Billete a la Galaxia de Andrómeda

Andrómeda es un nombre que viene unido intrínsecamente a la imagen más conocida del universo, que cualquiera ha visto al menos una vez en fotografías. Un óvalo de luz con un brillante centro ensanchado, plagado de una miríada de estrellas y salpicado de jirones de luz rojizos, azulados, flanqueado por otras dos estructuras menores pero muy brillantes, una alargada y otra pequeña y redondeada. Cualquier aficionado a la astronomía conoce esta descripción, probablemente a raíz de haberla observado a través de distintos y variados instrumentos, incluyendo la propia vista, quizás a raíz de haberla inmortalizado en una fotografía… La Galaxia de Andrómeda, M31, es un objeto conocido desde la antigüedad, y cuenta en su haber con tantos logros que sería imposible hablar de todos.

Comenzaremos por los cimientos, por una breve presentación, e iremos soltando datos conocidos y no tan sonados, para poder afrontar una observación de este monumento con todas las de la ley. M31 es el miembro más grande y brillante de nuestro Grupo Local, tan sólo desafiado por nuestra propia Vía Láctea. Sin embargo, hay que admitir que nos deja en pañales, ya que tiene un diámetro de 220.000 años luz (casi el doble de nuestra galaxia) y cuenta en su haber con la vertiginosa cantidad de un trillón de soles. Es difícil imaginar ese número, pero como comparación baste decir que la Vía Láctea tiene unas 400.000 millones de estrellas. Ambas galaxias, como principales protagonistas del Grupo Local, colisionarán en menos de 4.000 millones de años, y nuestro Sol seguirá vivo para observar el espectáculo. De hecho, estudios recientes sugieren que ya han comenzado a interactuar, ya que parece que los halos de las galaxias son en realidad mucho mayores que el diámetro observable. De esa manera, podrían haber comenzado a compartir materia en sus regiones más externas, de un modo apenas imperceptible. En el futuro la unión se hará más evidente y sus núcleos comenzarán una danza recíproca a medida que los brazos se deforman y pierden toda estructura. Las estrellas de ambas galaxias quedarán entonces mezcladas entre sí y la colisión estimulará la formación de miles de astros. Un tiempo después el resultado final será, probablemente, una colosal galaxia elíptica de enormes proporciones y densidad, de similar apariencia a M87 en Virgo. En la siguiente imagen de la NASA podemos contemplar una recreación de la visión que tendrán los habitantes de algún planeta cercano a medida que M31 se acerque a nosotros.

El primer manifiesto escrito que tenemos de M31 es un libro árabe escrito por Abderraman al-Sufi que data del siglo X, y en el que se refiere a la galaxia como una «pequeña nube». Sin embargo, no cabe duda de que culturas más antiguas tuvieron que percatarse de esa mancha blanquecina que tan distinta era del resto de las estrellas. Messier la catalogó como M31, si bien no fue el primero en observarla con un telescopio. Dicho honor recae sobre Simon Marius, un astrónomo alemán que la observó en 1612. Herschel predijo que M31 se encontraba a unas 2.000 veces la distancia que nos separa de Sirio, equivocándose en un factor de 156. Sin embargo, fue capaz de intuir que se encontraba «muy lejos», algo no tan fácil como parece. Por aquélla época se creía que todos los objetos nebulosos eran en realidad aglomeraciones de estrellas irresolubles. Gracias al espectrógrafo se pudo ir conociendo la naturaleza gaseosa de las nebulosas, y Willian Huggins,  en 1864, observó que el espectro de Andrómeda era el mismo que las estrellas «normales y corrientes», con lo cual obtuvo la primera prueba real de su naturaleza estelar.

Heber Curtis fue un gran defensor de la idea que situaba a M31 fuera de nuestra galaxia, y protagonizó un largo debate contra Harlow Shapley, que pensaba que la nebulosa de Andrómeda era más pequeña de lo que se sugería, perteneciendo al halo galáctico de la Vía Láctea. Fue Edwin Hubble quién zanjó tamaña discusión en 1925 al encontrar estrellas variables cefeidas, que permitieron conocer la distancia exacta y colocarla a unos 800.000 años luz. Infraestimó la distancia en gran medida, pero sirvió para refutar el argumento de Shapley y cambiar el concepto del cosmos que se tenía hasta entonces, ampliando los horizontes de nuestro universo más allá de lo inimaginable.

