(Artículo publicado en la revista
NEBULA de la asociación Valenciana de Astronomía en 1996)
M 82 es una de las galaxias más luminosas del firmamento.
Puede verse con unos simples prismáticos de 50 mm, y su visión resulta
espectacular incluso en noches mediocres con telescopios de pequeño diámetro.
La naturaleza singular de M 82 se manifiesta en su aspecto desgarrado,
anormal luminosidad y fuerte emisión en radio. M 82 es el prototipo de galaxia
en eclosión estelar generalizada, y miembro de un pequeño cúmulo de las galaxias que incluye entre otras a
M 81 y NGC 2403. En este artículo veremos su aspecto al telescopio y
profundizaremos en la naturaleza de este objeto.
M 82 con un telescopio de 26 cm
Esta galaxia fue descubierta por Bode el 31 de diciembre de 1774
(de ahí viene el nombre que se le da a veces de nebulosa de Bode).
Ha sido comentada con admiración por todos los grandes observadores de la
historia, comenzando por Messier, y pasando por Herschel, Smyth, lord Rosse,
Webb, D'Arrest,... Sin duda es una de las mejores galaxias visibles con telescopios
de aficionado y uno de los objetos más extraordinarios del cielo. M 82 se
encuentra fácilmente a partir del afilado triángulo constituido por r, s1 y s2 Ursa Majoris, que se ve
a simple vista en noches medianamente buenas. Para localizarlo, basta con
seguir la línea de unión entre a y g UMa 13º hacia
el NW . A partir de este grupo, bastará con rastrear un poco el campo que
encontraremos 5º al ENE usando el buscador, para dar con el par M81-M82, que
podremos contemplar simultáneamente con oculares de amplio campo. Ambas se
cuentan entre las galaxias de mayor brillo aparente, y se pueden observar
incluso desde la ciudad con pequeños telescopios, si nos protegemos bien de
las luces directas.
Aunque la noche de observación
era bastante mediocre, los detalles visibles en la galaxia eran tantos y tan
llamativos, que no me pude resistir a hacer un estudio detallado. La galaxia se
veía bien con prismáticos de 40 mm con zoom, y como de costumbre, era muy evidente
con 20´80. M 82 es muy ovalada en
dirección ENE-WSW, con el eje mayor en un ángulo de posición de 65º. En esta
ocasión se observaba más pequeña que otras veces, en que he llegado a verla
extendida hasta los 9', debido a la mediana calidad del cielo. De este modo, el
tamaño observado era muy inferior al tabulado: 7.0'´1.3', aunque por contra, muy concordante con el estimado por
otros observadores (7'´1.5').
El brillo superficial es considerable, aunque muy irregular, con un valor
promedio de 20.0 mag arcsec-2, tomando como magnitud la observada
con prismáticos, que fue 9.0, y como tamaño, el medido personalmente esa noche.
Las dimensiones indicadas en las tablas consideran los filamentos centrales de
hidrógeno ionizado que son totalmente invisibles con medios de aficionado, así
como regiones periféricas de un brillo superficial inapreciable. M 82 se
extiende hasta un máximo de 13'´5',
pero nunca llegaremos a observarla tan grande con nuestros instrumentos. Puesto
que esta galaxia se encuentra a 7 millones de años-luz, 1' equivale a 2000
años-luz; usando esta relación, podemos convertir en años-luz las medidas que a
continuación indicaremos y ver más claras las verdaderas proporciones.
Un primer vistazo con el telescopio de 254 mm revela de inmediato
un prominente canal oscuro central, perpendicular al eje mayor. Mide 14"
de anchura media. Este canal se encuentra más abierto hacia el sur y más difuso
hacia el norte, y divide al objeto en dos mitades desiguales. La mitad oeste
es más irregular y nudosa, con algunas condensaciones alineadas siguiendo
el eje mayor. Finaliza en un extremo afilado y muy desdibujado. La condensación
principal mide 0.6'´0.5' y es triangular, prolongándose hacia el oeste en nudos menores
casi 3'. La mitad opuesta es más nítida. Junto al canal oscuro hay un segundo
falso núcleo, más redondeado, brillante y extenso que el anterior, con 0.9'´0.6'. Esta segunda gran condensación
está flanqueada al este por otro canal oscuro, menos evidente y más abierto
que el central, y de menor contraste. Debido a la menor oscuridad del fondo,
la forma de la segunda grieta oscura es más confusa. Es claramente curva y
ramificada, y resulta difícil de apreciar con un telescopio de 120 mm en noches
corrientes. En M 82 existen también otros pasillos menores distribuidos caóticamente,
que resultan casi intectables visualmente con pequeños telescopios de aficionado
por su reducida anchura, de apenas unos 5". Hay diversas condensaciones
menores de aspecto semiestelar que pueden observares en noches oscuras de
buen seeing a fuerte aumento. El brillo superficial es tan elevado que pueden
utilizarse aumentos inusuales en este tipo de observaciones. El extremo oriental
de la galaxia está pobremente definido, como el occidental, y como consecuencia,
el tamaño total de M 82 varía de forma considerable de una noche a otra. A
su vez, la mitad sur aparece mejor recortada que la norte. El fondo estelar
es pobre, aunque existen algunas estrellas relativamente luminosas muy próximas.
A primera vista M 82 parece una brillante espiral vista de perfil,
pero un examen más detallado revela que estamos ante un objeto muy especial.
