants que el Sol, però al trobar-se lluny amb prou feina si es poden veure, com també existeixen estrelles molt més dèbils que el Sol que, al trobar-se a prop de nosaltres, brillen amb una llum molt intensa.
Totes, absolutament totes les estrelles que podem veure pertanyen a la nostra galàxia.
A la constel·lació de l'óssa Major es pot veure una estrella doble molt clara, es tracta de Mizar i Alcor. Identificar-les a ull nu requereix una mica d'agudesa visual. Si vols veure a on estan situades aquestes estrelles, dirigeix-te a la pàgina de Primers passos, es mostra un esquema de l'óssa Major i explica com trobar l'estrella Polar.
Si ens fixem bé veurem que tenen colors. Les estrelles més blavoses són les més calentes i joves, amb prou feina si tenen una dotzena de milions d'anys (que si ho comparem amb l'edat de l'Univers és molt poc). Les estrelles groguenques són semblants al nostre Sol. Les vermelloses es troben al final de la seva vida, són estrelles molt fredes i grans, ja que s'inflen. Potser la constel·lació d'Orió sigui ideal per a mostrar totes aquestes fases vitals d'una estrella. Per una banda presenta la Nebulosa d'Orió (M42)a uns 1. 600 anys-llum de distància, en la que en aquests moments s'hi estan formant noves estrelles. L’estrella Rigel és una estrella blanc-blavosa, molt jove, es troba a uns 33. 000 anys-llum i és 57. 000 vegades més brillant que el Sol, representarien etapa inicial i mitja de l'estrella. Betelgeuse és clarament ataronjada i es tracta d'una Gegant Vermella que dista de nosaltres uns 520 anys-llum. És 700 vegades més gran que el Sol i 10. 000 cops més brillant. Potser falta en aquesta constel·lació una nebulosa planetària brillant, que són les restes de l'explosió d'una estrella. Aquesta constel·lació es pot reconèixer fàcilment a les nit d'hivern septentrionals (al principi de la pàgina pots veure una representació d'aquesta constel·lació).
Et proposo una activitat, fixa't bé en els estels, en el seu color, però tens que tenir en compte que les veuràs en forma de tonalitats pastís. Fa alguns segles es pensava que mai podríem arribar a conèixer característiques quimiques i fisiques dels estels, però després es van adonar
que analitzant la seva llum podríem obtenir quasi tota aquesta informació. Una de les dades que podem saber és la temperatura a la que es troba la seva superfície coneixent el color que tenen:
50. 000ºC pels estels blavosos.
10. 000ºC en els estels blanquinosos.
6. 000ºC en els estels groguencs (com el nostre Sol).
4. 000ºC en els estels ataronjats.
Menys de 3. 000ºc en els estels rogencs.
Els prismàtics ens poden ajudar a apreciar millor el color de les estrelles, a identificar estrelles dobles i veure estrelles que no es poden veure a ull nu.
A través del telescopi l'aspecte d'una estrella és idèntic al que es pot veure a ull nu, però això sí, es veuen més brillants. Aquests cossos són increïblement grans, però també ho són les distàncies que ens separen d'aquests, pel que no és perceptible el seu volum. Pel que sí que pot ser útil un telescopi és per a separar de forma visual les estrelles dobles, descobrir noves o supernoves, etc. Una nova es produeix quan exploten els gasos que atrapa una estrella d'una altra propera. Aquestes explosions es poden veure inclús a ull nu, si es produeixen a prop de nosaltres (a escala de l'Univers). Una supernova consisteix en l'explosió d'una estrella.
Una NEBULOSA no és més que un gran núvol de gasos, sobre tot Hidrogen i pols. Solen ser gasos procedents de l'explosió d'una estrella o poden tractar-se de gasos que no van donar lloc a estrelles quan es formaven les galàxies. Poden arribar a tenir extensions de dotzenes o centenars d'anys-llum i poden estar il·luminades per estrelles properes o per estrelles que es troben en el seu interior. No tenen formes regulars ni són homogènies i poden estar emmotllades per vents estel·lars d'estrelles properes.
