Pléyades

Las Pléyades (), también conocidas como Las Siete Hermanas, Messier 45 y otros nombres por diferentes culturas, es un asterismo y un Cúmulo estelar abierto que contiene estrellas calientes de tipo B de mediana edad en el noroeste de la constelación de Tauro. A una distancia de unos 444 años luz, se encuentra entre los cúmulos estelares más cercanos a la Tierra. Es el objeto Messier más cercano a la Tierra y es el cúmulo más obvio a simple vista en el cielo nocturno. También se observa que alberga la nebulosa de reflexión NGC 1432, una región ionizada HII.

El cúmulo está dominado por estrellas luminosas de color azul intenso que se han formado en los últimos 100 millones de años. Alguna vez se pensó que las nebulosas de reflexión alrededor de las estrellas más brillantes eran material sobrante de su formación, pero ahora se considera probable que sean una nube de polvo no relacionada en el medio interestelar a través del cual las estrellas están pasando actualmente. Se estima que esta nube de polvo se mueve a una velocidad de aproximadamente 18 km/s en relación con las estrellas del cúmulo.

Las simulaciones por computadora han demostrado que las Pléyades probablemente se formaron a partir de una configuración compacta que se parecía a la Nebulosa de Orión. Los astrónomos estiman que el cúmulo sobrevivirá durante otros 250 millones de años, después de lo cual se dispersará debido a las interacciones gravitatorias con su vecindario galáctico.

Junto con el cúmulo estelar abierto de las Híades, las Pléyades forman la Puerta Dorada de la Eclíptica.

Origen del nombre

El nombre de las Pléyades proviene del griego antiguo: Πλειάδες. Probablemente deriva de plein ("navegar") debido a la importancia del grupo para delimitar la temporada de navegación en el mar Mediterráneo: "la temporada de navegación comenzó con su salida heliacal". Sin embargo, en la mitología, el nombre se usaba para las Pléyades, siete hermanas divinas, el nombre supuestamente deriva del de su madre Pleione y significa efectivamente "hijas de Pleione". En realidad, es casi seguro que el nombre del cúmulo estelar fue lo primero, y se inventó Pleione para explicarlo.

Folklore y mitología

El disco del cielo Nebra, fechado alrededor 1600 a.C. El racimo de puntos en la parte superior derecha del disco se cree que son las Pléyades.

1 dólar moneda de plata conmemorativa emitida en 2020 por la Royal Australian Mint. Al revés, las Siete Hermanas (Pleiades) están representadas, según una antigua historia de la tradición indígena australiana.

Una imagen de la nebulosa de Pleiades de la tierra tomada con un telescopio aficionado del desierto del Negev israelí

Las Pléyades son una vista destacada en invierno en el hemisferio norte y son fácilmente visibles en latitudes medias del sur. Han sido conocidos desde la antigüedad por culturas de todo el mundo, incluidos los celtas (galés: Tŵr Tewdws, irlandés: Streoillín), hawaianos (que los llaman makaliʻi), maoríes (que los llaman matariki), indígenas australianos (de varias tradiciones), el imperio aqueménida, de donde en farsi (que los llamaron پروین Parvīn o پروی Parvī), los árabes (que los llaman الثريا al-Thurayya), los chinos (que los llaman 昴 mǎo), los quechuas (que los llaman Qullqa o el almacén), los japoneses (que los llaman 昴 / スバル Subaru), los mayas, los aztecas, los sioux, los kiowa y los cherokee. En el hinduismo, las Pléyades se conocen como Kṛttikā y se asocian bíblicamente con el dios de la guerra Kartikeya, pero los hindúes celebran el primer día (luna nueva) del mes de Kartik como Diwali, un festival de abundancia y lámparas. También se mencionan tres veces en la Biblia.

