Las Nubes de Magallanes

Laura Ventura / 02-12-2005

Era una fría noche de noviembre en un lugar remoto, del "Fin del Mundo". Las cumbres de las montañas que constituyen el extremo sur de la cordillera andina apenas asomaban entre las nubes. Aunque las inclemencias del tiempo indicaran todo lo contrario, se aproximaba el verano en la Patagonia. El cielo llevaba ya días sin dejarse ver, pero las nubes corrían rápidas como el viento que barría las pampas y los campos de hielo. Igual de rápido, esa noche se levantó el telón sobre el majestuoso escenario del firmamento austral. En el cielo terso sólo quedaban dos nubes que no parecían inmutarse bajo la furia del viento.

Dos nubes, etéreas como cirros, que hace cinco siglos acompañaron a la expedición de Fernando de Magallanes en su circunnavegación de la Tierra, y que casi 500 años después siguen ahí, inmutables, como el perfil accidentado de aquellas montañas.

Hasta hace tan sólo un siglo no se tenía la menor idea de lo que podían ser. Pero hoy sabemos que se trata de dos galaxias "satélites" de la Vía Láctea visibles únicamente desde el hemisferio Sur. Con 20 y 10 veces el tamaño aparente de la Luna llena, respectivamente, la Gran y la Pequeña Nube de Magallanes son junto con nuestra Vía Láctea y la Galaxia de Andrómeda las únicas galaxias entre los miles de millones del Universo que pueden ser observadas a simple vista como objetos extensos. Este hecho las convierte en las auténticas joyas del cielo austral.

Las Nubes de Magallanes, técnicamente conocidas bajo los acrónimos de LMC y SMC (del inglés Large y Small Magellanic Cloud), son catalogadas como galaxias irregulares según la clasificación morfológica introducida por Edwin Hubble con su célebre diagrama (ver el multimedia asociado). Pero es notorio que la complejidad de la naturaleza casi siempre excede la simplicidad de los esquemas con los que pretendemos definirla. Dicha clasificación y su relación con las poblaciones estelares en las que habitan diferentes tipos de objetos no es lineal. Sin embargo, es legítimo catalogar las galaxias en cuatro grandes familias: elípticas (E), lenticulares (S0), espirales (S, SB) e irregulares (Irr). Estas últimas se caracterizan por la ausencia de cualquier tipo de simetría, tanto en la forma como en la distribución de las diferentes poblaciones estelares. Las regiones de formación estelar reciente o activa se superponen, con distribución irregular, a una población más vieja.

Las Nubes de Magallanes son dos objetos únicos en su especie dentro del pequeño cúmulo de galaxias al que pertenecemos, llamado Grupo Local. Además de estas dos galaxias irregulares, nuestro "vecindario galáctico" cuenta con tres espirales gigantes (Andrómeda o M31, M33 y la Vía Láctea, de la que formamos parte), más unas cuarenta enanas (tanto esferoidales y elípticas como irregulares).

La Gran y Pequeña Nube de Magallanes orbitan la Vía Láctea a unos 170.000 y unos 210.000 años-luz de distancia, respectivamente. A título de referencia, recordemos que de Andrómeda nos separan unos dos millones de años-luz. La relativa cercanía hace de LMC y SMC dos objetos absolutamente extraordinarios, tanto por su belleza como por la importancia que revisten en la calibración de la escala de distancias, un problema crucial en la Astrofísica moderna.

Existe un método "directo" que permite hallar la medida del espacio que nos separa de una estrella. Para entender el principio elemental de trigonometría en que se basa, mantengamos nuestra mano fija delante de nosotros y observemos cómo parece moverse al mirar alternativamente sólo con el ojo derecho o sólo con el izquierdo. Imaginemos ahora que nuestra mano es una estrella E a distancia D y que nuestros ojos derecho e izquierdo son dos puntos 1 y 2 de la órbita terrestre (ver el multimedia asociado). El ángulo p, llamado paralaje, mide el desplazamiento aparente de E debido al movimiento orbital de la Tierra alrededor del Sol. Pudiendo medir p y conociendo la separación entre 1 y 2, hallamos D. El problema es que cuanto mayor sea D más pequeño se vuelve p, hasta un valor que no podemos determinar con precisión. Por esta razón, las distancias calculadas directamente por paralaje pierden fiabilidad más allá de unos 300 años-luz, lo que representa un trecho insignificante a escala cósmica.

