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Serpentario

Serpens ( griego antiguo : Ὄφις , romanizado :  Óphis , lit.  'la Serpiente') es una constelación del hemisferio norte celeste . Una de las 48 constelaciones enumeradas por el astrónomo del siglo II Ptolomeo , sigue siendo una de las 88 constelaciones modernas designadas por la Unión Astronómica Internacional . Es única entre las constelaciones modernas al estar dividida en dos partes no contiguas, Serpens Caput (Cabeza de Serpiente) al oeste y Serpens Cauda (Cola de Serpiente) al este. Entre estas dos mitades se encuentra la constelación de Ofiuco, el "Portador de la Serpiente". En representaciones figurativas, el cuerpo de la serpiente se representa pasando detrás de Ofiuco entre Mu Serpentis en Serpens Caput y Nu Serpentis en Serpens Cauda .

La estrella más brillante de Serpens es la estrella gigante roja Alpha Serpentis , o Unukalhai, en Serpens Caput, con una magnitud aparente de 2,63. También se encuentran en Serpens Caput el cúmulo globular Messier 5 y las variables R Serpentis y Tau 4 Serpentis , visibles a simple vista . Entre los objetos extragalácticos notables se incluyen el Sexteto de Seyfert , uno de los cúmulos de galaxias más densos conocidos; Arp 220 , la galaxia infrarroja ultraluminosa prototípica ; y el Objeto de Hoag , el más famoso de la clase muy rara de galaxias conocidas como galaxias en anillo .

Parte del plano galáctico de la Vía Láctea pasa por Serpens Cauda, ​​que por tanto es rica en objetos galácticos de cielo profundo , como la Nebulosa del Águila (IC 4703) y su cúmulo estelar asociado Messier 16. La nebulosa mide 70 años luz por 50 años luz y contiene los Pilares de la Creación , tres nubes de polvo que se hicieron famosas por la imagen tomada por el telescopio espacial Hubble . Otros objetos llamativos incluyen la Nebulosa del Cuadrado Rojo , uno de los pocos objetos en astronomía que adopta una forma cuadrada; y Westerhout 40 , una enorme región cercana de formación estelar que consiste en una nube molecular y una región H II .

Historia

Serpens se muestra como una serpiente sostenida por Ofiuco en el Espejo de Urania.
Serpens sostenida por Ofiuco, como se representa en El espejo de Urania , un conjunto de cartas de constelaciones publicadas en Londres alrededor de 1825. Sobre la cola de la serpiente se encuentra la constelación ahora obsoleta Tauro Poniatovii, mientras que debajo se encuentra Escutum .

En la mitología griega , Serpens representa una serpiente sostenida por el sanador Asclepio . Representado en el cielo por la constelación de Ofiuco, Asclepio una vez mató a una serpiente, pero el animal resucitó posteriormente después de que una segunda serpiente le colocara una hierba de reanimación antes de su muerte. Como las serpientes mudan su piel cada año, eran conocidas como el símbolo del renacimiento en la sociedad griega antigua, y la leyenda dice que Asclepio reviviría a los humanos muertos usando la misma técnica que presenció. Aunque esta es probablemente la lógica de la presencia de Serpens con Ofiuco, la verdadera razón aún no se conoce por completo. A veces, Serpens fue representada enroscada alrededor de Ofiuco, pero la mayoría de los atlas mostraban a Serpens pasando detrás del cuerpo de Ofiuco o entre sus piernas. [1]

En algunos atlas antiguos, las constelaciones Serpens y Ofiuco se representaban como dos constelaciones separadas, aunque más a menudo se mostraban como una sola constelación. Una figura notable que representó a Serpens por separado fue Johann Bayer ; por lo tanto, las estrellas de Serpens se catalogan con designaciones Bayer separadas de las de Ofiuco. Cuando Eugène Delporte estableció los límites de las constelaciones modernas en la década de 1920, optó por representar las dos por separado. Sin embargo, esto planteó el problema de cómo desenredar las dos constelaciones, y Deporte decidió dividir Serpens en dos áreas, la cabeza y la cola, separadas por el Ofiuco continuo. Estas dos áreas se conocieron como Serpens Caput y Serpens Cauda, ​​[1] caput es la palabra latina para cabeza y cauda la palabra latina para cola. [2]

En la astronomía china , la mayoría de las estrellas de Serpens representaban parte de una muralla que rodeaba un mercado, conocido como Tianshi , que estaba en Ofiuco y parte de Hércules . Serpens también contiene algunas constelaciones chinas . Dos estrellas en la cola representaban parte de Shilou , la torre con la oficina del mercado. Otra estrella en la cola representaba Liesi, las tiendas de joyas. Una estrella en la cabeza ( Mu Serpentis ) marcaba a Tianru, la nodriza del príncipe heredero , o a veces la lluvia . [1]