NEBULOSES PLANETÀRIES
Les nebuloses originades per l’explosió d'una estrella reben el nom de NEBULOSES PLANETÀRIES. Se les anomena així perquè solen tenir formes arrodonides que recorden a difusos planetes. Els gasos procedents de l'explosió de l'estrella s'allunyen de forma més o menys uniforme formant una gran bombolla gasosa. Amb el temps acaben diluint-se en espai però en les primeres etapes es poden veure clarament inclús amb l'ajuda d'uns prismàtics. Amb grans telescopis es pot veure una dèbil estrella blanca en el seu interior, que és l'estrella que ha expulsat tots aquests gasos.
NEBULOSES i NEBULOSES PLANETÀRIES
No són fàcils de veure a ull nu, hi ha gent que diu poder veure la Nebulosa d'Orió,però la veritat és que suposen un repte important per a la vista. A través de filtres especials es poden arribar a veure fàcilment.
Amb l'ajuda de prismàtics podem identificar algunes. Les més fàcils i espectaculars son: M42 (la Nebulosa d'Orió) i M27 (nebulosa planetària Dumbbell). M42 o M27 és la referència que reben en un catàleg confeccionat per un astrònom francès anomenat Messier. Messier va catalogar uns 109 cossos celestes que s'assemblaven a cometes, per a no confondre'ls amb aquests mentre mirava el cel amb la intenció de descobrir ALGUN de nou. Es veuen com petits i dèbils nuvolets grisos. M42 es veu com una nebulositat que envolta les estrelles de l'espasa d'Orió i M27 s'assembla a una esfera de fum difús.
A través d'un telescopi es poden veure literalment centenars d'aquestes nebuloses, però es requereixen cels especialment obscurs per a que el contrast entre aquestes nebuloses i el fons sigui el màxim possible. Un dels objectes més observats amb telescopi potser és M57(Anular de Lira), s'assembla a una roda de cotxe o a un donut. Amb grans telescopis es pot veure la NANA BLANCA que la va originar.
M17(la Nebulosa Omega), en Sagitari, és una nebulosa accessible i té forma de cigne. M8 (la Nebulosa de la LLacuna) pot percebre's clarament en nits especialment obscures. La llista és interminable. L'ideal és disposar de mapes per a buscar-los i tenir sort.
CÚMULS D'ESTRELLES
A partir d'una gran nebulosa poden originar-se centenars, milers o milions d'estrelles que poden romandre juntes la resta de les seves vides o poden distanciar-se amb el temps.
Les agrupacions d'estrelles joves (blavoses) més properes a nosaltres i compostes per unes quantes dotzenes d'estrelles, distribuïdes de forma irregular i en les que poden identificar-se individualment cada estrella, reben el nom de CÚMUL OBERT. Algun d’aquests cúmuls encara conserven restes de la nebulosa que els va crear i es poden veure com núvols dèbilment il·luminats per aquestes estrelles. Exemples destacats d'aquest tipus de cúmuls són les Plèiades i les Híades que es poden veure a ull nu.
També podem trobar un altre tipus de cúmul, amb molts més individus densament distribuïts situats a certa distància de les galàxies, a les que acompanyen com si es tractessin d'abelles al voltant d'una bresca de mel. Aquest tipus de cúmul rep el nom de CÚMUL GLOBULAR i està format per centenars de milers o milions d'estrelles formades al mateix temps, apilonades en una esfera de llum en el que en seu interior la nit no és possible.
Les Plèiades (M42), el Pessebre (M44)o les Híades es poden veure fàcilment als cels hivernals. Es tracten de cúmuls oberts i que són pràcticament els únics que es poden veure a ull nu. Els cúmuls globulars es troben a dotzenes de milers d'anys-llum, pel que són difícils de veure.
Els prismàtics ens permeten veure centenars de cúmuls. Alguns es poden resoldre (es poden veure les estrelles de forma individual) i en altres solament podem intuir uns nuvolets esfèrics de llum. Objectes recomanats són, a part dels que es poden veure a ull nu, M13 a Hèrcules i M11 en Escut, malgrat que aquesta llista seria interminable.
Els telescopis ens poden resoldre cúmuls que en els prismàtics solament es poden veure com nuvolets. M13 és superb, s'aprecien milers d'estrelles. Potser lo millor seria començar a veure els cúmuls classificats per Messier que són els més accessibles per en astrònom afeccionats.