Por ello tenemos que recurrir a mediciones indirectas, a través de indicadores de distancia. Imaginemos una bombilla que emite cierta cantidad de luz o, en otras palabras, que tiene un brillo intrínseco M. La cantidad de luz que recibimos, es decir, el brillo aparente m con el que la vemos, menguará con el cuadrado de la distancia D. Por la misma razón, alumbrará más una lámpara en nuestra habitación que un faro costero a 50 km, a pesar de que éste último sea intrínsecamente mucho más brillante. Lo interesante en Astronomía es poder determinar D para cualquier fuente luminosa de la que conozcamos M y llegar a medir m. Estos cuerpos celestes, que funcionan un poco como los faros de nuestro universo, se llaman "candelas estándar". El problema reside en que el brillo intrínseco de las candelas estándar es calculado a través de modelos teóricos que, a su vez, necesitan mediciones previas de distancia.

Con el fin de salir de este bucle, empezamos por objetos cercanos para los que tengan validez las mediciones de paralaje y, a partir de ellos, construimos modelos que nos permitan calibrar indicadores cada vez más lejanos, siempre asumiendo que dichos modelos son aplicables a todos los objetos del mismo tipo, independientemente de la distancia que nos separa de ellos.

Una vez explicado por qué necesitamos calibrar una escala de distancias, veamos las características fundamentales de un indicador. Los requisitos de una candela estándar son que sea lo suficientemente brillante para que nos permita alcanzar distancias significativas a escala cósmica y lo bastante común para ser observada en la mayoría de los objetos celestes.

Entre las candelas estándar más potentes están las Variables Cefeidas y las Supernovas. Recordemos que una estrella es un gigantesco horno termonuclear donde la energía es producida por reacciones de fusión en las que se sintetizan átomos cada vez más complejos. La duración de la vida de una estrella y las fases de su evolución dependen críticamente de la masa inicial, que es el parámetro determinante en "genética estelar". Las Cefeidas son estrellas de masa intermedia (entre 2 y 7 veces la masa solar), que durante la fase de combustión del helio sufren unos pulsos regulares. La luminosidad intrínseca media del objeto aumenta proporcionalmente al período de variabilidad. La astrónoma estadounidense Henrietta Leavitt descubrió esta relación lineal a partir de la observación sistemática de una veintena de Cefeidas en la Pequeña Nube de Magallanes.

Las Supernovas son estrellas masivas (más de 7 veces la masa del Sol) que terminan su vida de forma explosiva, dando lugar a uno de los fenómenos más violentos y energéticos del Universo. La energía desprendida es tan grande que una Supernova en su momento de "máximo esplendor" puede alcanzar una luminosidad mayor que la de una galaxia entera.

En este caso, no se trata de un fenómeno recurrente, pero la ventaja es que el brillo intrínseco de una supernova y su evolución temporal no depende de la masa de la estrella progenitora. Se trata de los "faros cósmicos" más poderosos, que nos permiten alcanzar los confines del Universo conocido.

En tiempos modernos, la explosión de supernova más cercana observada, además de la primera, fue SN 1987A en el año que su nombre indica. Sin embargo, el fenómeno tuvo lugar hace unos 170.000 años en la Gran Nube de Magallanes.

En los albores de la historia de la raza humana, una estrella masiva de nuestra galaxia vecina acabó su vida con unos grandiosos "fuegos artificiales". Durante el tiempo en que la radiación y las partículas emitidas por la estrella moribunda viajaban hasta la Tierra, el ser humano evolucionó hasta construir instrumentos capaces de detectarlas. 170.000 años es, indudablemente, mucho tiempo a escala humana y la distancia que nos separa de las Nubes de Magallanes infinitamente mayor que a cualquier nube normal y corriente.

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El autor

Laura Ventura es Licenciada en Astronomía. Actualmente es responsable de las visitas de prensa en la ESO.

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