En la astronomía babilónica había dos constelaciones de «serpientes» , conocidas como Mušḫuššu y Bašmu. Parece que Mušḫuššu se representaba como un híbrido de dragón, león y pájaro, y correspondía vagamente a Hidra . Bašmu era una serpiente cornuda (cf. Ningishzida ) y corresponde aproximadamente a la constelación Ὄφις de Eudoxo de Cnido en la que se basa la Ὄφις ( Serpens ) de Ptolomeo. [3]

Características

Serpens es la única de las 88 constelaciones modernas que se divide en dos regiones desconectadas en el cielo: Serpens Caput (la cabeza) y Serpens Cauda (la cola). La constelación también es inusual porque depende de otra constelación para su contexto; específicamente, está sostenida por Ofiuco, el portador de la serpiente. [1]

La Serpens Caput está rodeada por Libra al sur, Virgo y Boötes al oeste, Corona Borealis al norte y Ofiuco y Hércules al este; la Serpens Cauda está rodeada por Sagitario al sur, Scutum y Aquila al este, y Ofiuco al norte y al oeste. Con una superficie total de 636,9 grados cuadrados , ocupa el puesto 23.º de las 88 constelaciones en cuanto a tamaño. Aparece de forma destacada tanto en los cielos del norte como del sur durante el verano del hemisferio norte. [4] Su asterismo principal consta de 11 estrellas, y 108 estrellas en total son más brillantes que la magnitud 6,5, el límite tradicional de visibilidad a simple vista. [4]

Los límites de Serpens Caput, establecidos por el astrónomo belga Eugène Delporte en 1930, están definidos por un polígono de 10 lados, mientras que los de Serpens Cauda están definidos por un polígono de 22 lados. En el sistema de coordenadas ecuatoriales , las coordenadas de ascensión recta de los límites de Serpens Caput se encuentran entre 15 h 10,4 m y 16 h 22,5 m , mientras que las coordenadas de declinación están entre 25,66° y −03,72°. Los límites de Serpens Cauda se encuentran entre ascensiones rectas de 17 h 16,9 m y 18 h 58,3 m y declinaciones de 06,42° y −16,14°. [5] La Unión Astronómica Internacional (UAI) adoptó la abreviatura de tres letras "Ser" para la constelación en 1922. [5] [6]

Características

Estrellas

Estrellas de cabeza

El patrón de estrellas en Serpens Caput visto a simple vista, con un triángulo que marca la cabeza y una línea de estrellas que se extiende hacia abajo marcando la parte superior del cuerpo.
La constelación de Serpens (Caput) tal como se puede ver a simple vista

Marcando el corazón de la serpiente está la estrella más brillante de la constelación, Alpha Serpentis . Tradicionalmente llamada Unukalhai, [7] es una gigante roja de tipo espectral K2III ubicada aproximadamente a 23 parsecs de distancia con una magnitud visual de 2,630 ± 0,009, [8] lo que significa que puede verse fácilmente a simple vista incluso en áreas con contaminación lumínica sustancial. Una compañera débil está en órbita alrededor de la estrella gigante roja, [9] aunque no es visible a simple vista. Situada cerca de Alpha está Lambda Serpentis , una estrella de magnitud 4,42 ± 0,05 bastante similar al Sol [10] posicionada a solo 12 parsecs de distancia. [11] Tiene un exoplaneta orbitando a su alrededor. [12] Otro análogo solar en Serpens es la primaria de Psi Serpentis , una estrella binaria [13] ubicada un poco más lejos a aproximadamente 14 parsecs. [14]

Beta , Gamma e Iota Serpentis forman una forma triangular distintiva que marca la cabeza de la serpiente, con Kappa Serpentis (el nombre propio es Gudja [15] ) estando aproximadamente a medio camino entre Gamma e Iota. La más brillante de las cuatro con una magnitud aparente de aproximadamente 3,67, Beta Serpentis es una estrella blanca de secuencia principal a aproximadamente 160 parsecs de distancia. [16] Es probable que una estrella cercana de magnitud 10 [17] esté asociada físicamente con Beta, aunque no es seguro. [18] La variable Mira R Serpentis , situada entre Beta y Gamma, es visible a simple vista en su máximo de magnitud 5, pero, típico de las variables Mira, puede desvanecerse por debajo de la magnitud 14. [19] Gamma Serpentis en sí es una subgigante de tipo F ubicada a solo 11 parsecs de distancia y, por lo tanto, es bastante brillante, con una magnitud de 3,84 ± 0,05. [20] Se sabe que la estrella muestra oscilaciones similares a las del Sol . [21] Iota Serpentis es un sistema estelar binario. [22]

