El cosmos en Perseus A

La entrada de hoy habla de muchas cosas. De las enormes distancias en el universo, de una de las estructuras más grandes conocidas en el cosmos, mundos lejanos, de colisiones de galaxias a velocidades de vértigo, plasma flotando en el espacio, agujeros negros gigantes, materia oscura, neutrinos, notas musicales a la deriva… Sí, y todo eso en unas pocas páginas y acerca de un solo objeto, el Cúmulo de Perseo, y, en concreto, la región central conocida como Perseus A, que preside la galaxia NGC 1275.

Para comenzar y entrar en materia tenemos que recordar algo de la geografía de nuestro universo. La Vía Láctea, como ya veíamos en esta entrada, se encuentra formando parte del Grupo Local junto a otras 50 galaxias, unidas por la fuerza de la Gravedad en un radio de unos 3 millones de años luz. Pero, a su vez, formamos parte de una estructura mucho más grande, el denominado Supercúmulo de Virgo, cuyo centro es el Cúmulo de Virgo (más concretamente la gran galaxia elíptica M87), a unos 65 millones de años luz, alrededor del cual giramos como la Luna lo hace alrededor de la Tierra. Este supercúmulo está formado por unos 100 cúmulos o grupos más pequeños. Pues bien, el universo entero está constituido por estos cúmulos de galaxias, son los ladrillos que lo componen.

A la gran distancia de 240 millones de años luz encontramos el cúmulo que nos ocupa hoy, el Cúmulo de Perseo, una enorme agrupación de más de 1.000 galaxias que se aglomeran en un espacio de 65 millones de años luz de diámetro. Constituye, de esta manera, uno de los componentes estructurales más grandes que se conocen en el cosmos. Una de las curiosidades que hay tras este cúmulo es que se encuentra inmerso en una inmensa nube de plasma que alcanza temperaturas abrumadoras, llegando a los 55 millones de grados en muchos puntos. Como referencia, basta decir que la superficie de nuestro sol (que también cuenta con plasma entre sus componentes) es de algo más de 5.000 grados. Los expertos no entienden cómo este plasma puede mantener esa temperatura y no haberse disipado en los últimos 10.000 millones de años que se estima a su génesis. Sin embargo, hay una teoría que explicaremos en un momento.

En 2012, un equipo de astrofísicos encontró, gracias al telescopio Chandra de rayos X, una extraña línea en el espectro de esta nebulosa de plasma. Normalmente el espectrógrafo muestra líneas de distintos iones de Hierro, Silicio y otros elementos. Pues bien, un equipo de investigadores captó ese año una línea de emisión que no se corresponde con ningún elemento conocido hasta la fecha. La respuesta a esto es, por ahora, completamente abierta. Hay un amplio abanico de posibilidades, desde partículas exóticas, neutrinos hasta materia oscura. Y es que todavía nos queda mucho por conocer, como muestra esta fotografía, la primera vez que se detectó la materia oscura. Como apunte informativo, la materia oscura es un tipo de materia que ha pasado desapercibida hasta ahora porque no se deja ver por los métodos tradicionales, pero ha sido deducida porque a nuestro universo le falta “masa” para explicar los movimientos de las galaxias, y a esa masa que no encontramos se le ha pasado a denominar materia oscura. Con el telescopio Subaru se
han observado grandes cúmulos de galaxias que actúan como lentes gravitacionales. Aquí puedes leer más sobre ellas, pero resumiendo, la gravedad puede desviar la luz, por lo que un objeto que se encuentre detrás de otro que ejerza una importante fuerza, escondido tras él, puede aparecer a su lado como muestra la siguiente ilustración. Gracias a la observación de este fenómeno, un grupo de científicos pudo deducir la presencia y las dimensiones de la materia oscura que rodeaba a este cúmulo, que se denomina Cúmulo de Fornax. ¿Será esa línea en el espectro una muestra de la materia oscura? La repuesta tendrá que esperar, pero pronto saldremos de dudas.

Volviendo a nuestro Cúmulo de Perseo, observaciones con el telescopio Chandra han revelado, además, la presencia de unas enormes ondas similares a las ondas auditivas, con origen en el centro del Cúmulo, denominado Perseus A. Al parecer, dichas ondas se generan en un agujero negro supermasivo que se encuentra en el corazón de NGC 1275, galaxia en la que nos centraremos a continuación. Este agujero negro es una fuente intensa de radiación en distintas longitudes de onda, además de estas ondas de sonido, que viajan a grandes velocidades, calentando a su paso el espacio que las rodea. Ésta es una de las explicaciones plausibles para explicar que el plasma del cúmulo no se enfríe, porque dichas ondas transfieren parte de su energía al medio, produciendo calor. Como curiosidad, estas ondas tienen una longitud enorme, del orden de años luz.