Dibujos de Galileo del grupo estrella de Pleiades Sidereus Nuncius

La representación más antigua conocida de las Pléyades es probablemente un artefacto de la Edad del Bronce del norte de Alemania conocido como el disco celeste de Nebra, que data aproximadamente del año 1600 a. Los catálogos de estrellas de Babilonia nombran a las Pléyades ^MULMUL (??), que significa "estrellas" (literalmente "estrella estrella"), y encabezan la lista de estrellas a lo largo de la eclíptica, lo que refleja el hecho de que estaban cerca del punto del equinoccio vernal alrededor del siglo 23 a. Los antiguos egipcios pueden haber usado los nombres "Seguidores" y "Enéada" en los textos de pronóstico del Calendario de Días de Suerte y Desafortunado del papiro El Cairo 86637. Algunos astrónomos griegos los consideraban una constelación distinta, y son mencionados por los Trabajos y Días de Hesíodo, Homero& #39;s Ilíada y Odisea, y la Geoponica. Las Pléyades eran la estrella más conocida entre los árabes preislámicos y, por lo tanto, a menudo se la denominaba simplemente 'la estrella'. (al Najm). Algunos eruditos del Islam sugirieron que las Pléyades (ath-thurayya) son la "estrella" mencionado en Surah An-Najm ("La estrella") en el Corán.

Subaru

En Japón, el cúmulo se menciona con el nombre de Mutsuraboshi ("seis estrellas") en el Kojiki del siglo VIII. El grupo ahora se conoce en Japón como Subaru.

Se eligió como el nombre del Telescopio Subaru, que es el telescopio insignia de 8,2 metros (320 pulgadas) del Observatorio Astronómico Nacional de Japón. Está ubicado en el Observatorio Mauna Kea en la isla de Hawái. Tuvo el espejo primario monolítico más grande del mundo desde su puesta en servicio en 1998 hasta 2005.

Se eligió como nombre de marca de los automóviles Subaru para reflejar los orígenes de la empresa como la unión de cinco empresas, y se representa en el logotipo de seis estrellas de la empresa.

Historial de observación

Galileo Galilei fue el primer astrónomo en observar las Pléyades a través de un telescopio. Así descubrió que el cúmulo contiene muchas estrellas demasiado tenues para ser vistas a simple vista. Publicó sus observaciones, incluido un boceto de las Pléyades que muestra 36 estrellas, en su tratado Sidereus Nuncius en marzo de 1610.

Desde hace tiempo se sabe que las Pléyades son un grupo de estrellas relacionado físicamente en lugar de una alineación fortuita. John Michell calculó en 1767 que la probabilidad de un alineamiento fortuito de tantas estrellas brillantes era sólo de 1 en 500.000, por lo que supuso que las Pléyades y muchos otros cúmulos de estrellas debían estar físicamente relacionados. Cuando se hicieron por primera vez los estudios de las estrellas' movimientos propios, se encontró que todos se mueven en la misma dirección a través del cielo, al mismo ritmo, lo que demuestra aún más que estaban relacionados.

Charles Messier midió la posición del cúmulo y lo incluyó como M45 en su catálogo de objetos similares a cometas, publicado en 1771. Junto con la Nebulosa de Orión y el cúmulo Praesepe, la inclusión de las Pléyades por parte de Messier ha sido señaló como curioso, ya que la mayoría de los objetos de Messier eran mucho más débiles y más fáciles de confundir con los cometas, algo que parece apenas posible para las Pléyades. Una posibilidad es que Messier simplemente quisiera tener un catálogo más grande que el de su rival científico Lacaille, cuyo catálogo de 1755 contenía 42 objetos, por lo que agregó algunos objetos brillantes y conocidos para aumentar su lista.

Edme-Sébastien Jeaurat luego dibujó en 1782 un mapa de 64 estrellas de las Pléyades a partir de sus observaciones en 1779, que publicó en 1786.

Distancia

Ubicación de Pleiades (cerrado) en el cielo nocturno

La distancia a las Pléyades se puede utilizar como un primer paso clave para calibrar la escala de distancia cósmica. Como el cúmulo está relativamente cerca de la Tierra, su distancia debería ser relativamente fácil de medir y ha sido estimada por muchos métodos. El conocimiento preciso de la distancia permite a los astrónomos trazar un diagrama de Hertzsprung-Russell para el cúmulo que, en comparación con los trazados para cúmulos cuya distancia no se conoce, permite estimar sus distancias. Luego, otros métodos pueden extender la escala de distancia desde cúmulos abiertos a galaxias y cúmulos de galaxias, y se puede construir una escala de distancia cósmica. En última instancia, los astrónomos' la comprensión de la edad y la evolución futura del universo está influenciada por su conocimiento de la distancia a las Pléyades. Sin embargo, algunos autores argumentan que la controversia sobre la distancia a las Pléyades que se analiza a continuación es una pista falsa, ya que la escala de distancia cósmica puede (actualmente) depender de un conjunto de otros cúmulos cercanos donde existe consenso con respecto a las distancias establecidas por Satélite Hipparcos y medios independientes (por ejemplo, el cúmulo Hyades, Coma Berenices, etc.).

