OBSERVACIÓNASTRONÓMICA–29/07/2016

BuenachedelaSierra–Cuenca. EstebanGarcía

CÚMULOS ABIERTOS O GALÁCTICOS

Si miramos al cielo veremos una banda blanquecina que lo cruza de Norte-Sur, esta banda es la Vía Láctea, con poco que este un poco oscuro y mostremos un poco más de atención a dicha banda, observaremos como hay pequeñas condensaciones a lo largo de toda esta banda, muchas de estas condensaciones probablemente sean CÚMULOS ESTELARES:

¿Qué Son?

Son condensaciones locales de estrellas unidas por fuerzas gravitacionales que aparecen en el cielo como concentraciones de puntos luminosos o, incluso, como tenues nebulosidades.

Tipos:

Según la estructura del cúmulo, se distinguen dos tipos de cúmulos principalmente:

* Cúmulos Abiertos o galácticos.

* Cúmulos Globulares. (Siguiente Articulo)

CÚMULOS ABIERTOS O GALÁCTICOS:

Como es sabido, las estrellas tienden a menudo a reunirse en grupos más o menos numerosos, dentro de las galaxias. Los cúmulos abiertos (que antes recibían el nombre de cúmulos galácticos) son los sistemas estelares más fácilmente reconocibles. Se trata de conjuntos que incluyen entre varias decenas y varios miles de estrellas. Aproximadamente un docena de ellos se pueden observar a simple vista, si el cielo está lo bastante oscuro.

Los cúmulos abiertos se encuentran en el disco galáctico, y están caracterizados por una densidad estelar un centenar de veces más elevada que la que se encuentra en las regiones que rodean al Sol; y sin embargo, las estrellas que las componen están relativamente dispersas. El diámetro medio de los cúmulos abiertos es de aproximadamente 10 años-luz y el número de estrellas que contienen varía desde algunas decenas a algunos miles.

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Los cúmulos abiertos, contienen estrellas de joven y mediana edad pertenecientes a la llamada Población I, similares a las estrellas que caracterizan las zonas circundantes de nuestro Sol.

Los cúmulos abiertos son disgregados a lo largo del tiempo por su interacción gravitatoria con nubes moleculares en su movimiento por la galaxia:

CLASIFICACIÓN DE LOS CÚMULOS:

Las dimensiones de estos sistemas suelen oscilar entre 6 y más de 30 años-luz, con una media de unos 12 a.l. En su interior, las estrellas se distribuyen de manera irregular, sin que definan una forma precisa. Por tanto, las formas de los cúmulos abiertos son muy diversas.

Para poderlos clasificar hay que tener en cuenta varios factores: las dimensiones angulares ( que dependen tanto de las dimensiones reales como de la distancia), el número total, la concentración de las estrellas que los forman y las diferencias de luminosidad entre las estrellas más brillantes y las más débiles.

En 1930, el astrónomo estadounidense Robert Trumpler propuso una clasificación basada en estos parámetros.

• Concentración central. I a

IV. (I muy concentrado y IV casi disperso con el fondo de estrellas)

• Brillo. 1 a 3, dependiendo de

la variación de brillo dentro del cúmulo. (1, similar; 2 rango medio; 3 amplia variación de brillo)

• Riqueza. p, m, r (pobre,

moderado y rico) p - 50 estrellas o menos m - 50 a 100 estrellas r - más de 100 estrellas

La letra N se emplea para indicar si existe nebulosidad. M 11 es del tipo I 2 r y las Pléyades II 3 r N

El CONTENIDO METÁLICO DE LOS CÚMULOS ABIERTOS:

Los cúmulos abiertos se caracterizan por su forma y luminosidad, pero también por unos parámetros físicos muy significativos, como el porcentaje de elementos metálicos que contienen sus estrellas. Para los astrónomos, “metales” son todos los elementos químicos de la tabla periódica, aparte del hidrógeno y del helio.