M 82 es una de las galaxias en eclosión estelar (starburst galaxy)
más luminosa y cercana, en el pasado tomada como prototipo de irregular de
clase II. Precisamente M 82 es el uno de los ejemplos más representativos
de Galaxias con núcleo en eclosión estelar (starburst nuclei), nombre
algo confuso, ya que se aplica a galaxias donde al menos el 10% de las estrellas
visibles se han formado en los últimos veinte millones de años, pero no precisamente
en el mismo núcleo. El nombre simplemente intenta enfatizar que la formación
de estrellas tiene lugar en zonas concretas (caso de NGC 7714 o NGC 3690),
más que en todo el volumen de la galaxia (caso de NGC 4214 o NGC 4449). Al
igual que las otras dos subcategorías de objetos starburst, las regiones HII
extragalácticas y las galaxias irregulares condensadas (clumpy irregulars),
estos objetos son siempre muy azulados. Precisamente en esta característica
se basaron las primeras compilaciones, realizadas hacia 1970 a partir listas
de galaxias compactas azules, descubiertas por Markarian, Zwicky y Haro unos
años antes. Su naturaleza especial de hiperactivas formadoras de estrellas
se reconoció en 1973, a partir de estudios de Searle, Sargent y Bagnuolo.
La naturaleza singular de M 82
M 82 es una galaxia muy pequeña frente a otras galaxias típicas:
se parece a la Gran Nube de Magallanes en tamaño y masa, pero es incomparablemente
más violenta. Mide tan sólo 16 000 años-luz de diámetro y posee 50 000
millones de masas solares. Si la llevásemos a la distancia de la Gran Galaxia
de Andrómeda, apenas se vería más o menos tan grande como su satélite M 110,
que es una elíptica enana, aunque sería considerablemente más brillante. La
aproximación hace 1.5 millones de años de su vecina M 81 fue la causa detonante
de la formación generalizada de estrellas. Los fuertes efectos marea cambiaron
la historia de M82, precipitando y haciendo colisionar entre sí las nubes
de matera oscura mientras que las órbitas de muchas estrellas y objetos internos
quedaron terriblemente alteradas. Más tarde, hará unos 400 000 años,
se produjo en el centro de la galaxia la rápida formación y explosión catastrófica
de ciertos astros muy masivos e inestables a los que se ha denominado hiperestrellas.
De toda esa actividad todavía hoy quedan evidencias: cúmulos gigantes, grandes
regiones de gas ionizado donde continúa la formación de estrellas, etc. Los
jóvenes remanentes de supernova de la zona central en la actualidad bombean
fuera de la región devastada grandes cantidades de gas y son los principales
responsables de la fuerte emisión de radio, que es la marca característica
de la actividad starburst. Se han detectado al menos cuarenta focos compactos
de radioemisión, asociados a antiguos restos de supernovas de tipo II. Los
efectos de las explosiones son visibles hoy en día. Así, del núcleo, aún muy
rico en gas, emergen filamentos de hidrógeno ionizado que se expanden a 1000
Km/s y se despliegan hasta alcanzar el tamaño de una pequeña galaxia. La materia
que interviene en este fenómeno cataclísmico está en torno a los cinco millones
de masas solares. Lamentablemente, los filamentos son casi imperceptibles
con telescopios de aficionado. Todo el sistema se encuentra envuelto en una
nube elipsoidal de hidrógeno neutro de cien mil años-luz de diámetro.
El fenómeno de radioemisión en
M 82 es similar al de otras galaxias activas, radiación sincrotrón, aunque en
este caso hay una anormal abundancia de gas y polvo, que la convierte en un
objeto peculiar, muy brillante en el infrarrojo. La galaxia se presenta ladeada
y no de perfil, como engañosamente parece yacer, con una estructura en doble
lóbulo similar a la de muchas radiofuentes clásicas. M 82 puede ser considerada
como una radiofuente intensa, realmente demasiado potente para un objeto de tan
modestas dimensiones. El tipo espectral global es G5, aunque en las regiones
periféricas, donde existe una mayor actividad de condensación estelar, el
objeto es más azulado, con un color blanco equivalente al de una estrella A5.
Muy probablemente, la masiva cantidad de polvo inyectado fuera del núcleo
produce el enrojecimiento de la región central. Esta diferencia de tono se
aprecia fácilmente a bajo aumento o en fotografías en color, gracias al elevado
brillo superficial. No se aprecian indicios visuales evidentes de la eclosión
estelar, salvo esa distribución caótica de masas oscuras y el tono azulado de
las regiones periféricas. No comprobé si cambiaba de aspecto con un
polarizador, pero es probable que se observen tan sólo ligeras alteraciones. El
porcentaje de polarización está en torno al 3% en la mayor parte del objeto,
salvo en los filamentos, que están fuertemente magnetizados, donde alcanza el
15%.
M 82 forma junto a sus vecinas M 81,
NGC 2976 y NGC 3077 el centro de uno de los cúmulos de galaxias más
cercanos al Grupo Local. Los efectos de la interacción con M 81 todavía
son visibles en la propia M 82 y en los brazos de M 81. Así, los
electrones relativistas emitidos por M 82 son desviados por el campo magnético
que rodea a M 81, que es una gran galaxia de un tamaño similar a la Vía Láctea,
haciendo que emitan radiación. Otras tres débiles galaxias irregulares más
lejanas también forman parte de este pequeño cúmulo: NGC 2366, IC 2574 y
Holmberg II. Un último miembro importante es la formidable NGC 2403, en
Camelopardalis. Es difícil tener consciencia de la existencia del cúmulo por la
gran separación angular aparente que existe entre sus galaxias. Todos estos
objetos constituyen un excelente complemento
de M82 para pasar una interesante noche de observación.