15/02/2020

Catàleg Charles Messier. Objecte M73

Clic per engrandir. Imatge de M73. Crèdit: REU program/NOAO/AURA/NSF


Asterisme de 4 estels, descobert el 1780 per Charles Messier.

Malgrat que M73 està aparentment compost per 4 estrelles, 3 d'elles de magnitud 10 a 11 (Burnham i Kenneth Glyn Jones donen A: 10,5, B: 10,5, i C: 11.0), la quarta (D) de magnitud 12 ,0, és òbviament un veritable objecte Messier, ja que Charles Messier, que el va trobar el 4 d'octubre de 1780, el descriu com: 

"Cúmul de tres o quatre petites estrelles, que recorda a una nebulosa a primer cop d'ull, contenint nebulositat molt petita; aquest cúmul està localitzat en el paral·lel [de declinació] del precedent [M72], la seva posició ha estat determinada a partir de la mateixa estrella [Nu Aquarii]".

Aparentment, aquest grup va trobar el seu camí al catàleg de Messier per que ell havia determinat la seva posició alhora que mesurava M72, que està 1,5 graus a l'oest. Pot haver estat inclòs a causa de la seva aparença de 'nebulosa a primera vista' en els instruments de Messier. Malgrat que queda clar a partir de la seva descripció que aquest grup va ser el que Messier havia observat i mesurat, algunes versions del catàleg de Messier ho ometen com un objecte 'fosc'. No obstant això, John Herschel l'ha inclòs en el seu Catàleg General com GC 4617, i JLE Dreyer el va incloure al seu catàleg NGC com l'entrada 6994.

Conseqüentment, aquest objecte va rebre poc interès investigador. Collinder (1931), que el va catalogar com Cr 426, va estimar la seva distància a 12.000 anys llum, i a partir d'aquí, el seu diàmetre angular de 2,8', va especular si seria un cúmul obert o globular. Va ser també catalogat com C 2056-128 i OCL 89 en catàlegs més recents de cúmuls oberts. Ruprecht (1966) el va classificar com de tipus Trumpler IV 1 p, un cúmul obert molt dispers i pobre que no es destaca molt bé del camp estel·lar circumdant. Wielen (1971) ho va considerar dubtós, però ho va classificar com un vell i proper cúmul.

El que queda per aclarir ara, al menys per al coneixement del present autor, és la comprovació de si les quatre estrelles de M73 o al menys alguna d'elles, estan físicament relacionades. Sempre hi va haver un gran nombre d'astrònoms que va creure que M73 és un asterisme, un alineament casual de 4 estrelles a diferents distàncies, però seria interessant conèixer si totes o alguna de les 4 estrelles formen un sistema físic d'algun tipus. Com constata Kenneth Glyn Jones: "aquesta qüestió és potser menor, però qualsevol estudiant del catàleg de Messier estaria molt interessat en el resultat".

P. Murdin, Sr. Allen, i D. Malin, en el seu Catàleg de l'Univers, resumeixen el problema i donen la següent estimació per la probabilitat que M73 sigui un asterisme o una múltiple física:

"[Els autors] sospiten de fet que M73 podria ser un cúmul petit real, per la següent raó. De mitjana hi ha 60 estrelles per grau quadrat que són més brillants que magnitud 12, com ho són les quatre estrelles de M73. La probabilitat de trobar quatre estrelles així per casualitat en una àrea donada del cel d'un minut d'arc de diàmetre (com M73) és aproximadament de dos entre mil milions. No obstant això, hi ha 150 milions d'aquestes petites àrees en el cel, de manera que les oportunitats són d'una entre quatre que aquest asterisme casual existeixi al cel. M73 podria ser això, però nosaltres especulem que és una estrella múltiple genuïna d'algun tipus".

El satèl·lit de l'ESA Hipparcos ha obtingut mesuraments per les paral·laxis de dos i per al moviment aparent de les quatre estrelles. Giovanni Carraro de la Universitat de Pàdua, Itàlia, ha intentat determinar les distàncies a partir d'aquestes dades, i dóna valors de 137 i 440 anys llum per l'estrella més brillant GSC 05.778-00.802 i la segona més brillant HD 35033, respectivament (Carraro 2000, veure també Sky & Telescope de juliol de 2000, p.26). Malauradament, aquests resultats són només de valor limitat, mentre que la famosa i extremadament útil, per altres qüestions, base de dades Hipparcos ha revelat contenir errors sistemàtics com absurdes paral·laxis negatives, particularment per estrelles veïnes molt properes, i per tant no ajuda molt en qüestions com aquesta (una nota en S & T d'octubre de 2000, pàg. 20 coincideix amb la nostra noció).