LES GALÀXIES
La matèria i l’energia es distribueix pel Cosmos en forma de galàxies, més enllà d'aquestes estructures no hi ha pràcticament res, solament extensions amb una densitat d'un àtom per m3. Podrien considerar-se com Oasis entre deserts de vuit. Poden tenir formes esfèriques, irregulars, aplanades en forma d'espiral, etc.
Una galàxia principalment es composa de gasos, pols i una agrupació de milers de milions d'estrelles atretes de forma gravitatòria entre sí, en el que en el seu nucli sol trobar-se un gran forat negre. Les estrelles solament es troben formant part d'una galàxia, no existeixen estrelles entre una galàxia i una altra. És l'equivalent a les cèl·lules en el nostre cos, que es troben formant el nostre organisme i no de forma independent. Les galàxies poden interaccionar entre elles i no és estrany que dos o més galàxies xoquin entre sí, malgrat que, tenint en compte que la densitat d'estrelles generalment no és molt gran, no sol tractar-se d'esdeveniments violents. En aquests moments una galàxia petita està col·lisionant amb la nostra galàxia. El xoc és un procés molt lent a escala humana. No podem veure aquesta galàxia petita col·lisionant amb la nostra degut a que la pols i els gasos de la nostra pròpia galàxia s'interposen entre nosaltres i la llum de les estrelles. S'han vist galàxies unides per braços de gasos i energia en zones molt llunyanes del Cosmos.
El nostre planeta es troba en interior d'una d'aquestes aglomeracions d'estrelles, per això per la nit estem rodejats per elles. Si el nostre Sol es trobés just al límit de la nostra galàxia veuríem una zona del cel totalment negra (exceptuant una taqueta borrosa, corresponent a la galàxia d'Andròmeda) i just al costat contrari veuríem una gran llentia de llum travessada per obscurs núvols de pols en equador (de forma semblant a la galàxia de la fotografia). Si estiguéssim a prop del nucli, estaríem rodejats per moltes més estrelles, però també hi hauria una major concentració de gasos i pols que ens les taparien, possiblement.
Les galàxies poden estar agrupades formant Cúmuls de galàxies i aquests, a la seva vegada, poden formar Supercúmuls.
Si poguéssim veure l'univers des de l’"exterior" ens donaria la sensació de veure una gran esponja porosa en les que les paret es concentren aleatòriament les galàxies i entre elles s'estenen impressionants regions, més o menys esfèriques, plenes del vuit més absolut.
A ull nu, des de l'hemisferi Nord, podem arribar a veure 2 galàxies; M31 i M33. A l'hemisferi Sud es poden veure el petit núvol de Magallanes i el Gran Núvol de Magallanes, que no són més que galàxies nanes satèl·lits de la nostra. La galàxia d'Andròmeda (M31) es troba a uns 2. 300. 000 milions d'anys-llum de distància de la nostra. Andròmeda es pot intuir com un nuvolet allargat de llum des de zones obscures. De la nostra galàxia podem veure totes les estrelles que veiem per la nit i una franja lluminosa que travessa el cel, és el que coneixem com a Via Làctia i correspon a la zona equatorial i més densa de la nostra galàxia.
M31 es veu bastant bé amb prismàtics. Podem intentar veure la veïna M33 al Triangle. Passejar-se de forma visual amb els prismàtics per la Via Làctia és una experiència sensacional, davant dels nostres ulls es poden veure milers d'estrelles dèbils, inclús poden intuir-se núvols obscurs impedint que ens arribi la llum de les estrelles.
Amb telescopis de gran obertura podem veure moltes més galàxies. La zona de la Verge és especialment interessant. Leo també ens mostra algunes galàxies precioses. Potser les més boniques es troben en l'óssa Major. A dins del mateix camp visual podem veure M81 i M82. El curiós d'aquest parell és que M81 es veu des de sobre de la galàxia i M82 es veu de cantell. Sembla un reconeixement policial còsmic. M104 o la galàxia del Barret, en la Verge, es pot veure relativament fàcil, inclús des de dinsd'una ciutat, sempre que no hi hagin moltes partícules en suspensió (contaminació).