Delta Serpentis , que forma parte del cuerpo de la serpiente entre el corazón y la cabeza, es un sistema estelar múltiple [23] situado a unos 70 parsecs de la Tierra. Compuesto por cuatro estrellas, el sistema tiene una magnitud aparente total de 3,79 visto desde la Tierra, [24] aunque dos de las estrellas, con una magnitud aparente combinada de 3,80, proporcionan casi toda la luz. [25] La principal, una subgigante blanca, es una variable Delta Scuti con una magnitud aparente media de 4,23. [26] Posicionada muy cerca de Delta, tanto en el cielo nocturno como probablemente en el espacio real a una distancia estimada de unos 70 parsecs, [27] se encuentra la estrella de bario 16 Serpentis . [28] Otra notable estrella variable visible a simple vista es Chi Serpentis , una variable Alpha² Canum Venaticorum situada a medio camino entre Delta y Beta, que varía su brillo medio de 5,33 en 0,03 magnitudes durante un período de aproximadamente 1,5 días. [29] Chi Serpentis es una estrella químicamente peculiar . [30]

Las dos estrellas en Serpens Caput que forman parte del cuerpo de la Serpiente debajo del corazón son Epsilon y Mu Serpentis, ambas estrellas de secuencia principal de tipo A de tercera magnitud . [31] [32] Ambas tienen una peculiaridad: Epsilon es una estrella Am , [33] mientras que Mu es una binaria. [34] Ubicada ligeramente al noroeste de Mu se encuentra 36 Serpentis , otra estrella de secuencia principal de tipo A. Esta estrella también tiene una peculiaridad; es una binaria cuyo componente principal es una estrella Lambda Boötis , lo que significa que tiene cantidades similares a las solares de carbono , nitrógeno y oxígeno , mientras que contiene cantidades muy bajas de elementos de pico de hierro . [35] La estrella secundaria también ha sido una fuente de emisiones de rayos X. [36] 25 Serpentis , ubicada a unos pocos grados al noreste de Mu Serpentis, es una binaria espectroscópica [37] que consiste en un gigante caliente de tipo B y una estrella de secuencia principal de tipo A. La primaria es una estrella B que pulsa lentamente , lo que hace que el sistema varíe en 0,03 magnitudes. [38]

Serpens Caput contiene muchas estrellas variables RR Lyrae , aunque la mayoría son demasiado débiles para ser vistas sin una fotografía profesional. La más brillante es VY Serpentis, de sólo magnitud 10. El período de esta estrella ha ido aumentando aproximadamente 1,2 segundos por siglo. [39] Una estrella variable de un tipo diferente es Tau 4 Serpentis , una gigante roja fría que pulsa entre magnitudes 5,89 y 7,07 en 87 días. [40] Se ha descubierto que esta estrella muestra un perfil P Cygni inverso , [41] donde el gas frío que cae sobre la estrella crea líneas de absorción de hidrógeno desplazadas al rojo junto a las líneas de emisión normales. [42]

Se ha descubierto que varias estrellas en Serpens tienen planetas . La más brillante, Omega Serpentis , ubicada entre Epsilon y Mu, es una gigante naranja con un planeta de al menos 1,7 masas de Júpiter . [43] Es muy probable que NN Serpentis , un sistema binario eclipsante de envoltura común que consiste en una enana blanca y una enana roja , [44] tenga dos planetas que causan variaciones en el período de los eclipses. [45] Aunque no tiene un planeta, se ha descubierto que el análogo solar HD 137510 tiene una compañera enana marrón dentro del desierto de enanas marrones . [46]

PSR B1534+11 es un sistema formado por dos estrellas de neutrones que orbitan entre sí, una de las cuales es un púlsar con un período de 37,9 milisegundos. Situado a unos 1000 parsecs de distancia, el sistema se utilizó para probar la teoría de la relatividad general de Albert Einstein , validando los parámetros relativistas del sistema con una precisión del 0,2 % con respecto a los valores predichos por la teoría. [47] Se ha descubierto que la emisión de rayos X del sistema está presente cuando la estrella no púlsar intersecta el viento púlsar ecuatorial del púlsar, y se ha descubierto que la órbita del sistema varía ligeramente. [48]

Estrellas de cola

El patrón de estrellas en Serpens Cauda visto a simple vista, con una línea de estrellas que marca la cola.
La constelación de Serpens (Cauda) tal como se puede ver a simple vista

La estrella más brillante de la cola, Eta Serpentis , es similar a la primaria de Alpha Serpentis en que es una gigante roja de clase espectral K. Sin embargo, se sabe que esta estrella exhibe oscilaciones similares a las solares durante un período de aproximadamente 2,16 horas. [49] [50] Las otras dos estrellas en Serpens Cauda que forman su asterismo son Theta y Xi Serpentis . Xi, donde el asterismo se cruza con Mu Serpentis en la cabeza, es un sistema estelar triple [9] ubicado aproximadamente a 105 parsecs de distancia. [51] [52] Dos de las estrellas, con una magnitud aparente combinada de alrededor de 3,5, forman un sistema binario espectroscópico con una separación angular de solo 2,2 milisegundos de arco , [53] y, por lo tanto, no se pueden resolver con equipos modernos. La primaria es una gigante blanca con un exceso de estroncio . [51] Theta, que forma la punta de la cola, es también un sistema múltiple, formado por dos estrellas de secuencia principal de tipo A con una magnitud aparente combinada de alrededor de 4,1 separadas por casi medio minuto de arco. [9] También hay una tercera estrella de tipo G con una masa y un radio similares a los del Sol. [54]