Animación del movimiento adecuado en 400.000 años — vista cruzada (haga clic para la guía de visualización)

Las mediciones de la distancia han suscitado mucha controversia. Los resultados anteriores al lanzamiento del satélite Hipparcos generalmente encontraron que las Pléyades estaban a unos 135 parsecs (pc) de distancia de la Tierra. Los datos de Hipparcos arrojaron un resultado sorprendente, a saber, una distancia de solo 118 pc al medir el paralaje de las estrellas en el cúmulo, una técnica que debería arrojar los resultados más directos y precisos. Trabajos posteriores argumentaron consistentemente que la medida de distancia de Hipparcos para las Pléyades era errónea. En particular, las distancias derivadas al cúmulo a través del Telescopio Espacial Hubble y el ajuste del diagrama infrarrojo de color-magnitud (el llamado 'paralaje espectroscópico') favorecen una distancia entre 135 y 140 pc; una distancia dinámica de las observaciones interferométricas ópticas del Atlas doble de la Pléyade favorece una distancia de 133 a 137 pc. Sin embargo, el autor del catálogo de 2007-2009 de paralajes revisados de Hipparcos reafirmó que la distancia a las Pléyades es de ~120 pc y cuestionó la evidencia disidente. En 2012, Francis y Anderson propusieron que un efecto sistemático en los errores de paralaje Hipparcos para estrellas en cúmulos sesga el cálculo usando la media ponderada y dieron una distancia de paralaje Hipparcos de 126 pc y fotométrica distancia 132 pc basado en estrellas en los grupos móviles AB Doradus, Tucana-Horologium y Beta Pictoris, que son similares en edad y composición a las Pléyades. Esos autores señalan que la diferencia entre estos resultados puede atribuirse a un error aleatorio. Resultados más recientes utilizando interferometría de línea de base muy larga (VLBI) (agosto de 2014) y soluciones preliminares utilizando Gaia Data Release 1 (septiembre de 2016) y Gaia Data Release 2 (agosto de 2018), determinan distancias de 136,2 ± 1,2 pc, 134 ± 6 pc y 136,2 ± 5,0 pc, respectivamente. El equipo de Gaia Data Release 1 se mostró cauteloso acerca de su resultado y los autores de VLBI afirman "que la distancia medida por Hipparcos al cúmulo de las Pléyades es un error".

Para otro debate de distancia ver Polaris#Distance, también con una medida diferente a Hipparcos, aunque esta vez sugería una distancia mayor.

Composición

Un mapa de los Pleiades

El radio del núcleo del cúmulo es de unos 8 años luz y el radio de las mareas es de unos 43 años luz. El cúmulo contiene más de 1.000 miembros confirmados estadísticamente, una cifra que excluye un probable número adicional de estrellas binarias sin resolver. Su luz está dominada por estrellas azules jóvenes y cálidas, hasta 14 de las cuales se pueden ver a simple vista, según las condiciones de observación locales y la agudeza visual del observador. La disposición de las estrellas más brillantes es algo similar a Ursa Major y Ursa Minor. Se estima que la masa total contenida en el cúmulo es de unas 800 masas solares y está dominada por estrellas más débiles y rojas. Una estimación de la frecuencia de estrellas binarias en las Pléyades es de alrededor del 57%.

El cúmulo contiene muchas enanas marrones, que son objetos con menos del 8 % de la masa del Sol, no lo suficientemente pesados para que las reacciones de fusión nuclear comiencen en sus núcleos y se conviertan en estrellas. Pueden constituir hasta el 25% de la población total del clúster, aunque aportan menos del 2% de la masa total. Los astrónomos han realizado grandes esfuerzos para encontrar y analizar enanas marrones en las Pléyades y otros cúmulos jóvenes, porque todavía son relativamente brillantes y observables, mientras que las enanas marrones en cúmulos más antiguos se han desvanecido y son mucho más difíciles de estudiar.