La nota Do del centro de un piano tiene una longitud de onda de 1 metro. La longitud de las ondas que produce Perseus A es tan grande que producen una música inaudible por nosotros. Si fuéramos capaces de escuchar frecuencias tan bajas (3.03^-24 MHz) apreciaríamos, en medio del espacio, la nota Si bemol, pero 57 octavas por debajo del Do central del piano. Me gusta imaginar a una ballena gigante emitiendo su canto grave, nadando por el océano cósmico como una inmensa nave espacial. Se puede decir que, de la misma manera, Perseus A canta en medio de sus galaxias compañeras, ofreciendo un concierto interminable.

Nos centramos finalmente en el centro del cúmulo, en la galaxia NGC 1275. En 1970 se encontró una inmensa fuente de rayos X proveniente de esta región, localizándose especialmente en su centro donde, como ya hemos visto, reside un agujero negro supermasivo. Estudios recientes revelan, además, que NGC 1275 no es una galaxia, sino dos galaxias interactuando entre sí. Como si de un jugador de Rugby se tratase, una galaxia gigante elíptica fue golpeada violentamente por otra espiral, también de grandes proporciones. La velocidad a la que se han encontrado resulta vertiginosa, alcanzando los 3.000 km por segundo, una centésima parte de la velocidad de la luz (y a nosotros un accidente a 120 km por hora nos parece violento…). Lejos de romper su estructura, la principal afectada ha sido la galaxia espiral, cuyos brazos se dispersaron en todas direcciones, quedando hoy como restos de un brusco encuentro. En fotografías del Hubble podemos apreciar estos brazos, que se muestran como filamentos brillantes que salen del centro de NGC 1275 como las patas de un pulpo, totalmente desestructurados. En ellos se aprecian zonas de formación estelar, probablemente estimuladas por las violentas sacudidas que se han producido, en un claro ejemplo de que la materia nunca se pierde, sino que siempre acaba reutilizándose cuando las condiciones son favorables.

Después de toda esta información, podemos afrontar la observación de este cúmulo con todo a nuestro favor y mayores posibilidades de disfrute. Conocido como Abell 426, el cúmulo de Perseo se encuentra muy cerca de Algol, fácil de encontrar siguiendo una línea de 3 estrellas brillantes. Es importante hacerse con un mapa detallado de la zona y disponer de tiempo para verlo en condiciones. Por este motivo he tardado bastante tiempo en atreverme a dibujarlo. Hace unos meses lo vi por primera vez, pensando que vería solamente a NGC 1275 y NGC 1272. Cuando empecé a ver pequeños manchurrones dispersos por todo el campo del ocular, supe que no era una observación para realizar a la ligera. La otra noche, aprovechando los cielos oscuros del Camino de la Cabra, me decidí a afrontarlo.

A 65 aumentos destacan varias estrellas brillantes, y en medio del campo pude apreciar la brillante galaxia NGC 1275, la protagonista indiscutible de esta historia. Por supuesto, los filamentos de los que hemos hablado son completamente invisibles al telescopio, pero no deja de ser interesante imaginarlos. Muy cerca brilla NGC 1272, y varias manchas más comienzan a aparecer por la zona. Mayores aumentos permiten verlas más fácilmente, aunque necesitaremos mover el tubo para abarcar un mayor número de ellas. Una de ellas me llamó la atención, pues tras unos segundos de adaptación pude comprobar que no era una galaxia, sino dos muy juntas, NGC 1277 y NGC 1278, perfectamente separadas con visión periférica. Otras de similar brillo pueblan todo el campo, y me esforcé para atisbar algunas especialmente débiles que no están en los catálogos tradicionales y cuya magnitud no consigo encontrar, como PGC 12443, PGC 12336 y CGCF 540-89 (sí, son nombres muy raros…).

Cuento un total de 17 galaxias en el campo a bajo aumento. Con la vista ya adaptada completamente, merece la pena concentrarse y verlas, como suelo decir, de forma tridimensional. Hay que hacer un esfuerzo visual por “adelantar” todas las estrellas puntuales, y retirar mentalmente todas esas manchas. Entonces es cuando uno siente verdadero vértigo, como si estuviera al borde un abismo inmenso y oscuro. Es una sensación que engancha y que resulta más fácil cuanto más se practica, dando la sensación de estar volando en una nave espacial. Me llevó un buen rato dibujar todo lo que veía, y probablemente hubiera podido exprimirlo un poco más, pero la búsqueda de tantas pequeñas y difusas manchas es verdaderamente extenuante. Sin embargo, una vez terminado, la sensación merece con creces el esfuerzo dedicado, esa sensación de pequeñez, de formar parte de algo enorme. Definitivamente, no sería igual de interesante si fuéramos el centro del universo.

PD: aquí os dejo una versión con los nombres de las galaxias que aparecen en el dibujo: