La Galaxia de Andrómeda (M31)

La Galaxia de Andrómeda (M31)

Descrita por Al-Sufi hacia el 905 d.C..

M 31 es la famosa galaxia de Andrómeda, nuestra más cercana gran galaxia, y forma parte del Grupo Local de galaxias junto a sus compañeras (entre las que se incluyen M32 y M110, ambas brillantes galaxias elípticas enanas), nuestra Vía Láctea y sus compañeras (entre ellas M33), y algunas otras.

Visible a simple vista aún en condiciones moderadas, este objeto fue conocido como “la pequeña nube” para el astrónomo persa Abd-al-Rahman Al-Sufi, quien la describió y dibujó en el año 964 d.C. en su “Libro de las estrellas fijas”. Debe haber sido comúnmente observada y conocida por los astrónomos persas en Ispahán en épocas tan tempranas como el año 905 d.C., o aún antes.

R. H. Allen (1899 – 1963) informó que también aparecía en un mapa estelar holandés del año 1500.

Charles Messier, que la catalogó el 3 de agosto de 1764, desconocía obviamente estos informes previos, y asignó su descubrimiento a Simón Marius, quien fue el primero en dar una descripción telescópica en 1612, pero que (según R. H. Allen) no reclamó su descubrimiento. Sin conocer los descubrimientos de Al-Sufi y de Marius, Giovanni Batista Hodierna la re-descubrió independientemente antes de 1654. Sin embargo Edmond Halley, en su tratado de 1716 “Nebulosas”, otorga su descubrimiento al astrónomo francés Bullialdus (Ismail Bouillaud), quien la observó en 1661, pero el mismo Bullialdus menciona que había sido observada 150 años antes (a principios del siglo XVI) por algún astrónomo anónimo (R. H. Allen, 1899 – 1963).

Durante mucho tiempo se creyó que la “Gran Nebulosa de Andrómeda” era una de las nebulosas más cercanas. William Herschel creyó, equivocadamente por supuesto, que su distancia no excedía 2 000 veces la distancia a Sirio (17 000 años luz); sin embargo, la veía como el más cercano “universo-isla”, parecido a nuestra Vía Láctea, que él suponía era un disco con un diámetro igual a 850 veces la distancia a Sirio y con grosor de 155 veces esa distancia.

Fue William Huggins, el pionero de la espectroscopía, quien hizo notar en 1864 la diferencia entre las nebulosas gaseosas, con su espectro de líneas, y las “nebulosas” que ahora sabemos que son galaxias, con líneas espectrales continuas, similares a las de las estrellas, y obtuvo un espectro continuo para M 31 (Huggins y Miller, 1864).

En 1887, Isaac Roberts obtuvo las primeras fotografías de la “nebulosa” de Andrómeda, que mostraban por primera vez los rasgos básicos de su estructura espiral.

En 1912, V. M. Slipher del Observatorio Lowell midió la velocidad radial de la “nebulosa” de Andrómeda, y encontró que tenía la mayor velocidad jamás registrada, de unos 300 km. por segundo, aproximándose. Ésto ya apuntaba a la naturaleza extra-galáctica del objeto.

Según Burnham, un valor más ajustado sería el de 266 km./seg., pero R. Brent Tully da 298 km/seg., y NED, por su lado, obtiene nuevamente un valor moderno de 300 (+/- 4) km./seg.. Nótese que todos estos valores previos describen el movimiento con respecto a nuestro sistema solar, es decir, al movimiento heliocéntrico, no al relacionado con el centro de la Vía Láctea. Este último valor puede ser obtenido corrigiendo de acuerdo con el movimiento de nuestro sistema solar alrededor del centro galáctico.

Los valores modernos para la rotación galáctica y para la velocidad radial heliocéntrica dan como resultado que la galaxia de Andrómeda y la Vía Láctea se están aproximando una a la otra a la velocidad de unos 100 kilómetros por segundo.

En 1923, Edwin Hubble localizó la primera Cefeida variable en la galaxia de Andrómeda, y estableció así la distancia intergaláctica y la verdadera naturaleza de M 31 como una galaxia. Sin embargo, como no conocía la existencia de dos clases de Cefeidas variables, su distancia era incorrecta por un factor de más de dos.

Este error no fue descubierto hasta 1953, cuando fue completado y comenzó sus observaciones el telescopio de 200 pulgadas de Palomar. Hubble publicó su famoso estudio de la “nebulosa” de Andrómeda como un sistema estelar extragaláctico (una galaxia) en 1929.

En tiempos modernos, la galaxia de Andrómeda es ciertamente la galaxia “externa” más estudiada. Resulta de particular interés porque permite estudios de todos los rasgos de una galaxia desde el exterior que también encontramos en la Vía Láctea, pero que no podemos observar ya que la mayor parte de nuestra galaxia está oculta por el polvo interestelar. Ésa es la razón por la cual continuamente se están estudiando su estructura espiral, sus cúmulos globulares y abiertos, su material interestelar, sus nebulosas planetarias, y sus remanentes de supernova (véase, por ejemplo, el artículo de Jeff Kanipe en Astronomy, noviembre de 1995, página 46), así como el núcleo galáctico, las galaxias compañeras, y mucho más.

Algunos de los rasgos mencionados más arriba son también de interés para el aficionado: aún el mismo Charles Messier encontró sus dos compañeras más brillantes, M32 y M110, que son visibles con binoculares y muy conspicuas con telescopios pequeños, y realizó un dibujo de las tres.

Estas dos compañeras relativamente brillantes y cercanas son visibles en muchas de las fotografías de M 31, incluyendo la que se ve en esta página. Son apenas las más brillantes de un enjambre de compañeras más pequeñas que rodean a la galaxia de Andrómeda, y forman un sub-grupo del Grupo Local. En el momento en que se escribe ésto (setiembre de 2003), se conocen al menos 11 de ellas: además de M 32 y M 100 están NGC 185 (que fue descubierta por William Herschel) y NGC 147 (descubierta por d’Arrest), así comos los muy débiles sistemas enanos And I, And II, And III, posiblemente And IV (que puede ser, sin embargo, un cúmulo o una remota galaxia de fondo), And V, And VI (también llamada la enana de Pegaso), And VII (la enana de Casiopea), y And VIII. Todavía no está claro si M33, la más pequeña de las galaxias espirales en el Triángulo, y su probable compañera LGS 3 pertenecen a este sub-grupo, así como el más remoto miembro del Grupo Local IC 1613 o alguno de los posibles candidatos a miembro UGCA 86 y UGCA 92.

La galaxia de Andrómeda se encuentra en notable interacción con su compañera M 32, la que aparentemente es responsable por una parte considerable de las perturbaciones en la estructura espiral de M 31. Los brazos de hidrógeno neutro están desplazados con respecto a los que consisten de estrellas por unos 4 000 años luz, y no pueden ser seguidos continuamente en el área más cercana a su vecina más pequeña.

Las simulaciones por computadora han mostrado que estas perturbaciones pueden ser modeladas por un encuentro cercano reciente con una compañera pequeña de masa similar a la M 32. Muy probablemente, M 32 también sufrió en este encuentro, perdiendo muchas estrellas que ahora se encuentran dispersas en el halo de Andrómeda.

El cúmulo globular más brillante de la galaxia de Andrómeda, G1, es también el más luminoso del Grupo Local de Galaxias; su magnitud aparente, visto desde la Tierra, es de 13,72 magnitudes. Brilla mucho más que el cúmulo globular más brillante de nuestra Vía Láctea, el de Omega Centauri, y puede ser visualizado incluso por aficionados bien equipados en condiciones muy favorables, con telescopios que tengan por lo menos 10 pulgadas de apertura (véase el artículo de Leos Ondra en Sky & Telescope, noviembre de 1995, páginas 68-69).

A mediados de 1994 se utilizó al Telescopio Espacial Hubble para investigar el cúmulo globular G1 (publicado en abril de 1996). Si bien es el más fácil de localizar, G1 no es el único cúmulo globular al alcance de los grandes telescopios aficionados: el astrónomo aficionado Steve Gottlieb ha observado 18 cúmulos globulares de M 31 con un telescopio de 44 cm.. Con su telescopio de 14 pulgadas y una cámara CCD CB245, los observadores del Observatorio Ferguson, cerca de Kenwood, California, han fotografiado a G1 y a cuatro cúmulos más débiles de M 31. Barmby et al. (1999) han hallado 435 candidatos a cúmulos globulares en M 31, y estiman un número total de unos 450 (+/- 100).

