Catàleg Charles Messier. Objecte M40

Clic a la imatge per engrandir

Descoberta per Charles Messier el 1764.

Messier 40 (M40) és una de les tres "curiositats", o objectes inusuals, del catàleg d'en Messier. És un estel doble, que també va ser catalogat més tard com Winnecke 4 (WNC 4). El més probable és que sigui una estrella doble òptica, és a dir, una alineació fortuïta de dues estrelles independents a diferents distàncies.

Aquesta tènue estrella doble va ser trobada per Charles Messier quan estava buscant una nebulosa que va ser, erròniament, reportada per Johann Hevelius, observador del segle 17, en el seu veïnatge. D'acord amb la seva descripció en el seu catàleg, Messier no va veure cap nebulositat associada amb elles. Per tal com Messier havia mesurat la posició d'aquestes estrelles, els va assignar un nombre al seu catàleg.

Aquest fet ens dóna alguns suggeriments sobre com es va compilar aquest catàleg: Messier recollia posicions mentre estava catalogant els cúmuls estel·lars i nebuloses que podrien ser presos per cometes. M40 va ser aparentment l'últim que va registrar mentre estava ocupat en revisar els informes disponibles per a ell el 1764, de "nebuloses" prèviament registrades.

Comparant la descripció de Messier amb el cel, John Malles va observar l'estrella doble Winnecke 4 a la posició correcta (Malles 1966). Havia estat reobservada per Friedrich August Theodor Winnecke a l'Observatori Pulkovo en 1863. Les dues components són de magnituds 9,0 i 9,3, i la seva separació en el cel és aproximadament de 49 segons d'arc (segons Malles / Kreimer). FAT Winnecke el 1863, havia reportat un angle de posició de 88 graus, que semblava haver disminuït a 80 graus cap a 1966, i posteriorment a 77 graus el 1991. Va publicar el seu 'Doppelsternmessungen' (Mesuraments d'Estrelles Dobles), incloent 7 "noves" estrelles dobles (Winnecke 1869), i es refereix a la seva quarta "nova" com a estrella doble com Groombridge 1878.

Aquesta imatge va ser obtinguda per Evered Kreimer el 1966, en la mateixa
època en què John Malles la va identificar. Crèdit: SEDS

Per l'època del descobriment d'Winnecke, s'havia determinat la separació angular d'aquestes estrelles com 49,2', aquesta s'ha incrementat gradualment fins 51,7' el 1966, quan es va prendre la fotografia de Kreimer, i posteriorment fins a prop de 52,8' el 1991, com es va mesurar amb el satèl·lit Hipparcos. El Catàleg Índex del Observatori Lick llista l'espectre de la primària com G0, mentre SIMBAD les llista com A = HD 238.107, espectre G0 i B = HD 238.108, espectre F8. Brian Skiff dóna els seus espectres com K0III i G0V ( Skiff 2001 ).

Assumint que la primera és de la seqüència principal, hauria de tenir aproximadament la mateixa lluminositat que el Sol, el que ens permet fer una estimació de la seva distància: ha de ser de l'ordre d'uns 100 parsecs, o 300 anys llum.

Al març de 1998, Mike Feltz va comunicar a l'autor la seva avaluació de les dades obtingudes pel satèl·lit astronomètric de l'ESA Hipparcos per als components de la binària M40 o Winnecke 4. D'acord amb la seva anàlisi, s'ha mesurat la distància del component més brillant en 510 anys llum (corresponent a una paral·laxi de 6,4 mil·lisegons d'arc, i un "mòdul de distància, mM", d'aproximadament 6,0 (aquesta és la diferència entre les magnituds aparent i absoluta). La més tènue té un absurda paral·laxi negativa, el que freqüentment ocorre quan dues estrelles estan molt juntes en les dades del Hipparcos. A aquesta distància, l'estrella més brillant té magnitud visual absoluta de 3,0 prop de quatre vegades més lluminosa que el nostre sol.