Cerca del límite con Ofiuco se encuentran Zeta , Nu y Omicron Serpentis . Las tres son estrellas de secuencia principal de cuarta magnitud, siendo Nu y Omicron de tipo espectral A [55] [56] y Zeta de tipo espectral F. [57] Nu es una estrella única [9] con una compañera visual de novena magnitud, [58] mientras que Omicron es una variable Delta Scuti con variaciones de amplitud de 0,01 magnitudes. [59] En 1909, la nova simbiótica [60] RT Serpentis apareció cerca de Omicron, aunque solo alcanzó una magnitud máxima de 10. [61]

El sistema estelar 59 Serpentis , también conocido como d Serpentis, es un sistema estelar triple [62] que consiste en un binario espectroscópico que contiene una estrella de tipo A y una gigante naranja [63] y una secundaria gigante naranja. [64] El sistema muestra variaciones irregulares en brillo entre magnitudes 5,17 y 5,2. [65] En 1970, la nova FH Serpentis apareció justo al norte de 59 Serpentis, alcanzando un brillo máximo de 4,5. [66] También cerca de 59 Serpentis en la Nube de Serpens hay varias variables de Orión . MWC 297 es una estrella Herbig Be que en 1994 exhibió una gran llamarada de rayos X y aumentó su luminosidad en rayos X cinco veces antes de regresar al estado inactivo. [67] La ​​estrella también parece poseer un disco circunestelar . [68] Otra variable de Orión en la región es VV Serpentis, una estrella Herbig Ae que se ha descubierto que exhibe pulsaciones Delta Scuti. [69] También se ha descubierto que VV Serpentis, al igual que MWC 297, tiene un disco polvoriento que la rodea, [70] y también es una estrella UX Orionis , [71] lo que significa que muestra variaciones irregulares en su brillo. [72]

La estrella HR 6958, también conocida como MV Serpentis, es una variable Alpha 2 Canum Venaticorum que es débilmente visible a simple vista. [73] La abundancia de metales de la estrella es diez veces mayor que la del Sol para la mayoría de los metales en el pico de hierro y hasta 1.000 veces más para los elementos más pesados. También se ha descubierto que contiene un exceso de silicio . [74] Apenas visible a simple vista es HD 172365, [75] un probable rezagado post-azul en el cúmulo abierto IC 4756 que contiene un gran exceso de litio . [76] HD 172189, también ubicada en IC 4756, es una binaria eclipsante variable Algol [77] con un período de 5,70 días. La estrella principal del sistema también es una variable Delta Scuti, que experimenta múltiples frecuencias de pulsación, lo que, combinado con los eclipses, hace que el sistema varíe alrededor de una décima de magnitud. [78]

A medida que el plano galáctico pasa a través de él, Serpens Cauda contiene muchas estrellas masivas OB . Varias de ellas son visibles a simple vista, como NW Serpentis, una estrella Be temprana que se ha descubierto que es algo variable. La variabilidad es interesante; según un estudio, podría ser uno de los primeros híbridos descubiertos entre variables Beta Cephei y estrellas B de pulsación lenta. [79] Aunque no es visible a simple vista, HD 167971 (MY Serpentis) es un sistema triple variable Beta Lyrae que consta de tres estrellas de tipo O muy calientes . Miembro del cúmulo NGC 6604 , [80] las dos estrellas eclipsantes son gigantes azules, una de las cuales es del tipo espectral muy temprano O7.5III. La estrella restante es una gigante azul o una supergigante de un tipo espectral O tardío o B temprano. [81] También un sistema binario eclipsante [82] , el sistema HD 166734 consiste en dos supergigantes azules de tipo O en órbita una alrededor de la otra. [83] Menos extremo en términos de masa y temperatura es HD 161701, un sistema binario espectroscópico que consiste en una primaria de tipo B y una secundaria Ap , aunque es el único sistema binario espectroscópico conocido que consiste en una estrella con exceso de mercurio y manganeso y una estrella Ap. [84]

