La Osa Mayor: mucho más que siete estrellas
La gran osa que nunca se esconde
Hay constelaciones que reconocemos casi de forma natural, nada más mirar al cielo nocturno, basta levantar la mirada en una noche despejada y buscar siete estrellas brillantes formando una especie de carro: cuatro dibujan el recipiente y tres la vara.
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Es la Osa Mayor, una de las figuras más conocidas de todo el firmamento boreal.
Pero detrás de ese dibujo aparentemente sencillo se esconde una extraordinaria colección de estrellas jóvenes, sistemas múltiples, asociaciones estelares, nebulosas planetarias y, sobre todo, algunas de las galaxias más interesantes que podemos observar desde la Tierra.
La Osa Mayor no es solamente una figura mitológica, de su mitología hablaremos en el siguiente artículo pero hoy nos toca Ciencia, y es que la Constelación de la Osa Mayor también es un auténtico laboratorio para estudiar la evolución estelar y un mapa estelar que nos lleva a iniciar un viaje en el espacio y en el tiempo que espero apasione a nuestras lectoras y lectores como nos apasiona a AstroCuenca escribir este artículo.
UNA CONSTELACIÓN MUY ANTIGUA
Pero si que vamos a dar varias notas indispensables para relacionar este asterismo con la humanidad desde la antiguedad, la Osa Mayor aparece ya entre las constelaciones descritas por el astrónomo griego Claudio Ptolomeo que la incluyó en su Almagesto en el siglo II.
Para los griegos era la Osa Mayor, relacionada con el mito de Calisto, transformada en osa y colocada posteriormente en el cielo.
Los romanos conservaron esta interpretación, pero para los romanos también eran los siete bueyes que movían el firmamento conjuntamente con la estrella Arturo de la constelación, curiosamente, del Boyero, y era hacia esta constelación que orientaban sus edificios, como el Panteón de Agripa, en Roma. Otras culturas desarrollaron sus propias historias. En la tradición árabe, por ejemplo, las estrellas del "carro" fueron interpretadas como parte de un féretro acompañado por figuras humanas, y en la antigua Persia indicaba el momento en el que las caravanas debían de iniciar la marcha hacia el oeste en una determinada época de año y hacia el este, para volver, seis meses después.
Y existe una curiosidad especialmente interesante: las estrellas de la Osa Mayor han servido durante miles de años como referencia para encontrar el norte.
Las dos estrellas situadas en el extremo del "carro", Merak y Dubhe, reciben tradicionalmente el nombre de las apuntadoras, porque la línea que las une conduce aproximadamente hacia Polaris, la Estrella Polar.
SIETE ESTRELLAS... o alguna más
Pero vamos a entrar en materia científica con un pequeño cuadro y unos pocos datos de las siete estrellas del famoso asterismo de la Osa Mayor, donde el tipo espectral es el momento de su evolución estelar ( más adelante haremos un artículo específico para hablar de ello, este artículo es un aperitivo) y su distancia en años luz:
|
Estrella |
Tipo espectral aproximado |
Distancia aproximada |
|
Dubhe (α UMa) |
K0 III + compañera |
~120 años luz |
|
Merak (β UMa) |
A1 V |
~80 años luz |
|
Phecda (γ UMa) |
A3 V |
~83 años luz |
|
Megrez (δ UMa) |
A3 V |
~80 años luz |
|
Alioth (ε UMa) |
A1 III-IV |
~81 años luz |
|
Mizar (ζ UMa) |
A2 V |
~86 años luz |
|
Alcor (80 UMa) |
A5 V |
~81 años luz |
Las distancias son aproximadas y dependen de los datos astrométricos y de las mediciones modernas de Gaia que permiten estudiar estas estrellas con una precisión extraordinariamente superior a la disponible hace unas décadas. Gaia es una misión de la Agencia Espacial Europea que con su equipamiento a bordo es capaz de hacer unas mediciones de paralaje exquisitas para conocer la distancia de las estrellas.