L'estrella doble Messier 40 (Winnecke 4), juntament amb PGC 39934, NGC 4290
i NGC 4284. Crèdit: Wikisky

S'ha emprès una recent investigació de la naturalesa de M40 per part de Richard Nugent (2002 ); els seus resultats suporten la hipòtesi d'una estrella doble òptica, és a dir diferents distàncies de les dues estrelles: el moviment propi observat, mesurat com la separació i angle de posició, és consistent amb un franc moviment independent de les dues estrelles, una d'elles creuant entre nosaltres i l'altra. A partir dels tipus espectrals proveïts per Skiff (2001), estima les magnituds absolutes com M_v = +0,88 i +4,0, masses d'1,1 i 1,2 masses solars per als components primari (A) i secundari (B), i així deriva distàncies espectroscòpiques de 1900 +/- 750 i 550 +/- 230 anys llum, respectivament, la gran incertesa és deguda a les inexactituds en les observacions. Això indica que potser el component secundari, B, estigui molt més a prop nostre que el primari més brillant, A. Investigacions addicionals permetran confirmar o rebutjar aquests resultats preliminars. Aquests resultats preliminars van deixar bandess d'error incòmodament grans, de manera que la possibilitat que M40 formés un ampli binari físic es va mantenir. Aquesta suposició es va establir finalment a partir de les dades obtingudes durant la primera descàrrega de dades del satèl·lit astrométric Gaia (Lindegren et.al. 2016): Les dades d'Astrometria combinats de Hipparcos/Gaia han donat paral·laxis de 2,87 +/- 0,24 mil·lisegons per al component A (HD 238.107) i 7,13 +/- 0,24 mil·lisegons per al component B (HD 238.108), corresponents a distàncies de 350 +/- 30 pc (1140 +/- 100 li) i 140 +/- 6 pc (455 +/- 20 anys llum), respectivament (Merrifield et.al. 2016, 2016, disponible en línia).

La doble se situa a 16' NE de l'estrella 70 UMa de magnitud 5,7. Formen un triangle rectangle amb la tènue espiral barrada (tipus SBb), NGC 4290 (magnitud 12,5, diàmetre angular 2,5x1,9 minuts d'arc, allunyant-se a 2.885 km/s el que correspon a uns 125 milions d'anys llum de distància; un dels objectes més tènues que el present autor ha vist amb un 4 polzades -10 cm). Aquests objectes són ben visibles a la imatge del SEDS anterior.

Clic per engrandir. Crèdit de la imatge: Google-Sky Map

Malles i Kreimer assenyalen que, tot i que Messier 40 és sens dubte Winnecke 4, Hevelius ha observat una altra estrella, la doble de 5a magnitud 74 i 75 UMa, a més d'un grau de distància (RA 12:30.0, Dec +58:24 (2000.0)). 74 UMa (HR 4760, HD 108844) és de magnitud visual 5,40, tipus espectral A5e, 75 UMA (HR 4762, HD 108861) de magnitud 6,08v i tipus espectral G8 III-IV. Formen una àmplia estrella doble òptica separades més de 20' i amb diferents moviments propis i velocitats radials. Històricament, s'han donat diverses posicions per a diverses accions que concerneixen M40:

• Hevelius (1660): RA 12:28, Dec +58:44 (1950.0), RA 12:30, Dec +58:27 (2000.0)

• Messier (1764): RA 12:20, Dec +58:22 (1950.0), RA 12:22, Dec +58:05 (2000.0)

• Flammarion (1919): RA 12:22, Dec +57:50 (1950.0), RA 12:24, Dec +57:33 (2000.0)

• Becvar (1964): RA 12:33, Dec +58:30 (1950.0), RA 12:35, Dec +58:13 (2000.0)

Aquestes posicions, a part de la de Messier i potser la d'Hevelius, són erronies o apunten a diferents objectes.

Algunes versions impreses del catàleg de Messier ometen M40 com a objecte "fosc", menyspreant la seva realitat al cel.

 M40 al web del SEDS

Índex del catàleg Messier del blog