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La composición química de las estrellas de los cúmulos abiertos que se encuentran en el disco de la Vía Láctea y cerca del Sol, es parecida a la del propio Sol. Sin embargo, hay diferencias de composición en función de la distancia al centro de la Galaxia: cuanto más lejos del centro se encuentra un cúmulo, tanto menos es la cantidad de elementos metálicos que contiene.

FORMACIÓN DE ESTRELLAS, EDAD y TAMAÑO:

Los modelos hidrodinámicos perfilan la evolución de una masa de gas interestelar que colapsa y se desgaja en varios componentes.

La gran mayoría se forman en los brazos espirales de la galaxia.

El estudio de los cúmulos (no solo los abiertos, sino también los globulares) permite a los astrónomos reconstruir la evolución de las estrellas, comparando una muestra formada por estrellas que, aun habiendo sido inicialmente homogéneas, con el tiempo se fueron diferenciando.

Su edad oscila entre 1 y 7.000 millones de años, muchos tienen menos de 50 millones de años y la media está en 350 millones, el más antiguo conocido es el NGC 6791 con 7.000 millones de años.

El tamaño oscila entre 2 y 75 años-luz, aunque la mayoría están entre 8 y 10 a.l., la distancia entre las diferentes estrellas componentes de un cúmulo es de 1 a.l., conforme tienen más edad los cúmulos se alargan más en una dimensión, siguiendo los brazos de la Vía Láctea.

Existen cúmulos asociados por la fuerza de la gravedad con otros, como el doble cúmulo de Perseo y M36, M37 y M38. Y asociados a nebulosidades.

FAMILIAS HOMOGÉNEAS DE ESTRELLAS.

Todas las estrellas que pertenecen a un mismo cúmulo abierto tienen una característica importante: son, en cualquier caso, “homogéneas”. En realidad, todas nacieron de la misma nube gaseosa y, por tanto, originariamente tenían la misma composición química. Además puede presumirse que también nacieron aproximadamente en un mismo tiempo, por lo que tienen la misma edad. Las diferencias que presentan en las observaciones actuales con telescopio pueden imputarse a su distinta evolución, que, en gran parte, depende de la masa que a cada una de ellas le cupo en suerte en el momento de su formación. Se sabe que las estrellas de gran masa tienen una vida más breve que las de masa pequeña, ya que evolucionan y consumen su combustible nuclear más rápidamente.

En general, los cúmulos abiertos son objetos compuestos por estrellas relativamente jóvenes y, en su mayor parte, se encuentran dislocados en los brazos espirales de la Vía Láctea. En un pasado reciente (y todavía hoy), en esta regiones se produjo un intensa formación de estrellas que se originaron a partir de las grandes nubes gaseosas de hidrógeno molecular que pueblan los brazos, casos límite son, por ejemplo, NGC 2264, NGC6530 y NGC2244, con una edad calculada de unas pocas decenas de millones de años

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LOS PRINCIPALES CUMULOS ABIERTOS Algunos cúmulos abiertos pueden observarse a simple vista y muchos están al alcance de instrumentos de aficionado. En la tabla que sigue se enumeran diez de los más espectaculares, visibles desde el hemisferio boreal.

Nombre Constelación Descripción. M 45 (Pléyades) Tauro + De 100 estrellas en unos 2º, Seis

estrellas B de magnitud inferior a 5.

M 44 (Pesebre) Cáncer Unas 50 estrellas en 70’. Diez estrellas de magnitud inferior a 7.

M 7 Escorpión Unas 80 estrella de mag. Superior a 7 en unos 80’ de diámetro.

Híades Tauro + De 100 estrellas en un diámetro de más de 5º. Muchas estrellas entre las magnitudes 3 y 4.

M 6 (La Mariposa) Escorpión Unas 80 estrellas de magnitud superior a 7 en unos 20’ de diámetro.

M 47 Popa 30 estrellas de magnitud superior a 5 en 20’ de diámetro.