Estrellas más brillantes

Las nueve estrellas más brillantes de las Pléyades llevan el nombre de las Siete Hermanas de la mitología griega: Sterope, Merope, Electra, Maia, Taygeta, Celaeno y Alcyone, junto con sus padres Atlas y Pleione. Como hijas de Atlas, las Híades eran hermanas de las Pléyades. La siguiente tabla da detalles de las estrellas más brillantes del cúmulo:

Edad y evolución futura

Estrellas de Pléyades con color y 10.000 años atrás movimiento adecuado mostrado

La edad de los cúmulos estelares se puede calcular comparando el diagrama de Hertzsprung-Russell del cúmulo con modelos teóricos de evolución estelar. Mediante esta técnica se han estimado edades para las Pléyades de entre 75 y 150 millones de años. La amplia dispersión en las edades estimadas es el resultado de las incertidumbres en los modelos de evolución estelar, que incluyen factores como el exceso de convección, en el que una zona convectiva dentro de una estrella penetra en una zona no convectiva, lo que da como resultado edades aparentes más altas.

Otra forma de estimar la edad del cúmulo es observar los objetos de menor masa. En las estrellas normales de la secuencia principal, el litio se destruye rápidamente en las reacciones de fusión nuclear. Sin embargo, las enanas marrones pueden retener su litio. Debido a la temperatura de ignición muy baja del litio de 2,5 × 10⁶ K, las enanas marrones de mayor masa finalmente lo quemarán y, por lo tanto, determinando la masa más alta de enanas marrones que aún contienen litio en el cluster puede dar una idea de su edad. Aplicando esta técnica a las Pléyades da una edad de unos 115 millones de años.

El cúmulo se mueve lentamente en dirección a los pies de lo que actualmente es la constelación de Orión. Como la mayoría de los cúmulos abiertos, las Pléyades no permanecerán unidas gravitacionalmente para siempre. Algunas estrellas componentes serán expulsadas después de encuentros cercanos con otras estrellas; otros serán despojados por los campos gravitatorios de las mareas. Los cálculos sugieren que el cúmulo tardará unos 250 millones de años en dispersarse, con interacciones gravitacionales con nubes moleculares gigantes y los brazos espirales de nuestra galaxia que también aceleran su desaparición.

Nebulosidad de reflexión

Hubble Space Telescope image of reflection nebulosity near Merope (IC 349)

Con telescopios de aficionados más grandes, la nebulosidad alrededor de algunas de las estrellas se puede ver fácilmente; especialmente cuando se toman fotografías de larga exposición. En condiciones de observación ideales, incluso se puede ver algún indicio de nebulosidad alrededor del cúmulo con telescopios pequeños o binoculares promedio. Es una nebulosa de reflexión, causada por el polvo que refleja la luz azul de las estrellas jóvenes y calientes.

Anteriormente se pensaba que el polvo era un remanente de la formación del cúmulo, pero a la edad de unos 100 millones de años generalmente aceptada para el cúmulo, casi todo el polvo presente originalmente se habría dispersado por la presión de la radiación. En cambio, parece que el cúmulo simplemente está pasando por una región particularmente polvorienta del medio interestelar.

Los estudios muestran que el polvo responsable de la nebulosidad no se distribuye uniformemente, sino que se concentra principalmente en dos capas a lo largo de la línea de visión del cúmulo. Estas capas pueden haberse formado por la desaceleración debida a la presión de la radiación a medida que el polvo se movía hacia las estrellas.

Posibles planetas

Al analizar las imágenes de infrarrojo profundo obtenidas por el telescopio espacial Spitzer y el telescopio Gemini North, los astrónomos descubrieron que una de las estrellas del cúmulo, HD 23514, que tiene una masa y una luminosidad un poco mayores que las del Sol, está rodeado por un número extraordinario de partículas de polvo caliente. Esto podría ser evidencia de formación de planetas alrededor de HD 23514.

Galería

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  Una estelar de las Pléyades y sus nebulosas

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  La ubicación aproximada de las Pléyades justo encima de la burbuja local en el centro de este mapa del brazo de Orión (amarillo: grandes asociaciones estelares; rojo: nebulosa; gris: nebulosa oscura.