Las nubes de Magallanes

Saliendo de nuestra Vía Láctea, las primeras galaxias con las que nos tropezamos son las Nubes de Magallanes, llamadas así porque los primeros europeos que las describieron fueron los que viajaron con Magallanes y Elcano en la primera circunnavegación de la Tierra, entre 1519 y 1522, aunque ya aparecen citadas en el siglo X por Al Sufi y en 1503 por Americo Vespucio. Son visibles a simple vista, como manchas difusas, pero sólo desde el hemisferio Sur terrestre puesto que están situadas a una declinación muy baja, unos 70º S, (figura 17.1).

La Gran Nube de Magallanes (GNM en español o LMC en inglés, Large Magellanic Cloud) tiene unos 35.000 años luz de “diámetro” (en realidad no tiene una forma determinada, ni mucho menos esférica; se la clasificó siempre como Irregular aunque ahora se ha detectado alguna estructura espiral), está situada a 163.000 años luz de la Vía Láctea y su masa es de unos 15.000 millones de soles, es decir bastante más pequeña que la Vía Láctea pero todavía cabe considerarla de cierta envergadura, (figura 17.2A). Contiene numerosos objetos interesantes: la estrella hipergigante azul S Doradus (con una luminosidad un millón de veces la solar), cúmulos abiertos y cerrados, nebulosas, entre las cuales destaca la llamada Nebulosa de la Tarántula, una región de muy activa formación estelar.

En 1987 explotó, en la periferia de la nebulosa de La Tarántula (figura 17.2B), una supernova (SN 1987 A) que fue objeto de estudio y seguimiento al tratarse de la estrella de este tipo más cercana desde la invención del telescopio.

La Pequeña Nube de Magallanes (PNM en castellano o SMC del inglés Small Magellanic Cloud) es una galaxia irregular (sin forma definida) situada a unos 200.000 años luz y lo bastante pequeña (su masa es de apenas 2.000 millones de soles) para ser calificada de “enana”.

Estudiando las variables cefeidas de la PNM la astrónoma norteamericana Henrietta Swan Leavitt descubrió en 1912 la relación periodo-luminosidad de este tipo de estrellas, de la máxima importancia (tema 14) para el cálculo de distancias.

En la fotografía se aprecian además dos cúmulos globulares (47 Tucan, uno de los más brillantes, y NGC 362) pertenecientes a la Vía Láctea.

Ambas se consideran satélites de nuestra galaxia, ligadas a ella por la gravedad y seguramente distorsionadas por su cercanía. Se han identificado una decena más de galaxias enanas también satélites de la nuestra.

 

Andrómeda

Nuestra siguiente parada en este viaje es ya un hito importante: la Gran Galaxia de Andrómeda, la M 31 del catálogo Messier. Es el objeto más lejano que podemos vislumbrar a simple vista, en la posición que señala la flecha roja en la siguiente figura, y favorita de los aficionados para la observación telescópica.

Si seguimos la alineación que forman las estrellas Mirach y μ Andromedae encontraremos en esa dirección la galaxia M 31.

Con los grandes equipos modernos se captan imágenes de una soberbia belleza:

Es una galaxia espiral, pero no la vemos de frente, sino que se nos presenta casi de perfil por lo que no vemos con absoluta claridad esa estructura. El núcleo central manifiesta una tonalidad amarillenta mientras que las zonas exteriores son más azules y están surcadas por bandas oscuras (formadas por nubes de material opaco) que marcan la posición de los brazos espirales. En la fotografía aparecen también dos galaxias satélites (M 32 y M 110) así como la estrella ν Andromedae que nos puede servir para localizar esa débil nube en el cielo nocturno.

La distancia a M 31 centró el debate sobre la existencia o no de otras galaxias, de otros “universos islas”, externos a la Vía Láctea (ver tema 16). En 1920 Heber Curtis defendió que la “nebulosa” de Andrómeda era otro sistema estelar basándose en la magnitud aparente de algunas novas detectadas en ella, que eran significativamente menos brillantes que las observadas dentro de la Vía Láctea lo que implicaría una distancia mucho mayor. Frente a él, Harlow Shapley mantuvo entonces la posición de que Andrómeda era una nebulosa dentro de nuestra galaxia (cuyo tamaño había sobreestimado por lo que pensaba que constituía todo el Universo). La discusión fue zanjada por Edwin Hubble quien en 1925 encontró algunas cefeidas en M 31 confirmando definitivamente que se trataba de otra galaxia independiente y alejada.