Al sur de la Nebulosa del Águila , en la frontera con Sagitario, se encuentra la binaria eclipsante W Serpentis , cuya estrella primaria es una gigante blanca que está interactuando con la secundaria. Se ha descubierto que el sistema contiene un disco de acreción y fue una de las primeras Serpentidas descubiertas, que son binarias eclipsantes que contienen líneas espectrales en el ultravioleta lejano excepcionalmente fuertes . [85] Se sospecha que dichas Serpentidas se encuentran en una fase evolutiva anterior y evolucionarán primero hacia variables periódicas dobles y luego hacia variables clásicas de Algol. [86] También cerca de la Nebulosa del Águila se encuentra la binaria eclipsante Wolf-Rayet CV Serpentis , que consiste en una estrella Wolf-Rayet y una subgigante caliente de tipo O. El sistema está rodeado por una nebulosa en forma de anillo , probablemente formada durante la fase Wolf-Rayet de la primaria. [87] Los eclipses del sistema varían de forma errática y, aunque hay dos teorías sobre el motivo, ninguna de ellas es completamente coherente con la comprensión actual de las estrellas. [88]

Serpens Cauda contiene algunos sistemas binarios de rayos X. Uno de ellos, GX 17+2, es un sistema binario de rayos X de baja masa que consta de una estrella de neutrones y, como en todos los sistemas binarios de rayos X de baja masa, una estrella de baja masa. El sistema ha sido clasificado como una fuente Z de tipo Sco, lo que significa que su acreción está cerca del límite de Eddington . [89] También se ha descubierto que el sistema aumenta su brillo aproximadamente cada 3 días en magnitudes de alrededor de 3,5 K , posiblemente debido a la presencia de un chorro de sincrotrón . [90] Otro sistema binario de rayos X de baja masa, Serpens X-1, sufre explosiones ocasionales de rayos X. Una en particular duró casi cuatro horas, posiblemente explicada por la quema de carbono en "un océano de elementos pesados". [91]

Φ 332 (Finsen 332) es una pequeña y difícil estrella doble-doble a 18:45 / +5°30', llamada Tweedledee y Tweedledum por el astrónomo sudafricano William Stephen Finsen , quien quedó impresionado por los ángulos de posición y separaciones casi idénticos en el momento de su descubrimiento en 1953. [92] [93] [94] Gliese 710 es una estrella que se espera que pase muy cerca del Sistema Solar en alrededor de 1,29 millones de años. [95] [96] [97]

Objetos del cielo profundo

Objetos de cabeza

El denso núcleo central de estrellas de Messier 5, que contiene una gran cantidad de estrellas agrupadas en un área pequeña
Messier 5 , un cúmulo globular que se puede ver a simple vista en buenas condiciones

Como el plano galáctico no pasa por esta parte de Serpens, es posible ver muchas galaxias más allá de ella. Sin embargo, algunas estructuras de la Vía Láctea están presentes en Serpens Caput, como Messier 5, un cúmulo globular ubicado aproximadamente a 8° al suroeste de α Serpentis, junto a la estrella 5 Serpentis . Apenas visible a simple vista en buenas condiciones, [98] y se encuentra aproximadamente a 25.000 años luz de distancia. [99] Messier 5 contiene una gran cantidad de estrellas variables RR Lyrae conocidas, [100] y se aleja de nosotros a más de 50 km/s. [101] El cúmulo contiene dos púlsares de milisegundos , uno de los cuales está en un binario, lo que permite medir el movimiento propio del cúmulo. El binario podría ayudarnos a comprender la materia degenerada por neutrones ; la masa media actual, si se confirma, excluiría cualquier ecuación de estado "suave" para dicha materia. [102] El cúmulo se ha utilizado para probar los momentos dipolares magnéticos en los neutrinos, lo que podría arrojar luz sobre algunas partículas hipotéticas como el axión . [103] Las estrellas más brillantes en Messier 5 tienen una magnitud de alrededor de 10,6, [104] y el cúmulo globular fue observado por primera vez por William Herschel en 1791. [105]

Otro cúmulo globular es Palomar 5 , que se encuentra justo al sur de Messier 5. Muchas estrellas están abandonando este cúmulo globular debido a la gravedad de la Vía Láctea, formando una cola de marea de más de 30.000 años luz de longitud. [106] Tiene más de 11.000 millones de años. [107] También ha sido aplanado y distorsionado por los efectos de las mareas. [108]

L134/ L183 es ​​un complejo de nebulosas oscuras que, junto con una tercera nube, probablemente está formado por fragmentos de una única nube original ubicada a 36 grados del plano galáctico, una gran distancia para las nebulosas oscuras. [109] Se cree que todo el complejo está a unos 140 parsecs de distancia. [110] L183, también conocida como L134N, alberga varias fuentes infrarrojas, lo que indica fuentes preestelares [111] que se cree que presentan la primera observación conocida de la fase de contracción entre los núcleos de las nubes y los núcleos preestelares. [112] El núcleo está dividido en tres regiones, [113] con una masa combinada de alrededor de 25 masas solares. [114]

