Andrómeda es una galaxia formada por un conglomerado de sistemas estelares, polvo y gas, todo sujeto a la fuerza de gravedad. Se encuentra a 2.5 millones de años luz de distancia de la Tierra y es el único objeto visible a simple vista que no pertenece a la Vía Láctea.
El primer registro de la galaxia data del 961, cuando el astrónomo persa Al-Sufi la describió como una pequeña nubosidad en la constelación de Andrómeda. Lo más seguro es que otros pueblos de la antigüedad lograsen reconocerla igualmente.
Más tarde y contando con el telescopio, los astrónomos que siguieron a Galileo la llamaron simplemente “nebulosa”. A mediados del siglo XIX, el telescopio más poderoso era de 72 pulgadas de diámetro y fue construido por el astrónomo irlandés William Parsons, quien observó directamente la curiosa estructura espiral de algunas nebulosas.
Fue en 1924 cuando astrónomo Edwin Hubble se dio cuenta de que la nebulosa espiral de Andrómeda no formaba parte de la Vía Láctea. Para eso se valió de las propiedades de las cefeidas, una clase de estrellas cuyo brillo varía periódicamente de manera regular.
El tamaño y la temperatura de las cefeidas aumenta y disminuye, relacionando de una manera muy precisa la luminosidad con su período. De esta manera, Hubble logró establecer una escala de distancias para el universo y estimar la distancia entre Andrómeda y la Vía Láctea. Así confirmó que la nebulosa era, en realidad, una galaxia independiente y el universo un lugar mucho más grande de lo que habían imaginado.
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Características de Andrómeda
Andrómeda es una galaxia en espiral cuya forma es parecida a la de nuestra Vía Láctea. Tiene forma de disco plano, con un abultamiento en el centro y varios brazos en espiral. No todas las galaxias poseen este diseño.
Hubble, que había observado cientos de ellas, las clasificó en elípticas (E), lenticulares (L) y espirales (S), en su famoso diagrama de diapasón o secuencia de Hubble que todavía se usa.
A su vez las galaxias en espiral se distinguen en dos grupos, las que poseen una barra central y las que no.
El consenso actual es que nuestra Vía Láctea es una galaxia espiral barrada Sbb, aunque no podemos verla desde fuera, pero Andrómeda es una galaxia espiral simple o no barrada Sb, a la que vemos casi de canto desde aquí.
Los datos más significativos de Andrómeda son:
-Tiene un núcleo doble (ver el apartado de Estructura más adelante)
-Sus dimensiones son comparables a la Vía Láctea. Andrómeda es apenas un poco mayor en extensión pero la Vía Láctea es más masiva, con más materia oscura.
-Andrómeda posee varias galaxias satélites, con las cuales interacciona gravitatoriamente: las galaxias elípticas enanas: M32 y M110 y la pequeña galaxia espiral M33.
-Su diámetro es de 220 mil años luz.
-Es aproximadamente el doble de brillante que la Vía Láctea, con 1 billón de estrellas.
-Cerca del 3% de la energía emitida por Andrómeda está en la región del infrarrojo, en cambio para la Vía Láctea este porcentaje es del 50 %. Usualmente este valor está relacionado con la tasa de formación estelar, por lo tanto en la Vía Láctea es alto y en Andrómeda es menor.
¿Cómo ver a Andrómeda?
El catálogo Messier, una lista de 110 objetos astronómicos que data de 1774, nombra a la galaxia de Andrómeda, visible en la constelación del mismo nombre, como el objeto M31.
Por su parte el catálogo NGC (New General Catalogue of Nebulae and Clusters of Stars) la llama NGC 224.
Es conveniente recordar estas designaciones para encontrar a la galaxia en los mapas celestes, ya que se utilizan en numerosos aplicaciones astronómicas para computadora y teléfono.
Para visualizar a Andrómeda, conviene ubicar en primer lugar a la constelación de Cassiopea, la cual tiene una forma muy característica en forma de letra W o M, según se vea.
Cassiopea es muy fácil de visualizar en el cielo y la galaxia de Andrómeda está entre esta y la constelación de Andrómeda propiamente dicha, como se ve en este diagrama:
Hay que tener presente que para ver la galaxia a simple vista el cielo debe estar bien oscuro y sin luces artificiales en las cercanías.
Sin embargo, es posible ver la galaxia aún desde una ciudad poblada en una noche nítida, pero siempre con ayuda de prismáticos, por lo menos. Bajo estas circunstancias se distingue un pequeño óvalo blanquecino en el lugar indicado.
Con un telescopio se distinguen muchos más detalles de la galaxia y también se pueden ubicar a dos de sus pequeñas galaxias acompañantes.
Los momentos del año más apropiados para visualizarla son:
–Hemisferio norte: aunque está visible más menos durante todo el año, los meses óptimos son agosto y septiembre.
–Hemisferio sur: entre octubre y diciembre.
Finalmente, es aconsejable realizar la observación durante la luna nueva, de modo que el cielo esté bien oscuro, así como llevar ropa adecuada para la estación.
El Grupo Local de galaxias
Tanto la galaxia de Andrómeda como la propia Vía Láctea pertenecen al Grupo Local de galaxias, que agrupa un total de 40 galaxias. La Vía Láctea, Andrómeda y la galaxia del Triángulo son los miembros mayores de este grupo.
El resto está conformado por galaxias enanas de tipo elíptico, espiral o irregular que incluyen a las Nubes de Magallanes.
Estructura
La estructura de Andrómeda es básicamente la misma que la de todas las galaxias espirales:
-Un núcleo, que alberga un agujero negro supermasivo.
