Las Pléyades ( / ˈ p l iː . ə d iː z , ˈ p l eɪ -, ˈ p l aɪ -/ ), [7] [8] también conocidas como las Siete Hermanas , Messier 45 y otros nombres por diferentes culturas , es un asterismo y un cúmulo de estrellas 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 de estrellas más cercanos a la Tierra . Es el objeto Messier más cercano a la Tierra y es el cúmulo más evidente a simple vista en el cielo nocturno . También se observa que alberga la nebulosa de reflexión NGC 1432 , una región HII . [9]
El cúmulo está dominado por estrellas luminosas de color azul caliente 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 restos de material de su formación, pero ahora se considera probable que sean una nube de polvo no relacionada en el medio interestelar a través del cual pasan actualmente las estrellas. [10] Se estima que esta nube de polvo se mueve a una velocidad de aproximadamente 18 km/s en relación con las estrellas del cúmulo. [11]
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 . [12] Los astrónomos estiman que el cúmulo sobrevivirá durante unos 250 millones de años más, después de lo cual se dispersará debido a interacciones gravitacionales con su vecindario galáctico. [13]
Junto con el cúmulo estelar abierto de las Híades , las Pléyades forman la Puerta Dorada de la Eclíptica .
El nombre de las Pléyades proviene del griego antiguo : Πλειάδες . [14] Probablemente deriva de plein ("navegar") debido a la importancia del cúmulo para delimitar la temporada de navegación en el mar Mediterráneo : "la temporada de navegación comenzaba con su salida helíaca ". [15] 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". [16] En realidad, es casi seguro que el nombre del cúmulo de estrellas apareció primero, y Pleione se inventó para explicarlo. [17]
El grupo M45 jugó un papel importante en la antigüedad para el establecimiento de calendarios gracias a la combinación de dos elementos destacables. La primera, que sigue vigente, es su aspecto único y perfectamente identificable en la bóveda celeste cerca de la eclíptica. La segunda, esencial para los Antiguos, es que a mediados del tercer milenio antes de Cristo, este asterismo (un patrón o grupo de estrellas prominente y de tamaño más pequeño que una constelación) marcaba el punto vernal. [18] La importancia de este asterismo también es evidente en el norte de Europa, en el disco celeste de Nebra , que data alrededor del 1600 a.C. y donde está representado junto al Sol y la Luna.
Es también este asterismo el que indica el comienzo de los calendarios antiguos. Se pueden dar varios ejemplos:
Entonces, cuando M45 abandona el punto primaveral, el asterismo sigue siendo importante, tanto funcional como simbólicamente. Además de los cambios que acabamos de ver en los calendarios basados en las estaciones lunares entre los indios y los árabes, consideremos el caso de un antiguo calendario yemení en el que los meses se designaban según un criterio astronómico que motivó que se le denominara Calendario. de las Pléyades : el mes de ḫams , literalmente "cinco", es aquel durante el cual el Sol y al-Ṯurayyā , es decir las Pléyades , se desvían entre sí mediante cinco movimientos de la Luna , es decir cinco veces el recorrido que la "Luna" "viaja en promedio en un día y una noche, para usar la terminología de ᶜAbd al-Raḥmān al-Sūfī al-Ṣūfī . [25]
Las Pléyades son una vista destacada en invierno en el hemisferio norte y son fácilmente visibles desde latitudes medias del sur. Han sido conocidos desde la antigüedad por culturas de todo el mundo, [27] incluidos los celtas ( galés : Tŵr Tewdws , irlandés : Streoillín ); filipinos precoloniales (que lo llamaban Mapúlon , Mulo‑pulo , o Muró‑púro , entre otros nombres) para quienes indicaba el inicio del año, [28] [29] hawaianos (que los llaman Makaliʻi ), [30] Los maoríes (que los llaman Matariki ), los australianos indígenas (de varias tradiciones ), el Imperio aqueménida , de donde en farsi (que los llaman پروین Parvīn o پروی Parvī), [31] los árabes (que los llaman الثريا al-Thurayyā [32] ), los chinos (que los llamaron昴 mǎo ), los quechuas (que los llaman Qullqa o el almacén), los japoneses (que los llaman Subaru (昴, スバル) ), los mayas , los aztecas , los sioux , los kiowa , [33] [34] y los Cherokee . En el hinduismo , las Pléyades se conocen como Kṛttikā y están asociadas en las Escrituras con el dios de la guerra Kartikeya y también se identifican o asocian con las Saptamatrika (s) (Siete Madres). Los hindúes celebran el primer día (luna nueva) del mes de Kartik como Diwali , un festival de abundancia y lámparas. Las Pléyades también se mencionan tres veces en la Biblia . [35] [36]
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 1600 a.C. [37] Los catálogos de estrellas babilónicas nombran a las Pléyades MUL MUL ( 𒀯𒀯 ), que significa "estrellas" (literalmente "estrella estrella"), y encabezan la lista de estrellas a lo largo de la eclíptica, reflejando el hecho de que estaban cerca del punto de Equinoccio de primavera alrededor del siglo 23 a.C. Los antiguos egipcios pueden haber usado los nombres "Seguidores" y "Enéada" en los textos de pronóstico del Calendario de días afortunados y desafortunados del papiro Cairo 86637. [38] Algunos astrónomos griegos los consideraban una constelación distinta , y se mencionan por las Obras y los Días de Hesíodo , [39] la Ilíada y la Odisea de Homero , [40] y la Geoponica . [41] Las Pléyades eran la estrella más conocida entre los árabes preislámicos y por eso a menudo se la llamaba simplemente "la Estrella" ( al Najm ). [42] Algunos eruditos del Islam sugirieron que las Pléyades (ath-thurayya) son la "estrella" mencionada en la Sura An-Najm ("La Estrella") en el Corán . [43]