Fuera de la Vía Láctea, no hay objetos brillantes de cielo profundo para astrónomos aficionados en Serpens Caput, ya que no hay nada por encima de la magnitud 10. La más brillante es NGC 5962 , una galaxia espiral ubicada a unos 28 megaparsecs de distancia [115] con una magnitud aparente de 11,34. [116] Se han observado dos supernovas en la galaxia, [117] y NGC 5962 tiene dos galaxias satélite. [118] Un poco más débil es NGC 5921 , una galaxia espiral barrada con un núcleo galáctico activo de tipo LINER situado algo más cerca a una distancia de 21 megaparsecs. [119] Se observó una supernova de tipo II en esta galaxia en 2001 y se la designó SN 2001X. [120] Aún más débiles son las espirales NGC 5964 [121] y NGC 6118 , siendo esta última la anfitriona de la supernova SN 2004dk. [122]

El núcleo amarillo del objeto de Hoag rodeado por un anillo azul de estrellas.
Objeto de Hoag , una galaxia en Serpens y miembro de la clase muy rara conocida como galaxias de anillo .

El objeto de Hoag, ubicado a 600 millones de años luz de la Tierra, es miembro de la clase muy rara de galaxias conocidas como galaxias en anillo. El anillo exterior está compuesto en gran parte de estrellas azules jóvenes, mientras que el núcleo está formado por estrellas amarillas más antiguas. La teoría predominante sobre su formación es que la galaxia progenitora era una galaxia espiral barrada cuyos brazos tenían velocidades demasiado grandes para mantener la coherencia de la galaxia y, por lo tanto, estaban separados. [123] Arp 220 es otra galaxia inusual en Serpens. La galaxia infrarroja ultraluminosa prototípica , Arp 220, está algo más cerca que el objeto de Hoag a 250 millones de años luz de la Tierra. Consiste en dos grandes galaxias espirales en proceso de colisión con sus núcleos orbitando a una distancia de 1.200 años luz, lo que provoca una extensa formación de estrellas en ambos componentes. Posee un gran cúmulo de más de mil millones de estrellas, parcialmente cubierto por espesas nubes de polvo cerca del núcleo de una de las galaxias. [123] Otro par de galaxias en interacción, aunque en una etapa más temprana, consiste en las galaxias NGC 5953 y NGC 5954. En este caso, ambas son galaxias activas , siendo la primera una galaxia Seyfert 2 y la segunda una galaxia de tipo LINER. Ambas están experimentando un estallido de formación estelar desencadenado por la interacción. [124]

El Sexteto de Seyfert es un grupo de seis galaxias, cuatro de las cuales interactúan gravitacionalmente y dos de las cuales simplemente parecen ser parte del grupo a pesar de su mayor distancia. El cúmulo ligado gravitacionalmente se encuentra a una distancia de 190 millones de años luz de la Tierra y tiene aproximadamente 100.000 años luz de diámetro, lo que convierte al Sexteto de Seyfert en uno de los grupos de galaxias más densos conocidos. Los astrónomos predicen que las cuatro galaxias en interacción eventualmente se fusionarán para formar una gran galaxia elíptica . [123] Originalmente se pensó que la fuente de radio 3C 326 emanaba de una galaxia elíptica gigante. Sin embargo, en 1990, se demostró que la fuente es en cambio una galaxia más brillante y más pequeña unos pocos segundos de arco al norte. [125] Este objeto, designado 3C 326 N, tiene suficiente gas para la formación de estrellas, pero está siendo inhibido debido a la energía del núcleo de la radiogalaxia. [126]

Un cúmulo de galaxias mucho más grande es el corrimiento al rojo de 0,0354 Abell 2063. [127] Se cree que el cúmulo está interactuando con el cercano grupo de galaxias MKW 3s, basándose en las mediciones de velocidad radial de las galaxias y la posición de la galaxia cD en el centro de Abell 2063. [128] La galaxia activa en el centro de MKW 3s, NGC 5920 , parece estar creando una burbuja de gas caliente a partir de su actividad radioactiva. [129] Cerca de la estrella de quinta magnitud Pi Serpentis se encuentra AWM 4, un cúmulo que contiene un exceso de metales en el medio intracúmulo. La galaxia central, NGC 6051 , es una radiogalaxia que probablemente sea responsable de este enriquecimiento. [130] De manera similar a AWM 4, el cúmulo Abell 2052 tiene una radiogalaxia central cD, 3C 317. Se cree que esta radiogalaxia se reinició después de un período de inactividad hace menos de 200 años. [131] La galaxia tiene más de 40.000 cúmulos globulares conocidos, el total más alto conocido de cualquier galaxia hasta 2002. [132]

Una galaxia roja brillante a la izquierda interactúa con una galaxia azul a la derecha, formando el par de galaxias activas en fusión 3C 321.
Una imagen compuesta de 3C 321 , un par de galaxias activas en fusión

