El poeta español José Hierro, al presentar su libro Cuaderno de Nueva York afirmó que cualquier poeta relevante debe escribir sobre Nueva York y sobre la primavera al menos una vez en la vida. Lo mismo podría decirse de M51, la galaxia Remolino, en el contexto de la fotografía astronómica. Cualquier colección relevante de astrofotografía tiene que incluir este objeto por lo menos una vez, si no en más ocasiones, y cada mirada a este astro revela aspectos nuevos de una galaxia de estructura espiral tan marcada.

La galaxia espiral M51 la descubrió Charles Messier en 1773, pero la primera persona que se percató de su llamativa estructura espiral fue William Parsons (conde de Rosse) en 1845, gracias a su enorme telescopio reflector, el Leviatán de Parsonstown. Para percibir sus formas intrincadas se requiere un telescopio grande, pero incluso los instrumentos pequeños para aficionado revelan que esta galaxia no se encuentra sola, sino que tiene una pequeña compañera, la galaxia irregular enana NGC 5195.

En la actualidad está claro que estos dos sistemas estelares se hallan en proceso de colisión, y que la marcada forma espiral de M51 se debe, sobre todo, a las fuerzas de marea desencadenadas por este choque. Desde la Tierra, por puro azar, vemos el disco de M51 de frente, lo que permite estudiarlo con detalle. A una distancia de 23 millones de años-luz, las dimensiones aparente de M51 implican que esa galaxia tiene que ser bastante parecida a la nuestra, aunque algo menor.

M51 y su compañera ejecutan una danza cósmica que en los últimos 500 millones de años ha hecho que NGC 5195 atraviese dos veces el disco de M51. La galaxia pequeña se encuentra ahora algo por detrás del disco del Remolino y se está alejando de la Tierra.

M51: Versión con luz H-alfa realzada. Campo de visión, 15 minutos de arco (la cuarta parte del tamaño aparente de la Luna llena). Norte a la izquierda, este abajo.

La interacción de ambas galaxias induce toda una serie de efectos colaterales, uno de los cuales lo representa la estructura espiral de la galaxia principal. Cuando chocan dos galaxias, las estrellas que las conforman no colisionan entre sí, sino que sufren alteraciones muy fuertes en las trayectorias, hasta el punto de ser muy habitual que muchas estrellas terminen expulsadas al espacio intergaláctico. Este es el destino de bastantes estrellas de la galaxia secundaria: corrientes de estrellas arrancadas de NGC 5195 se extienden por la parte izquierda (norte) de la imagen a modo de neblina difusa. Muchos de los mundos que hay en esa zona están condenados a perderse en el vacío del espacio, a medida que se alejen de sus galaxias progenitoras.

El contenido gaseoso de las galaxias que colisionan se comprime, y este hecho desencadena episodios violentos de formación estelar eruptiva(starbursts). Las regiones de formación estelar se detectan gracias al brillo rosado del hidrógeno ionizado. Las imágenes obtenidas en el color llamado H-alfa revelan las zonas donde las estrellas recién nacidas ionizan el gas. Por este motivo ofrecemos dos versiones de la imagen de M51: una en color verdadero y otra con la luz H-alfa realzada.

La imagen

La imagen es el resultado de 24 horas de integración con el telescopio Zeiss de 1.23 m del Observatorio de Calar Alto, equipado con una cámara CCD de investigación y un conjunto de filtros fotográficos RGB de Baader Planetarium. La imagen en color verdadero se obtuvo captando luz a través de ese conjunto de tres filtros, que reproducen la sensibilidad cromática del ojo humano. El balance cromático final se aplicó considerando como blanco el tono correspondiente a la suma de toda la luz procedente de las dos galaxias. De este modo se hace manifiesto el contraste entre las distintas poblaciones estelares que hay en el campo de visión. En particular, la galaxia espiral exhibe tonos azulados que se deben a las estrellas masivas, jóvenes y calientes que pueblan su disco. Este color contrasta con los matices amarillentos de la galaxia satélite, que proceden de estrellas más ligeras, viejas y frías.

M51: color verdadero. Campo de visión, 15 minutos de arco (la cuarta parte del tamaño aparente de la Luna llena). Norte a la izquierda, este abajo.

La imagen con H-alfa realzada ha requerido 35 horas de integración con el telescopio Zeiss de 1.23 m del Observatorio de Calar Alto, equipado con una cámara CCD de investigación y un conjunto de filtros fotográficos RGB de Baader Planetarium (24 horas), más un filtro interferométrico H-alfa de Baader Planetarium (7 nm de ancho de banda, 11 horas adicionales). La emisión H-alfa de esta imagen se ha multiplicado por 4 para realzar las regiones de formación estelar en el disco de M51, así como otras extensiones HII en el entorno de NGC 5195.

M51 experimenta una actividad de formación estelar mucho más potente que las galaxias aisladas como la nuestra. Esta circunstancia salta a la vista en la imagen en la que se ha realzado la luz H-alfa. Como cabía esperar, la actividad de formación estelar se concentra en las áreas donde se aprecian más estrellas jóvenes y masivas: los brazos espirales azulados. Pero las emisiones de luz H-alfa en M51 no se restringen a los brazos espirales, sino que se extienden por otras zonas. Uno de los rasgos más llamativos e intrigantes de esta imagen corresponde a la región difusa con emisión H-alfa débil al norte (izquierda) de NGC 5195, un detalle que no se había apreciado antes y que está relacionado, también, con los efectos de la colisión sobre el contenido gaseoso de las galaxias.

M51: solo emisión H-alfa

Muchos de los puntos que se ven en la imagen son estrellas de nuestra propia Galaxia. Pero la inspección atenta de la foto revela que la mayoría de las manchas pequeñas corresponden a galaxias de fondo. La imagen muestra sistemas extragalácticos pequeños y distantes, de todas las formas y colores, hasta el filo del infinito. Las dos galaxias de fondo más notables son la espiral vista de canto IC 4277, que aparece cerca de la esquina inferior izquierda (nordeste) de la toma, y la pequeña galaxia irregular IC 4278, a la derecha de la anterior, por debajo (este) del puente de estrellas que parece unir M51 a NGC 5195.

Identificación de algunas galaxias de fondo.

Esta imagen se obtuvo con el telescopio reflector Zeiss de 1.23 m del Observatorio de Calar Alto (CAHA) como parte del proyecto de divulgación que dirige la Fundación Descubre con este instrumento. Las observaciones las planeó y ejecutó la Escuela Documentalista de Astrofotografía (DSA), la misma entidad que luego procesó los datos con la colaboración del Observatori Astronòmic de la Universitat de València (OAUV) con el paquete informático PixInsight.

Descarga las imágenes

Créditos de las imágenes: Observatorio de Calar Alto, Descubre, DSA, OAUV. Vicent Peris (OAUV/DSA/PixInsight), Jack Harvey (SSRO/DSA), Steven Mazlin (SSRO/DSA), Carlos Sonnenstein (Valkànik/DSA) y Juan Conejero (PixInsight/DSA)

Galaxia espiral M51, color verdadero
Galaxia espiral M51, imagen con luz H-alfa realzada
Imagen de M51 monocromática, solo en luz H-alfa

Información adicional

Astronomy Picture of the Day (APOD), 11 de junio de 2010

Por David Galadí Enríquez