En numerosos sellos cilíndricos de principios del I milenio a.C., M 45 está representado por siete puntas, mientras que los Siete Dioses aparecen, en los bajorrelieves de los palacios reales neoasirios, ataviados con largas túnicas abiertas y grandes tocados cilíndricos rematados por cortos plumas y adornado con tres hileras frontales de cuernos y una corona de plumas, mientras portaba un hacha y un cuchillo, además de un arco y una aljaba [44]
En Japón , el cúmulo se menciona con el nombre de Mutsuraboshi ("seis estrellas") en el Kojiki del siglo VIII . [45] El grupo ahora se conoce en Japón como Subaru. [46]
Fue elegido 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 Hawaii . Tenía el espejo primario monolítico más grande del mundo desde su puesta en servicio en 1998 hasta 2005. [47]
Fue elegida como la 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. [48]
Galileo Galilei fue el primer astrónomo en observar las Pléyades a través de un telescopio . [49] De este modo descubrió que el cúmulo contiene muchas estrellas demasiado débiles 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.
Se sabe desde hace mucho tiempo que las Pléyades son un grupo de estrellas físicamente relacionadas y no una alineación casual. John Michell calculó en 1767 que la probabilidad de una alineación casual de tantas estrellas brillantes era sólo de 1 entre 500.000, por lo que supuso que las Pléyades y muchos otros cúmulos de estrellas debían estar físicamente relacionados. [50] Cuando se realizaron por primera vez estudios sobre los movimientos propios de las estrellas , se descubrió que todas se mueven en la misma dirección a través del cielo, al mismo ritmo, lo que demuestra aún más que estaban relacionadas.
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 de Praesepe , la inclusión de las Pléyades por parte de Messier se ha considerado curiosa, como la mayoría de Los objetos de Messier eran mucho más débiles y se confundían más fácilmente con los cometas, algo que parece difícilmente posible en el caso de 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 añadió algunos objetos brillantes y conocidos para ampliar su lista. [51]
Edme-Sébastien Jeaurat dibujó entonces en 1782 un mapa de 64 estrellas de las Pléyades a partir de sus observaciones de 1779, que publicó en 1786. [52] [53] [54]
La distancia a las Pléyades puede usarse como un primer paso clave para calibrar la escala de distancias cósmicas . Como el cúmulo está relativamente cerca de la Tierra, la distancia debería ser relativamente fácil de medir y ha sido estimada mediante 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 se desconoce, permite estimar sus distancias. Luego, otros métodos pueden extender la escala de distancias desde cúmulos abiertos a galaxias y cúmulos de galaxias, y se puede construir una escalera de distancias cósmicas. En última instancia, la comprensión de los astrónomos sobre la edad y la evolución futura del universo está influenciada por su conocimiento de la distancia a las Pléyades. Sin embargo, algunos autores sostienen que la controversia sobre la distancia a las Pléyades que se analiza a continuación es una pista falsa , ya que la escala de distancias cósmicas puede (actualmente) depender de un conjunto de otros cúmulos cercanos donde existe consenso con respecto a las distancias establecidas por el satélite Hipparcos y medios independientes (p. ej., el grupo Híades , Coma Berenices , etc.). [3]
(haga clic para ver la guía)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 la Tierra. Los datos de Hipparcos arrojaron un resultado sorprendente: una distancia de sólo 118 pc midiendo 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 medición de la distancia de Hipparcos para las Pléyades era errónea. [3] [4] [5] [55] [56] [57] En particular, las distancias derivadas al cúmulo a través del Telescopio Espacial Hubble y el ajuste del diagrama de magnitud-color infrarrojo (el llamado " paralaje espectroscópico ") favorecen una distancia entre 135 y 140 pc; [3] [55] una distancia dinámica a partir de observaciones interferométricas ópticas del doble Atlas de la Pléyade favorece una distancia de 133 a 137 pc. [57] Sin embargo, el autor del catálogo 2007-2009 de paralajes revisados de Hipparcos reafirmó que la distancia a las Pléyades es ~120 pc y cuestionó la evidencia disidente. [2] En 2012, Francis y Anderson [58] propusieron que un efecto sistemático sobre los errores de paralaje de Hipparcos para estrellas en cúmulos sesga el cálculo utilizando la media ponderada y dieron una distancia de paralaje de Hipparcos de 126 pc y una distancia fotométrica de 132 pc basada en estrellas en el Grupos en movimiento AB Doradus , Tucana-Horologium y Beta Pictoris , todos 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 que utilizan interferometría de línea de base muy larga (VLBI) (agosto de 2014) y soluciones preliminares que utilizan Gaia Data Release 1 (septiembre de 2016) y Gaia Data Release 2 (agosto de 2018), determinan distancias de 136,2 ± 1,2 pc, [59] 134 ± 6 pc [60] y 136,2 ± 5,0 pc, [61] respectivamente. El equipo de Gaia Data Release 1 se mostró cauteloso con respecto a su resultado y los autores del VLBI afirman "que la distancia medida por Hipparcos al cúmulo de las Pléyades es errónea".