-El bulbo, rodeando al núcleo y repleto de estrellas avanzadas en su evolución.
-Un disco de material interestelar.
-El halo, una enorme esfera difusa que rodea las estructuras ya nombradas y que se confunde con el halo de la vecina Vía Láctea.
Origen y evolución ¿Cómo se originó Andrómeda?
Las galaxias tienen su origen en la protogalaxias o nubes de gas primigenio que fue organizándose relativamente poco después del Big Bang, la gran explosión que dio origen al universo.
Durante el Big Bang se formaron los elementos más livianos, hidrógeno y helio. De esta manera, las primeras protogalaxias necesariamente estuvieron compuestas de estos elementos.
En un principio la materia estaba distribuida homogéneamente, pero en algunos puntos se acumuló un poco más que en otros. En los lugares donde la densidad era mayor, la fuerza de gravedad entró en acción e hizo que se acumulara más materia. Con el tiempo la contracción gravitatoria dio origen a los protogalaxias.
Andrómeda puede ser el resultado de la fusión de varias protogalaxias ocurrida hace unos 10.000 millones de años.
Tomando en cuenta que la edad estimada del universo es de 13.700 millones de años, Andrómeda se formó poco tiempo después del Big Bang, al igual que la Vía Láctea.
Durante el transcurso de su existencia, Andrómeda ha absorbido otras protogalaxias y galaxias, lo cual contribuyó a darle su forma actual. Asimismo su tasa de formación estelar ha variado durante todo ese tiempo, ya que durante estos acercamientos se incrementa la tasa de formación estelar.
Pese a que se sabe que el universo se expande, la galaxia Andrómeda actualmente se acerca velozmente a la Vía Láctea a razón de 300 km/s, por lo que en un futuro lejano se espera una “colisión” entre ambas o al menos un acercamiento tal que ambas se deformen sobremanera.
Tales sucesos no son infrecuentes y no necesariamente son violentos o destructivos, dada la gran distancia entre las estrellas.
Si las galaxias en colisión son de igual tamaño, probablemente pierdan su forma y se origine una galaxia elíptica o una galaxia irregular. Si una es más pequeña, la mayor conservará su forma absorbiendo a esta, o bien experimentará una deformación más o menos apreciable.
Las cefeidas y las distancias astronómicas
Edwin Hubble se valió de las cefeidas para determinar la distancia hasta Andrómeda y demostrar que era una galaxia aparte de la Vía Láctea.
Las cefeidas son estrellas extremadamente brillantes, mucho más que el Sol, así que pueden verse incluso estando muy alejadas. Polaris, la estrella polar es un ejemplo de cefeida.
Las caracteriza el hecho de que pasan por expansiones y contracciones periódicas, durante las cuales su brillo aumenta y disminuye a intervalos regulares. Por eso se las conoce como estrellas pulsantes.
La astrónoma Henrietta Leavitt (1868–1921), encontró que cualquier cefeida con el mismo período T, tiene el mismo brillo o magnitud intrínseca Mv, según la ecuación:
Mv = -1.43 – 2.81 log T
Esto es válido para cualquier cefeida sin importar lo lejana que esté. Por lo tanto, al identificar una cefeida en una galaxia distante, examinando su período se tendrá también su magnitud, ya que existen curvas magnitud versus período previamente calibradas.
Ahora bien, una fuente luminosa cualquiera tiene magnitud intrínseca y magnitud aparente.
Cuando dos luces igualmente brillantes se ven durante la noche a la distancia, puede que ambas tengan el mismo brillo intrínseco, pero también puede que una de las fuentes sea menos brillante y más cercana, y por eso se vean iguales.
La magnitud intrínseca de una estrella está relacionada con su luminosidad: está claro que a mayor magnitud mayor luminosidad. A su vez, la diferencia entre la magnitud aparente y la intrínseca está relacionada con la distancia a la fuente.
Relación entre la magnitud y la distancia
Los astrónomos usan la siguiente ecuación que relaciona las tres variables mencionadas; magnitud intrínseca, magnitud aparente y distancia:
mv – Mv = -5 + 5 log d
Donde mv es la magnitud aparente, Mv es la magnitud absoluta y d es la distancia a la que se encuentra la fuente luminosa (en parsecs*), en este caso la estrella.
De esta manera Hubble encontró cefeidas en la nebulosa de Andrómeda con magnitudes muy pequeñas, lo cual significa que estaban muy lejanas.
La distancia entre nosotros y Andrómeda que Hubble determinó con este método fue de 285 kiloparsec, poco más de 929 mil años luz. El valor actualmente aceptado es 2.5 millones de años luz, poco más del doble de lo estimado por Hubble.
Sucede que para la fecha en que Hubble hizo su estimación, se desconocía que había dos clases de cefeidas y por eso subestimó la distancia. Pese a ello, consiguió probar que esta era tan grande, que definitivamente Andrómeda no formaba parte de la Vía Láctea.
*1 parsec = 3.26 años luz.
Referencias
- Taylor, N. The Andromeda Galaxy (M31): Location, Characteristics & Images. Recuperado de: space.com.
- Manitoba University. Research Project 1: Spiral Galaxies. Recuperado de: physics.umanitoba.ca.
- Pasachoff, J. 2007. The Cosmos: Astronomy in the New Millenium. Third Edition. Thomson-Brooks/Cole.
- Seeds, M. 2011. Foundations of Astronomy. Seventh Edition. Cengage Learning.
- Wikipedia. Galaxia de Andrómeda. Recuperado de: es.wikipedia.org.