H Persei Perseo + 200 estrellas en 18’. Ji Persei Perseo Unas 150 estrellas en 18´. Junto al

anterior, forma el “doble cúmulo de Perseo”

M 67 Cáncer Más de 200 estrella de magnitud superior a 9 en unos 25´de diámetro.

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DÓNDE SE ENCUENTRAN LOS CÚMULOS ABIERTOS

De una misma nube molecular pueden surgir varios cúmulos abiertos. En la Gran Nube de Magallanes, por ejemplo, se están formando dos cúmulos abiertos (Hodge 301 y R136) a partir de la Nebulosa de la Tarántula. En nuestra propia Vía Láctea, analizando el movimiento que siguen, parece que los cúmulos de las Híades y el del Pesebre se formaron en la misma nube molecular hace unos 600 millones de años. A veces, incluso pueden formar un cúmulo binario. Es el caso de NGC 869 y NGC 884, a los que conocemos como el Cúmulo Doble. En nuestra galaxia sabemos que hay, como mínimo, otros diez más; también sabemos que existen muchos en las Nubes de Magallanes.

El cúmulo abierto R136, en la Gran Nube de Magallanes. Crédito: NASA, ESA, F. Paresce

En las galaxias espirales, los cúmulos abiertos se forman principalmente en los brazos, donde la densidad del gas interestelar es más elevado, y donde ocurre la mayor parte de la formación de estrellas. Suelen dispersarse antes de que hayan tenido tiempo de viajar más allá del brazo en el que nacieron. En las galaxias irregulares pueden aparecer en cualquier lugar en el que la concentración de gas sea muy elevada. En las galaxias elípticas, sin embargo, no hay cúmulos abiertos. En ellas, la formación de estrellas terminó hace millones de años y los cúmulos abiertos que hubo en ellas se dispersaron hace mucho tiempo.

En nuestra galaxia hay más de 1.100 cúmulos abiertos, y su distribución depende de su edad. Los más viejos están a mayor distancia del centro galáctico y pueden estar muy por encima o por debajo del plano galáctico. Cuanto más cerca se está del centro de la galaxia más intensas son las fuerzas de marea que aceleran la dispersión de los cúmulos.

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ASOCIACIONES ESTELARES.

Un tipo particular de cúmulos es el que recibe el nombre de “asociaciones estelares”, son sistemas que incluyen, sobre todo, estrellas de los primeros tipos espectrales(O y B, las más calientes y luminosas), Se han catalogado más de un centenar, y sus dimensiones llegan hasta unos 600 a.l.

Estos sistemas también tienden a disgregarse en una decena de millones de años.

Existen asimismo otras asociaciones estelares las de tipo R y las de tipo T, en el primer caso, las estrellas están relacionadas con nebulosas de reflexión (de ahí su nombre), grandes nubes de gas y polvo iluminadas por los astros recientemente nacidos dentro de ellas. En el segundo caso se trata de estrellas de T Taurí, es decir, astros que presentan fuertes líneas de emisión del hidrógeno. Son estrellas de tipo solar que se encuentran todavía en fase presecuencia principal y que pueden situarse en la parte extrema derecha del diagrama de Hertzsprung-Russell.

INTERÉS ASTRONÓMICO DE LOS CÚMULOS

Los cúmulos estelares ayudan a comprender la evolución estelar al ser estrellas formadas en la misma época a partir del material de una nube molecular. También representan un importante paso en la determinación de la escala del Universo. Algunos de los cúmulos abiertos más cercanos pueden utilizarse para medir sus distancias absolutas por medio de la técnica del paralaje. El diagrama de Hertzsprung-Russell de estos cúmulos puede entonces representarse con los valores de luminosidad absoluta. Los diagramas similares de cúmulos cuya distancia no es conocida pueden ser comparados con los de distancia calibrada estimando la distancia que los separa de nosotros.

REFERENCIAS:

- http://www.uv.es/jbosch/PDF/CAbiertos.pdf - http://www.astrobitacora.com/los-cumulos-abiertos/ - El UNIVERSO, enciclopedia de la Astronomía y el Espacio.