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Y aquí aparece una de las grandes sorpresas:
Hay seis estrellas que comparten distancia y tipo espectral y además, solo una, Dubhe, está mucho más lejos que las demás y tiene otro tipo espectral.
Por tanto, la figura que vemos en el cielo es, en realidad, una perspectiva tridimensional. Desde nuestra posición, las estrellas parecen formar un dibujo plano, pero en el espacio están separadas por decenas de años luz.
LA OSA MAYOR ES UN LABORATORIO DE ESTRELLAS JÓVENES
Está claro, a todas las lectoras y lectores de este artículo ya le habrá llamado la atención que hay seis estrellas principales del asterisco del Carro que comparten datos concretos de una forma que no es casual que vamos a desarrollar en adelante, y es que forman parte de una asociación conocida como la:
ASOCIACION ESTELAR DE LA OSA MAYOR
No debemos imaginarla como un cúmulo estelar compacto, como las Pléyades, que es un grupo de estrellas jóvenes que están muy cerca unas de otras, y que están en una fase muy temprana en su curva de evolución estelar y que, además, está más lejos de nosotros, a 444 años luz, además, es un conjunto de estrellas que permanece relativamente concentrado por la gravedad.
Sin embargo, las estrellas de la Asociación estelar de la Osa Mayor están muy separadas entre sí, están mucho más dispersas, que además forman parte de varias constelaciones porque aunque la constelación de la Osa Mayor es muy grande, hay estrellas de la asociación que están en otras constelaciones, que la forman más de 150 estrellas. Y es que comparten muchas características en común, dos ya las hemos visto y están entre las siguientes:
- Distancia
- Tipo espectral
- Movimiento;
- Edad;
- Composición química;
- Origen común.
¿ Y esto que quiere decir?, pues que probablemente nacieron en la misma nebulosa todas juntas, en el mismo momento, y posteriormente se fueron dispersando por la Galaxia.
Un estudio publicado este año, utilizando datos de Gaia DR3, que es la tercera generación de datos generados por la misión GAIA (en breve tendremos ya disponible Gaia DR4), obtuvo una edad dominante de aproximadamente: 418 millones de años con una incertidumbre muy baja.
El resultado es especialmente interesante porque durante décadas las estimaciones de la edad de esta asociación fueron muy diferentes, desde aproximadamente 200 millones de años hasta cerca de 1.000 millones.
Si hacemos la media de distancia de las 150 estrellas nos dará unos 80 años luz.
Su tipo espectral A nos dice también su temperatura y su tamaño, las Pléyades son de tipo espectral B, mucho más grandes y mucho más calientes, al ser mucho más jóvenes.
Os pongo este gráfico para que comparéis tamaños según tipo espectral, nuestro Sol, mucho más mayor en edad, con temperatura menor y más pequeño en tamaño, es de tipo espectral G.
Los miembros de la Asociación Estelar de la Osa Mayor se desplazan aproximadamente en la misma dirección a través de la Galaxia, hacia un punto en la constelación de Sagitario. Por eso podemos imaginarla como una familia estelar que se está separando lentamente por la Vía Láctea. Y eso nos permite estudiar algo extraordinariamente difícil de hacer con una estrella aislada: comparar estrellas de diferente masa que nacieron aproximadamente al mismo tiempo.
Esto convierte a la Osa Mayor en un excelente laboratorio para estudiar cómo evolucionan las estrellas después de abandonar su infancia.
Es como disponer de un laboratorio natural de evolución estelar.
MIZAR Y ALCOR: LA PAREJA QUE NOS ENGAÑA
Probablemente no existe otra pareja de estrellas de la Osa Mayor tan famosa como:
Mizar y Alcor
A simple vista podemos distinguirlas fácilmente desde un cielo suficientemente oscuro.
Durante siglos, la capacidad de separar ambas estrellas se utilizó incluso como una especie de prueba de agudeza visual.