Estudios recientes sugieren que M31 se formó hace unos 10 mil millones de años a raíz de colisiones de galaxias más pequeñas o protogalaxias. La principal de estas interacciones ocurrió hace 8 mil millones de años, provocando el nacimiento de un aluvión de estrellas que dieron forma al halo que conocemos hoy en día. Posteriormente, en los últimos mil millones de años, ha sufrido un nuevo brote estelar, probablemente debido a la cercanía de sus dos principales galaxias satélite, M32 y M110. Hace unos 100 millones de años, la colisión con otra galaxia dejó como resultado un anillo de estrellas y gases que giran en sentido opuesto al resto de componentes, como puede apreciarse en la siguiente imagen en infrarrojo.

La estructura principal de M31 está compuesta por dos brazos que rodean la galaxia, con un espacio entre ambos de unos 13.000 años luz. Estos brazos muestran irregularidades debidas a la interacción con M32 y M110, así como salientes y grandes regiones HII de formación de estrellas. La más grande de estas zonas, una importante nube estelar, tiene una entrada propia en el New General Catalogue, con la designación NGC 206.  Es una inmensa aglomeración de estrellas y gases con numerosas regiones HII, un diámetro de unos 800 años luz y una edad media de sus componentes entre 40 y 50 millones de años. La evolución natural de la estructura galáctica llevaría a M31, probablemente, a convertirse en una galaxia anular, un extraño tipo de galaxia que se caracteriza por presentar un núcleo central y una anillo rodeándole situado a mayor distancia.

Otros miembros de la gran familia de Andrómeda son sus cúmulos globulares, de los cuales se han encontrado unos 460. El mayor de ellos es, sin duda, Mayall II o G1, un enorme globular dos veces más luminoso que Omega Centauri, el
cúmulo globular más grande de nuestra galaxia. De hecho, su gran tamaño hace pensar que es el núcleo de alguna antigua galaxia a la que M31 le robó la mayor parte de sus estrellas, aunque dicha hipótesis no ha podido comprobarse aún. La galaxia tiene muchos de estos cúmulos visibles con instrumentos de aficionado, como veremos un poco más adelante. El núcleo de M31 también ha dado que hablar, ya que recientemente se comprobó que presenta una aparente estructura doble, con una estructura mayor conocida como P1 y otra menor denominada P2. Al parecer, P1 es parte de un anillo estelar que orbita alrededor de P2, que contiene en su interior un agujero negro supermasivo.

La zona, como podemos ver en la siguiente imagen en rayos-X, presenta un número importante de fuentes emisoras de esta longitud de onda, y en su centro podemos ver ese punto azulado, testigo indirecto de la presencia del gran agujero negro. Probablemente no sea muy distinta al corazón de nuestra propia Vía Láctea.

Con algunos conocimientos nuevos sobre nuestra compañera galáctica, vamos a intentar abordar su observación de una manera algo distinta, que no se quede simplemente en observar el halo y el núcleo que tan bien conocemos y que tantas noches hemos visto (y, la verdad, tampoco nos cansamos de verlo). Con un cielo oscuro sobre nuestras cabezas, M31 llama la atención cuando elevamos la mirada, tanto que no hace falta si quiera saberse topográficamente la zona. Aun así desde cielos contaminados puede ser más complicado, así que podemos encontrarla a partir del cuadrado de Pegaso, o bien desde uno de los picos de Casiopea, que apunta directamente a ella. Si venimos por este último camino podemos aprovechar para echar un vistazo a dos de sus hermanas menores, NGC 147 y NGC 185, dos galaxias elípticas que ya hemos contemplado con anterioridad y que orbitan incansablemente alrededor de M31. No podremos apreciar en ellas mucho detalle, pero su visión no deja de ser sugerente, y mirando al cielo podemos intentar “visualizarlas” mentalmente a medio camino entre su hermana mayor y Casiopea, y pensar “pues sí, realmente parece que están en la misma dirección”.