La visió de Murdin et.al. va ser recentment ressuscitada per un suggeriment d'astrònoms argentins dirigits per Lilia Bassino de la Universitat Nacional de la Plata (Bassino et.al. 2000). Les quatre estrelles que formen Messier 73 van ser determinades fotomètricament com segueix:


On les dades són: El seu nombre d'estrella, posició RA (AR) i Declinació (Dec) per 2000.0, magnitud Visual aparent, i índex de color BV. Aquests colors es mostren visiblement en imatges a color obtingudes amb els telescopis més grans, com aquesta imatge del telescopi KPNO de 0.9 metres. Els autors van investigar altres 140 estrelles a la regió de M73, i van identificar un total de 24 candidats membres, incloent les quatre estrelles de M73, Aquests candidats poden encaixar en un diagrama de color-magnitud d'un antic cúmul de 2 o 3 miliards de anys. Obtenen una distància estimada d'aquest presumible "residu de cúmul" a uns 2.000 anys llum; això emplaçaria a les quatre estrelles de M73 com brillants gegants evolucionades o subgegantes, sobre la seqüència principal en el diagrama de Hertzsprung-Russell (HRD). Assumir que són estrelles de la seqüència principal les emplaçaria una mica més a prop nostre. Basat en aquest treball, Bica et.al. (2001) classifiquen a M73 com un Possible Residu de Cúmul Obert (Possible Open Cluster Remnant, POCR). 

La més recent gran investigació de la naturalesa de M73 fins ara, va ser publicada per Odenkirchen i Soubiran (2002), que van usar dades espectroscòpiques obtingudes amb l'espectrògraf Elodie sobre el telescopi de 1,93 metres de l'observatori de Haute Provence, França, juntament amb els dades de moviment aparent donats a partir del Catàleg Tycho 2, basat en les més amunt esmentades dades de Hipparcos. Aquests últims, les dades de moviments aparents donats en el catàleg Tycho 2, són considerablement discordants per a aquestes quatre estrelles, prou per fer improbable un moviment aparent comú. La investigació espectroscòpica va aportar la velocitat radial i també, amb programari especial, dades atmosfèriques incloent temperatura efectiva, gravetat i composició química. El programari va aportar estimacions per a les magnituds absolutes, que posteriorment es van usar per estimar la distància de cada estrella. Els autors conclouen que M73 ha de ser més un asterisme de quatre estrelles independents a diferents distàncies, i donen les dades següents:

Clic per engrandir.

(T_efc: Temperatura efectiva en º K, VR: Velocitat Radial en km/s, V y M_V: Brillantor visual aparent i absoluta en mag, Dist: Distancia en milers d'anys llum). 

El present autor [hf] tendeix a sentir que seria precipitat tancar definitivament aquesta qüestió. Les raons són, primer, la limitada utilitat de les dades de Hipparcos del Catàleg Tycho 2. Segon, el valuós treball espectroscòpic de Odenkirchen i Soubiran va ser avaluat per una espècie de programari de caixa negra per estimar magnituds absolutes, i així derivar les estimacions de distància. El tercer i potser més important, les dades d'observació de les diferents investigacions estan encara considerablement difusos; en conseqüència, p.ex. els valors de la distància derivada per a les quatre estrelles són per tant dubtosos.

Clic per engrandir. Crèdit: Google-SkyMap

Mirant aquestes dades, només els valors per la velocitat radial i distància de la primera i la tercera estrelles estan prou a prop com perquè romangui una feble probabilitat que formin un parell físic, una possibilitat que es faria fins i tot més feble si es confirmessin els seus moviments aparents de Tycho 2, que difereixen en uns 10 msa/a (mili-segons d'arc per any), que correspon a uns 30-40 km/seg. a la distància aproximada estimada de 2.500 anys llum.

Així doncs, hi ha encara una necessitat òbvia de més i esperem que encara de millors dades; fins i tot les dades bàsiques d'aquestes quatre estrelles, per exemple els seus tipus espectrals, s'han de millorar (o confirmar). "Al pertànyer la informació aquí (web de SEDS), preguem ens enviïn qualsevol informació addicional (incloent indicacions a la mateixa) que trobin!"

Aquest grup d'estrelles en forma de "Y" és ben visible en telescopis de 100 mm; la quarta estrella és notablement més feble i difícil en aquests instruments. Es troba millor des M72 que està gairebé a la mateixa declinació (molt lleugerament al Nord) i 1,5 graus a l'Oest. L'estrella de mag 4,5 Nu Aquarii, esmentada per Messier, està a uns 2 graus al Nord i a 1,5 graus a l'Oest. A l'Est d'aquesta estrella (i no lluny de M73), pot trobar-se la Nebulosa Saturn (NGC 7009).