Pero aquí llega la sorpresa. Si tenemos la oportunidad de mirar a través de un telescopio veremos que lo que parece una estrella a simple vista, con pocos aumentos de convierten en dos para después mirando con más aumentos llegar a desdoblar estrellas y ver cuatro.
Mizar no es una estrella.
Es un sistema estelar múltiple.
Mizar A y Mizar B forman un sistema visual, y cada una de ellas posee además componentes muy próximos. En conjunto, el sistema de Mizar contiene cuatro estrellas.
Alcor, por su parte, también es un sistema binario.
Así que cuando miramos hacia esa pequeña zona de la vara del Carro, cuando miramos a la pareja Mizar-Alcor estamos contemplando un auténtico sistema estelar múltiple.
DUBHE: UNA ESTRELLA DIFERENTE
Dubhe es otra de las estrellas especialmente interesantes, porque no pertenece a la Asociación Estelar de la Osa Mayor aunque si sea una estrella de la Constelación.
Porque, es una gigante naranja de tipo espectral K, considerablemente más evolucionada que las estrellas blancas de tipo A que dominan buena parte de la Asociación Estelar y las seis compañeras del asterismo.
Y esto nos muestra algo importante: Las estrellas que forman el asterismo no son todas iguales.
Tenemos estrellas de tipo A, calientes y relativamente jóvenes, junto con una gigante evolucionada como Dubhe.
Dubhe también es un sistema binario, y su compañera orbita a una distancia considerable.
Con todo lo que estamos aprendiendo de datos en general y concretos de estrellas de la Osa Mayor, vemos que una constelación es simplemente una región aparente del cielo, y no necesariamente una familia física de estrellas.
LAS ESTRELLAS APARENTEMENTE SIMPLES TAMBIÉN TIENEN HISTORIAS COMPLICADAS
Pero uno de los grandes avances de la astronomía moderna ha sido descubrir que muchas de las estrellas que vemos como puntos individuales son en realidad sistemas múltiples.
Las observaciones que estudian sus espectros de luz y su astrometría han permitido descubrir compañeras que son imposibles de separar visualmente. Un buen ejemplo es Mizar. Otro es Alcor. Y esto tiene una enorme importancia científica. Las estrellas binarias permiten determinar directamente masas estelares y comprobar los modelos de evolución.
Por eso sistemas como los de la Osa Mayor tienen un valor científico mucho mayor de lo que podría sugerir su apariencia en el cielo.
PERO LA OSA MAYOR NO TERMINA EN EL CARRO
Aquí empieza la parte realmente espectacular.
La constelación ocupa una enorme superficie del cielo y contiene numerosos objetos de cielo profundo, y animamos a las lectoras y lectores a buscar en sus dispositivos estos objetos.
Entre ellos encontramos:
- galaxias espirales;
- galaxias irregulares;
- galaxias activas;
- nebulosas planetarias;
- cúmulos y galaxias en interacción. Y algunas están a millones de años luz.
MESSIER 81 Y MESSIER 82: DOS GALAXIAS EN UNA BATALLA CÓSMICA
Si existe una región especialmente famosa de la Osa Mayor para los aficionados a la astronomía, es la pareja:
M81 y M82
Se encuentran aproximadamente a 12 millones de años luz.
M81 es una espectacular galaxia espiral.Tiene un agujero negro supermasivo central cuya masa se estima en alrededor de 70 millones de masas solares.
M82, conocida como la Galaxia del Cigarro, es completamente diferente. Es una galaxia con una extraordinaria actividad de formación estelar.
Su tasa de formación de estrellas es aproximadamente diez veces superior a la de nuestra Vía Láctea.¿Por qué? Porque M81 y M82 han tenido encuentros gravitatorios. La interacción entre ambas ha comprimido grandes cantidades de gas y desencadenado una intensa formación de estrellas. Los estudios de NASA/Hubble sitúan uno de sus encuentros cercanos importantes hace aproximadamente 200 millones de años. ¿A qué es increíble?