La estimación de distancia más reciente de la distancia a las Pléyades basada en Gaia Data Release 3 es135,74 ± 0,10 ud . [62]
El radio del núcleo del cúmulo es de unos 8 años luz y el radio de marea es de unos 43 años luz. El cúmulo contiene más de 1.000 miembros estadísticamente confirmados, una cifra que excluye un probable número adicional de estrellas binarias no resueltas . [64] Su luz está dominada por estrellas azules jóvenes y calientes , hasta 14 de las cuales pueden verse a simple vista dependiendo de las condiciones de observación locales y la agudeza visual del observador. La disposición de las estrellas más brillantes es algo similar a la Osa Mayor y la Osa Menor . 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. [64] Una estimación de la frecuencia de estrellas binarias en las Pléyades es aproximadamente del 57%. [sesenta y cinco]
El cúmulo contiene muchas enanas marrones , que son objetos con menos de aproximadamente el 8% de la masa del Sol , lo que los hace no lo suficientemente pesados como para que comiencen reacciones de fusión nuclear en sus núcleos y, por lo tanto, se conviertan en estrellas adecuadas. Pueden constituir hasta el 25% de la población total del conglomerado, aunque aportan menos del 2% de la masa total. [66] Los astrónomos han hecho 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.
Las nueve estrellas más brillantes del cúmulo reciben el nombre de Siete Hermanas en la mitología griega : Sterope , Merope , Electra , Maia , Taygeta , Celaeno y Alcyone , junto con sus padres Atlas y Pleione . [16] Como hijas de Atlas, las Híades eran hermanas de las Pléyades. La siguiente tabla proporciona detalles de las estrellas más brillantes del cúmulo:
Las edades de los cúmulos de estrellas se pueden estimar comparando el diagrama de Hertzsprung-Russell del cúmulo con modelos teóricos de evolución estelar . Mediante esta técnica se han estimado edades de las Pléyades entre 75 y 150 millones de años. La amplia dispersión en las edades estimadas es el resultado de incertidumbres en los modelos de evolución estelar, que incluyen factores como el exceso convectivo , en el que una zona convectiva dentro de una estrella penetra en una zona que de otro modo no sería convectiva, lo que resulta en edades aparentes más altas. [ cita necesaria ]
Otra forma de estimar la edad del cúmulo es observando los objetos de menor masa. En las estrellas normales de la secuencia principal , el litio se destruye rápidamente en reacciones de fusión nuclear . Sin embargo , las enanas marrones pueden conservar su litio. Debido a la muy baja temperatura de ignición del litio de 2,5 × 10 6 K, las enanas marrones de mayor masa eventualmente lo quemarán, por lo que determinar la masa más alta de enanas marrones que aún contienen litio en el cúmulo puede dar una idea de su edad. Aplicando esta técnica a las Pléyades se obtiene una edad de unos 115 millones de años. [68] [69]
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 gravitacionalmente unidas para siempre. Algunas estrellas componentes serán expulsadas después de encuentros cercanos con otras estrellas; otros serán despojados por campos gravitacionales de marea. Los cálculos sugieren que el cúmulo tardará unos 250 millones de años en dispersarse, y las interacciones gravitacionales con nubes moleculares gigantes y los brazos espirales de nuestra galaxia también acelerarán su desaparición. [70]
Con telescopios de aficionados más grandes, se puede ver fácilmente la nebulosidad alrededor de algunas de las estrellas; especialmente cuando se toman fotografías de larga exposición. En condiciones ideales de observación, incluso con telescopios pequeños o binoculares normales se puede observar algún indicio de nebulosidad alrededor del cúmulo. 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 residuo de la formación del cúmulo, pero a la edad generalmente aceptada para el cúmulo de unos 100 millones de años, casi todo el polvo originalmente presente habría sido dispersado por la presión de la radiación . En cambio, parece que el cúmulo simplemente está pasando por una región particularmente polvorienta del medio interestelar . [10]
Los estudios muestran que el polvo responsable de la nebulosidad no está distribuido 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. [71]
Al analizar imágenes de infrarrojo profundo obtenidas por el telescopio espacial Spitzer y el telescopio Gemini Norte , 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 rodeada por un extraordinario número de partículas de polvo calientes. Esto podría ser evidencia de la formación de planetas alrededor de HD 23514. [72]