El astrofotógrafo logra mejores resultados cuanto más luz consiga captar del detalle fino de los brazos en espiral, como en nuestra imagen. Los aficionados pueden conseguir resultados notables aún con un equipo relativamente barato, desde exposiciones de gran angular hasta detallados acercamientos. También, en la fotografía el buen equipamiento vale la pena, como se demuestra en nuestra imagen, que fue obtenida por (y es cortesía de) el aficionado texano Jason Ware, con un refractor de 6 pulgadas.

A la nube estelar más brillante de la galaxia de Andrómeda M 31 se le ha asignado su propio número NGC: NGC 206, ya que William Herschel la colocó en su catálogo como H V.36 en base a su descubrimiento observacional del 17 de octubre de 1786. Es la luminosa nube estelar que se ve en la parte superior izquierda, justo debajo de una conspicua nebulosa oscura, en nuestra fotografía.

A pesar del gran conocimiento que tenemos ahora sobre la galaxia de Andrómeda, su distancia (si bien es de las mejores distancias intergalácticas conocidas), no está realmente bien definida. Si bien se estableció que M 31 está unas 15 o 16 veces más lejos que la Gran Nube de Magallanes (LMC), el valor absoluto de esta medición permanece incierto, y en fuentes actuales se le da un valor de entre 2,4 y 2,9 millones de años luz como consecuencia de la incertidumbre en la distancia de LMC y por lo tanto de la escala total de distancias intergalácticas. Por ejemplo, la reciente corrección a partir de datos del satélite astrométrico Hipparcos de ESA ha elevado este valor en más de un 10%, desde los 2,4-2,5 hasta los 2,9 que utilizamos aquí.

En condiciones normales de visibilidad, el tamaño aparente de la galaxia de Andrómeda “visible” es de unos 3x1 grados (nuestro valor definido, dado más arriba, es de 178x63 minutos de arco, mientras que NED da 190x60). Estimaciones cuidadosas de su diámetro angular, realizadas con binoculares de 2 pulgadas por el astrónomo francés Robert Jonckhere en 1952-1953, reveló una extensión de 5,2 por 1,1 grados (informado por Mallas), lo que corresponde a un disco de más de 250 000 años luz si la distancia es de 2,9 millones de años luz, de modo que esta galaxia tiene el doble de tamaño que la nuestra.

Su masa se estima en 300 000 a 400 000 mil masa solares. Comparado con las últimas estimaciones sobre nuestra galaxia, es considerablemente menor a la Vía Láctea, lo que implica que debe ser mucho menos densa. Estos resultados se ven confirmados por las nuevas estimaciones de la masa total del halo, que resulta de 1,23 billones (1,23 x 1012) de masas solares para M 31, mientras que para nuestra galaxia es de 1,9 billones (1,9 x 1012) de masas solares (Evans y Wilkinson, 2000).

El Telescopio Espacial Hubble ha revelado que la galaxia de Andrómeda M 31 tiene un núcleo doble. Esto sugiere que o bien tiene en realidad dos núcleos brillantes, probablemente a causa de haberse “comido” a una galaxia más pequeña que alguna vez se introdujo hasta su centro, o que partes de su único núcleo se ven oscurecidas por material oscuro, probablemente polvo.

En el primer caso, el segundo núcleo podría ser un remanente de un evento dinámico posiblemente violento en la historia temprana del Grupo Local. En el segundo caso, la duplicidad del núcleo de Andrómeda sería una ilusión causada por una nube oscura de polvo que obstruiría la visión de un núcleo simple en M 31.

Hasta ahora, solamente se ha registrado una supernova en la galaxia de Andrómeda, la Supernova 1885, también denominada S Andromedae. Fue la primera supernova descubierta más allá de nuestra Vía Láctea, el 20 de Agosto de 1885, por Ernst Hartwig (1851-1923) del Observatorio Dorpat en Estonia. Fue la primera supernova descubierta más allá de nuestra galaxia. Alcanzó una magnitud de 6 entre los días 17 al 20 de agosto, y fue localizada independientemente por varios observadores. Sin embargo, Hartwig fue el único en comprender su significado. Descendió hasta la magnitud 16 en febrero de 1890.

Articulo publicado originalmente en Astroseti.org

Traductor: Heber Rizzo

Messier Object 31 (seds.org)