Sin más preámbulos vamos a esa mancha brillante que nuestros ojos encuentran tan llamativa y que recibe el nombre de M31 o NGC 224. Su tamaño es grande, muy grande, tanto que cabrían 6 lunas llenas en fila india ocupando el halo de un extremo a otro. Su proximidad a la Vía Láctea vista a simple vista puede usarse como estimación de la calidad del cielo, ya que en lugares verdaderamente oscuros la distancia entre ambos es bastante pequeña. El mejor instrumento para observar M31 en su conjunto es, sin duda, unos buenos prismáticos, así como son el único instrumento capaz de abarcar sus 190 minutos de arco de envergadura. El halo brilla fuertemente con una magnitud conjunta de 3.4, y en su centro el núcleo, con forma redondeada, presenta un elevado brillo superficial. Una atenta mirada permitirá vislumbrar sus dos compañeros de viaje, M32 y M110. El primero apenas se distingue como una estrella gruesa, el segundo es una débil mancha blanquecina y alargada cuyo extremo apunta al halo de M31.

El telescopio nos ayudará a ver más detalles, tanto a bajo como a alto aumento, y es que esta galaxia tiene mucho que ofrecer. Desde un principio, a bajo aumento (44x en mi caso con el ocular de 34 mm) el campo de visión ni siquiera llega a cubrir la mitad de sus medidas, de forma que hay que mover el tubo para poder contemplarla a todo lo largo. La imagen, en un primer momento, nos recuerda a la vista por prismáticos pero con un brillo más intenso. El bulbo central, redondeado, resalta enormemente, y destaca la parte más interna de su núcleo, que muestra un aspecto totalmente estelar. No es difícil imaginar en ese punto brillante a la pareja formada por el cúmulo de estrellas y el agujero negro que hemos visto anteriormente. Quién diría que una imagen tan estática puede reunir en un solo punto tanta fuerza…

M32 es una bonita galaxia elíptica que aparece inmersa en el halo galáctico, de unos 7 minutos de arco. Redondeada, más brillante en el centro y difuminándose en sus bordes, colisionó con M31 hace unos 200 millones de años, perdiendo entonces más de la mitad de sus estrellas. Es interesante poder contemplarla al lado de una galaxia espiral para poder comparar ambos tipos morfológicos. El otro satélite, M110, se encuentra al otro lado, separado del núcleo unos 30 minutos de arco, en la periferia del halo principal. Con 10×17 minutos de arco de superficie, se encuentra a 190.000 años luz de M31, y desde nuestra perspectiva la vemos un poco más rezagada que su compañera. A pesar de su forma claramente alargada es de tipo elíptico, deformada por su paso cerca de M31. Vemos sin ningún problema su núcleo alargado y homogéneo, perdiendo brillo conforme se aleja del centro. Ambas galaxias satélite suponen un marco espectacular que ensalza aún más la magnificencia de la Galaxia de Andrómeda. Una prominente banda oscura puede observarse justo por encima del núcleo, más evidente con visión lateral, rodeando toda la zona del bulbo y perdiéndose hacia los laterales. Cuando se presta un poco más de atención aparece un segunda línea oscura por encima de la anterior, y entonces uno es consciente de que la galaxia es, además de muy larga, muy ancha.

Un detalle más podemos observar a bajos aumentos, y no es otra cosa que NGC 206, la inmensa asociación estelar que puebla uno de los brazos de M31. Para encontrarla lo más fácil es imaginar un triángulo formado por el núcleo de la galaxia, M32 y, en el otro vértice, veremos, si no nos molestan las luces artificiales, una pequeña mancha difusa que brilla algo más que el halo. Presenta una forma alarga, y de ella parece salir, tras una buena adaptación a la oscuridad, otra débil línea oscura en dirección a M32. En una noche más oscura podríamos apreciar más detalles aún con toda seguridad.