M82 es especialmente interesante porque permite observar un fenómeno conocido como starburst, que significa estallido o brote estelar, es decir, que está fabricando estrellas. La interacción gravitatoria ha desencadenado una enorme actividad de formación estelar. Las estrellas jóvenes y masivas producen una cantidad extraordinaria de radiación y partículas. El resultado es un enorme viento galáctico que expulsa gas desde las regiones centrales de la galaxia. (Os animo a buscar su imagen en Wikipedia)
Con telescopios espaciales como Hubble y James Webb, la estructura de este proceso puede estudiarse en diferentes longitudes de onda. Desde nuestra perspectiva, M82 aparece prácticamente de canto. Por eso recibe su famoso nombre: La Galaxia del Cigarro.
Y no están solas. En esa misma región encontramos también NGC 3077 y la galaxia enana Holmberg IX, formando un pequeño grupo galáctico. Estamos, por tanto, contemplando un sistema de galaxias interactuantes situado a unos 12 millones de años luz.
M101: LA GALAXIA DEL REMOLINO
Otro de los grandes tesoros de la Osa Mayor es:
M101
La Galaxia del Molinete o del Remolino. Es una enorme galaxia espiral situada a aproximadamente 21 millones de años luz. Su estructura es asimétrica y presenta enormes regiones de formación estelar.
M101 es además un objeto espectacular para la astrofotografía.
Con telescopios relativamente modestos puede captarse su estructura general, mientras que exposiciones largas permiten revelar sus brazos espirales.
M97: LA NEBULOSA DEL BÚHO
No todo son galaxias.
En la Osa Mayor encontramos también una de las nebulosas planetarias más famosas del cielo:
M97, la Nebulosa del Búho.
Una nebulosa planetaria es un objeto que nos muestra la última fase de la vida de una estrella , es decir, cuando una estrella de masa similar a la solar envejece, va expulsando sus capas exteriores, porque va perdiendo masa y por tanto, la gravedad, no puede sostener las capas exteriores de su atmósfera. El resultado puede ser una nebulosa planetaria.
Se encuentra a unos pocos miles de años luz y fue creada por una estrella semejante al Sol en las últimas fases de su evolución. En M97, dos regiones oscuras dentro de la nebulosa recuerdan vagamente a los ojos de un búho. De ahí su nombre. Es una magnífica demostración de que una estrella que parece una simple estrella puede terminar creando una de las estructuras más delicadas y hermosas del cielo.
M108: UNA GALAXIA VISTA CASI DE PERFIL
Muy cerca de M97 encontramos:
M108
Una galaxia espiral vista prácticamente de canto. Su disco aparece atravesado por bandas de polvo oscuro. La proximidad aparente entre M97 y M108 es una de esas casualidades que hacen especialmente interesante observar la Osa Mayor con telescopio. En realidad, ambos objetos se encuentran a distancias muy diferentes.
Como ocurre con las estrellas del Carro, el cielo nos presenta una imagen bidimensional de un Universo profundamente tridimensional.
Y HAY ALGO TODAVÍA MÁS BONITO
Cuando observamos la Osa Mayor estamos mirando simultáneamente a dos historias completamente diferentes.
Por un lado están sus estrellas. Algunas nacieron hace unos 400 millones de años, cuando la Tierra todavía se encontraba en el Paleozoico. Por otro lado están las galaxias. La luz de M81 y M82 que llega esta noche hasta nuestros telescopios salió de aquellas galaxias hace unos 12 millones de años. Eso significa que cuando observamos M81 estamos viendo cómo era esa galaxia 12 millones de años atrás.
El cielo es, literalmente, una máquina del tiempo, que en estos artículos pondremos en marcha para viajar por el espacio y por el tiempo.
Esteban Donate
AstroCuenca
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