Compuesto por dos cuásares con una separación de menos de 5 segundos de arco , el par de cuásares 4C 11.50 es uno de los pares de cuásares visualmente más cercanos en el cielo. Sin embargo, los dos tienen corrimientos al rojo marcadamente diferentes y, por lo tanto, no están relacionados. [133] El miembro de primer plano del par (4C 11.50 A) no tiene suficiente masa para refractar la luz del componente de fondo (4C 11.50 B) lo suficiente como para producir una imagen de lente , aunque tiene un verdadero compañero propio. [134] Un par de galaxias aún más extraño es 3C 321. A diferencia del par anterior, las dos galaxias que forman 3C 321 están interactuando entre sí y están en proceso de fusión. Ambos miembros parecen ser galaxias activas; la radiogalaxia primaria puede ser responsable de la actividad en la secundaria por medio del chorro de material de la primera sobre el agujero negro supermasivo de la segunda . [135]

Un ejemplo de lente gravitacional se encuentra en la radiogalaxia 3C 324. Al principio se pensó que era una única radiogalaxia superluminosa con un corrimiento al rojo de z  = 1,206, pero en 1987 se descubrió que en realidad se trataba de dos galaxias, y que la radiogalaxia en el mencionado corrimiento al rojo estaba afectada por otra galaxia en el corrimiento al rojo z  = 0,845. El primer ejemplo de una radiogalaxia con múltiples imágenes descubierta, [136] la fuente parece ser una galaxia elíptica con una franja de polvo que oscurece nuestra visión de la emisión visual y ultravioleta del núcleo. [137] En longitudes de onda aún más cortas, el objeto BL Lac PG 1553+113 es un emisor pesado de rayos gamma . Este objeto es el más distante que se ha encontrado que emite fotones con energías en el rango de TeV en 2007. [138] El espectro es único, con emisión dura en algunos rangos del espectro de rayos gamma en marcado contraste con la emisión suave en otros. [139] En 2012, el objeto brilló en el espectro de rayos gamma, triplicando su luminosidad durante dos noches, lo que permitió medir con precisión el corrimiento al rojo, que fue z  = 0,49. [140]

Se han observado varios estallidos de rayos gamma (GRB) en Serpens Caput, como el GRB 970111, uno de los GRB más brillantes observados. No se ha encontrado ningún evento óptico transitorio asociado con este GRB, a pesar de su intensidad. La galaxia anfitriona también resultó esquiva al principio, sin embargo ahora parece que es una galaxia Seyfert I ubicada en un corrimiento al rojo z  = 0,657. [141] El resplandor de rayos X del GRB también ha sido mucho más débil que el de otros GRB más tenues. [142] Más distante es el GRB 060526 (corrimiento al rojo z  = 3,221), del que se detectaron resplandores de rayos X y ópticos. Este GRB fue muy débil para un GRB de larga duración. [143]

Objetos de cola

Tres pilares de gas opaco se alzan sobre un fondo nebuloso verde.
Los Pilares de la Creación , una conocida región de formación de estrellas en la Nebulosa del Águila que se hizo famosa gracias a esta fotografía del Hubble

Parte del plano galáctico pasa por la cola, y por ello Serpens Cauda es rica en objetos de cielo profundo dentro de la galaxia Vía Láctea. La Nebulosa del Águila y su cúmulo estelar asociado, Messier 16, se encuentran a unos 5.700 [144] años luz de la Tierra en dirección al Centro Galáctico . La nebulosa mide 70 años luz por 50 años luz y contiene los Pilares de la Creación, tres nubes de polvo que se hicieron famosas por la imagen tomada por el Telescopio Espacial Hubble . Las estrellas que nacen en la Nebulosa del Águila, sumadas a las que tienen una edad aproximada de 5 millones de años tienen una temperatura media de 45.000 kelvin y producen cantidades prodigiosas de radiación que acabarán destruyendo los pilares de polvo. [123] A pesar de su fama, la Nebulosa del Águila es bastante tenue, con una magnitud integrada de aproximadamente 6,0. Las regiones de formación estelar en la nebulosa son a menudo glóbulos gaseosos en evaporación ; A diferencia de los glóbulos de Bok, sólo contienen una protoestrella . [145]

Al norte de Messier 16, a una distancia de aproximadamente 2000 parsecs, se encuentra la asociación OB Serpens OB2, que contiene más de 100 estrellas OB. Con alrededor de 5 millones de años de antigüedad, la asociación parece contener aún regiones de formación estelar, y la luz de sus estrellas está iluminando la región HII S 54. [ 146] Dentro de esta región HII se encuentra el cúmulo abierto NGC 6604 , que tiene la misma edad que la asociación OB circundante, [147] y ahora se piensa que el cúmulo es simplemente la parte más densa del mismo. [148] El cúmulo parece estar produciendo una chimenea térmica de gas ionizado, causada por la interacción del gas del disco galáctico con el halo galáctico . [146]