Abandonamos la galaxia propiamente dicha para ir a la caza de algunos de sus cúmulos globulares, algo para lo que sí necesitaremos al menos aberturas moderadas, ya la mayoría de ellos son de magnitud mayor a 14. El primero que vi fue G76, el más brillante de los que aparecen sobre el halo galáctico. Está muy cerca de NGC 206 y presenta una magnitud de 14.3, con 3 segundos de arco de diámetro que no bastarán para ver al cúmulo como algo más que una débil estrella. Es muy llamativo la región en la que se encuentra, un pequeño asterismo que parece un “copia y pega” de la constelación Casiopea. No es sólo su forma de “M” lo que recuerda a ella, sino que uno de los picos lo componen en realidad dos estrellas muy unidas, de forma similar a Shedir y Achird. Puede resultar difícil ver estas dos estrellas por su relativa cercanía, de 22 segundos de arco, pero será imprescindible, porque la más interna de ellas es en realidad el cúmulo globular. A 125 aumentos su aspecto es totalmente estelar, y cuando subí a 300x el fuerte viento que había esa noche me impedía apreciar la imagen totalmente nítida. En el mejor de los casos se verá como un débil estrella ligeramente engrosada, pero no debemos perder de vista que estamos hablando de un cúmulo globular que pertenece a otra galaxia (incomparablemente más lejos que los cúmulos de Fornax, por ejemplo, o el errante intergaláctico).

Con el Hyperion de 13 mm G76 comparte campo de ocular con otro cúmulo globular, un poco más débil aún, que recibe el nombre de Bol D195. Su magnitud de 15.3 hace totalmente imprescindible conocer su ubicación exacta, formando parte de una especie de pequeña cruz que mira hacia abajo. Después de tantear estos dos globulares me propuse ir a la caza de Mayall II, el mayor de los cúmulos de M31. Siguiendo el atlas me situé al lado de la estrella donde debía estar, y me sorprendió no verlo a la primera. Aun así, decidí insistir y, con paciencia, logré percibirlo como un evanescente punto que sólo aparecía con visión lateral y cuando la estabilidad de la atmósfera era especialmente buena. Decidí aumentar a 300 aumentos, aunque no logré mucha mejoría. Extrañado, volví a mirar el atlas y fui consciente de mi error. Eso no era Mayall II, sino G35, un globular aún más débil todavía. Con una magnitud de 15.5, es uno de los objetos más débiles que he conseguido ver con mi Dobson de 30 cm, aunque con mejores condiciones del cielo se puede forzar un poco más.

Una vez consciente de mi error avancé un poco más con el telescopio hasta llegar a Mayall II, también conocido como G1 (Globular 1). Con una magnitud de 13.7 y unos 30 segundos de arco, su visión es un regalo para los sentidos después de los anteriores globulares. Se encuentra situado completamente fuera de los dominios de M31, motivo que probablemente ayude a verlo mejor, debido a que presenta un mayor contraste sobre el cielo oscuro de fondo. Se hace aparente desde un primer momento como una pequeñísima mancha borrosa, que pide a gritos usar mayores aumentos. A 300x la imagen mejora bastante, y esa pequeña bola difusa aparece flanqueada por dos débiles estrellas, recordando enormemente a M13 y sus dos estrellas en una versión minimizada. Por supuesto, ninguna estrella del cúmulo se puede individualizar, ni siquiera ofrece un aspecto grumoso, pero es de agradecer poder observar un cúmulo globular extragaláctico tan brillante (relativamente, por supuesto). Su visión desde la propia M31 debe ser abrumadora como poco…

Aquí concluimos este viaje a través de la galaxia más conocida y concurrida por astrónomos, desde el más novel al más veterano. Tan sólo hemos visto una mínima proporción de los cúmulos globulares que nos puede ofrecer, pero nada nos impide hacernos con un buen mapa estelar e ir cazándolos poco a poco, al menos los que se encuentren a nuestro alcance. Las dos bandas oscuras son sólo las principales líneas de gas que interceptan la luz de la galaxia, pero hay muchas otras diseminadas por el halo, que se nos mostrarán cuando observemos a M31 desde un cielo verdaderamente oscuro. Otros detalles aparecerán entonces, maravillándonos a medida que navegamos por su superficie con nuestro telescopio. Mientras tanto, miraremos incansablemente esa mancha de luz que, si de algo nos habla, es de lo que pequeños que somos en el universo. A saber cuántos ojos nos contemplan desde esa gran familia de estrellas. ¿En cuántos planetas florecerá la vida entre más de un trillón de soles?