Se encuentra a 2,5 millones de años luz (2,5 Mal) y es algo mayor que la Vía Láctea, su diámetro es del orden de 150.000 años luz y su masa visible (sin contar la materia oscura) de unos 150.000 millones de soles. Es una galaxia espiral muy grande, posiblemente porque a lo largo de los tiempos fue absorbiendo e integrando otras más pequeñas y cercanas. Sigue rodeada de varias satélites, como M 110 que tiene forma de esfera muy achatada (elipsoide).

La galaxia de Andrómeda y la Vía Láctea se están acercando a la impresionante velocidad de 140 km/s y previsiblemente “chocarán” dentro de unos 5.000 millones de años, aunque desde mucho antes comenzarán a influirse mutuamente por efecto de su gravedad, deformándose notablemente y quizá terminen fusionándose en una única galaxia gigante (figuras 17.7).

El Triángulo

Dentro de los límites de la pequeña constelación del Triángulo, cerca de Andrómeda y Piscis, encontramos la tercera galaxia en importancia del Grupo Local: M 33, la galaxia del Triángulo.

La flecha de la figura 17.8 indica su posición en el cielo. Esta sí que la vemos casi cenitalmente y podemos observar sin ambigüedad su forma espiral, con sus brazos en torno al pequeño núcleo central, no muy “apretados” sino muy abiertos. De nuevo vemos una cierta coloración amarilla o rojiza en el centro y una tonalidad azulada en los brazos que están cuajados de pequeñas manchas rosadas. En particular destaca una, NGC 604, que es una nebulosa en la que están naciendo nuevas estrellas muy calientes que emiten gran cantidad de energía en el rango del ultravioleta de forma que ionizan el hidrógeno de la nebulosa, dándoles esa característica tonalidad rosada; se llaman regiones H II. Otras similares son la nebulosa de Orión (M 42, dentro de nuestra galaxia) y la de La Tarántula (en la GNM). En M 33 éstas son muy abundantes lo que indica una elevada tasa de formación de nuevos soles (figura 17.9).

La galaxia del Triángulo es grande, pero no llega al tamaño de la Vía Láctea o de Andrómeda. Situada a 2,8 Mal de nosotros, tiene un diámetro de 50.000 años luz (la mitad que la Vía Láctea) pero su masa es “solo” de unos 25.000 millones de soles.

El Grupo Local

Además de las vistas hasta ahora, en nuestras inmediaciones (hasta una distancia de unos 5 Mal) existen otras 30 galaxias, la mayoría enanas y por lo general cobijadas bajo la “protección” de alguna de las dos gigantas del grupo: Andrómeda y la Vía Láctea.

Siguiendo la comparación que identifica la Vía Láctea con la ciudad de Madrid (tema 16) vamos a ver cómo podrían quedar situados los diversos miembros del Grupo Local. Recordemos que la escala utilizada era: 50.000 años luz en la realidad (el radio de nuestra galaxia) correspondían en el modelo a 10 km (el “radio” supuesto para Madrid) y siguiendo la misma escala 200 km corresponden a un millón de años-luz.

Galaxia	Distancia Real (a.l.)	Distancia Modelo (km)	Ciudad	Número de habitantes
Vía Láctea	0	0	Madrid	3.000.000
M 31	2,5·106	500 km		5.000.000
M 33	2,8·106	560 km		600.000
GNM	163.000	32 km		250.000
PNM	200.000	40 km		40.000

Las principales galaxias del Grupo Local resultarían así a estas distancias del centro de Madrid, asimismo podríamos hacernos una idea del tamaño que tendrían en el modelo.

Del tamaño de la Pequeña Nube de Magallanes hay en el Grupo Local otras 5 galaxias y luego nos quedan otras 25 galaxias enanas, que corresponderían a pequeños núcleos urbanos de menos de 10.000 habitantes. Si llevamos todos estos datos a un mapa de la península Ibérica, nos podría quedar según indica la figura 17.10.
Hay dos grandes urbes, otras dos ciudades importantes y luego 5 pequeñas capitales (de unos 40.000 habitantes) y otras 25 poblaciones menores, muchas de ellas cercanas a las dos grandes aglomeraciones. El resto estaría completamente deshabitado. No hay ninguna galaxia comparable a Lisboa, Sevilla, Valencia, Málaga o Bilbao: nada, todo vacío. Y si seguimos alejándonos, la próxima galaxia ya está a 10 Mal, es decir, a 2.000 km y se situaría más o menos, ¡en Atenas!, y entre medias no habría nada.