Otro cúmulo abierto en Serpens Cauda es IC 4756 , que contiene al menos una estrella visible a simple vista, HD 172365 [149] (otra estrella visible a simple vista en las cercanías, HD 171586, probablemente no esté relacionada). Situado aproximadamente a 440 parsecs de distancia, [150] se estima que el cúmulo tiene alrededor de 800 millones de años, bastante antiguo para un cúmulo abierto. [151] A pesar de la presencia de la Vía Láctea en Serpens Cauda, ​​se puede encontrar un cúmulo globular: NGC 6535 , aunque invisible a simple vista, se puede distinguir con pequeños telescopios justo al norte de Zeta Serpentis. Bastante pequeño y escaso para un cúmulo globular, [152] este cúmulo no contiene variables RR Lyrae conocidas, lo que es inusual para un cúmulo globular. [153]

MWC 922 es una estrella rodeada por una nebulosa planetaria . Apodada Nebulosa del Cuadrado Rojo debido a sus similitudes con la Nebulosa del Rectángulo Rojo , la nebulosa planetaria parece ser un cuadrado casi perfecto con una banda oscura alrededor de las regiones ecuatoriales. La nebulosa contiene anillos concéntricos, que son similares a los observados en la supernova SN 1987A . [154] MWC 922 en sí es una variable FS Canis Majoris , [155] lo que significa que es una estrella Be que contiene líneas de emisión de hidrógeno excepcionalmente brillantes , así como líneas prohibidas seleccionadas , probablemente debido a la presencia de un binario cercano. [156] Al este de Xi Serpentis hay otra nebulosa planetaria, Abell 41, que contiene la estrella binaria MT Serpentis en su centro. La nebulosa parece tener una estructura bipolar, y se ha descubierto que su eje de simetría se encuentra a 5° de la línea perpendicular al plano orbital de las estrellas, lo que refuerza el vínculo entre las estrellas binarias y las nebulosas planetarias bipolares. [157] En el otro extremo del espectro de edad estelar se encuentra L483, una nebulosa oscura que contiene la protoestrella IRAS 18418-0440. Aunque está clasificada como una protoestrella de clase 0 , tiene algunas características inusuales para un objeto de este tipo, como la falta de vientos estelares de alta velocidad , y se ha propuesto que este objeto está en transición entre la clase 0 y la clase I. [ 158] Existe una nebulosa variable alrededor de la protoestrella, aunque solo es visible en luz infrarroja. [159]

Estrellas azules brillantes en una gran nube dorada de gas.
Westerhout 40 , uno de los sitios más cercanos de formación de estrellas masivas

La nube de Serpens es una enorme nube molecular de formación estelar situada en la parte sur de la Serpens Cauda. Con tan solo dos millones de años de antigüedad [160] y a 420 parsecs de distancia [161] , se sabe que la nube contiene muchas protoestrellas como Serpens FIRS 1 [162] y Serpens SVS 20. [163] El protocúmulo Serpens Sur fue descubierto por el Telescopio Espacial Spitzer de la NASA en la parte sur de la nube [164] y parece que la formación estelar continúa en la región. [165] Otro sitio de formación estelar es el complejo Westerhout 40, que consiste en una prominente región HII adyacente a una nube molecular. [166] Ubicada a unos 500 parsecs de distancia, [167] es una de las regiones masivas de formación estelar más cercanas, pero como la nube molecular oscurece la región HII, haciendo que esta y su cúmulo incrustado sean difíciles de ver visiblemente, no está tan bien estudiada como otras. [168] El cúmulo incrustado probablemente contiene más de 600 estrellas por encima de 0,1 masas solares, [169] con varias estrellas masivas, incluida al menos una estrella de tipo O, siendo responsables de iluminar la región HII y la producción de una burbuja . [167]

A pesar de la presencia de la Vía Láctea, también son visibles varias galaxias activas en Serpens Cauda, ​​como PDS 456, que se encuentra cerca de Xi Serpentis. [170] Se ha descubierto que este AGN, la galaxia activa cercana más intrínsecamente luminosa, es extremadamente variable en el espectro de rayos X. Esto ha permitido arrojar luz sobre la naturaleza del agujero negro supermasivo en el centro, probablemente un agujero negro de Kerr . [171] Es posible que el cuásar esté experimentando una transición de una galaxia infrarroja ultraluminosa a un cuásar clásico en silencio de radio, pero hay problemas con esta teoría, y el objeto parece ser un objeto excepcional que no se encuentra completamente dentro de los sistemas de clasificación actuales. [170] Cerca se encuentra NRAO 530 , un blazar que se sabe que ocasionalmente emite destellos en los rayos X. Una de estas llamaradas duró menos de 2000 segundos, lo que la convierte en la llamarada más corta jamás observada en un blazar hasta 2004. [172] El blazar también parece mostrar una variabilidad periódica en su emisión de ondas de radio durante dos períodos diferentes de seis y diez años. [173]

Lluvias de meteoritos

Hay dos lluvias de meteoros diurnas que irradian desde Serpens, las Serpéntidas Omega y las Serpéntidas Sigma. Ambas lluvias alcanzan su máximo esplendor entre el 18 y el 25 de diciembre. [174]

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