Galaxia M74, plácida apariencia y turbulenta realidad

M74 es una de las galaxias espirales más llamativas, visible con unos buenos prismáticos en la constelación de Piscis, a unos 30 millones de años luz de la Tierra. No es extraño, pues, que fuera descubierta ya a finales de septiembre de 1780 por los astrónomos franceses Pierre Méchain y su amigo Charles Messier, que la incluyó en el catálogo de objetos extensos que él mismo compilaba en la entrada número 74.

Se trata de una imponente galaxia espiral de las llamadas "de gran diseño", majestuosa y simétrica, con una apariencia plácida que nada tiene que ver con su turbulenta realidad. Brillantes manchas azuladas en los brazos explican la historia de los violentos procesos físicos que forman estrellas a partir de nubes de gas y polvo. Las estrellas de mayor masa (más de diez veces la masa del Sol) acabarán su vida en una explosión de supernova, que lanzará a su alrededor los elementos pesados que la estrella ha creado durante su existencia y explosión final, niquel y hierro, sobretodo, que pasarán a formar parte de una nueva generación de estrellas.

El 29 de enero del 2002 tuvo lugar en M74 una explosión de hipernova, mucho más potente que una supernova, el último grito agonizante de una estrella, en este caso, con 40 veces la masa de nuestro Sol. Estas titánicas explosiones son el sueño de cualquier alquimista: parte de los elementos más ligeros (hidrógeno, helio, carbono) se funden en otros más pesados, a causa del calor y la presión que soportan durante la explosión. Sólo la cantidad de níquel que se produjo constituye más de 20.000 veces la masa de la Tierra. Se formaron también otros elementos pesados, como el oro, la plata, cinc y uranio, elementos que fueron expulsados y repartidos entre el gas y el polvo de M74, y que serán incorporados en la próxima generación de sistemas planetarios, junto con ciertas cantidades de carbono, la base de la vida tal como la conocemos.

M74 es parecida en tamaño a nuestra galaxia, la Vía Láctea, con unos 100.000 años luz de diámetro. La podemos ver prácticamente de cara, lo que nos permite estudiar todos sus detalles en profundidad. Largas bandas de polvo (que aparecen rojizas en la imagen) se entremezclan con los elegantes brazos salpicados por brillantes cúmulos estelares de color azulado. Las manchas rosáceas, a su alrededor, son nubes de hidrógeno donde se forman nuevas estrellas.

Pero M74 no siempre ha tenido este aspecto aristocrático; según las teorías más aceptadas de evolución de las galaxias, comenzó siendo un conjunto de galaxias irregulares más pequeñas que, durante miles de millones de años, se fueron amalgamando para dar como fruto final este bello molinete celeste. La unión de estos objetos irregulares dio origen primeramente al halo de la galaxiia (el conjunto de estrellas y gas que envuelven el disco), donde actualmente encontramos las estrellas más viejas, frías y rojizas, y los cúmulos globulares.

Los brazos espirales aparecieron posteriormente por la presencia de ondas de densidad en el disco. El disco de la galaxia no era perféctamente uniforme, sino que había regiones con más estrellas que otras.Estas estrellas atrajeron con su fuerza de gravedad más material hacia ellas, como otras estrellas y gas, y crearon una región más densa que el resto que conocemos como brazos espirales. Con el tiempo, estas sobredensidades hacen que las estrellas se aceleren hacia ellas y después se vayan frenando a medida que pasan de largo, manteniéndose un tiempo en la región.

Este fenómeno provoca que en los brazos tengan lugar los violentos procesos que llevan al nacimiento de nuevas estrellas: a la sobredensidad llegan nubes de gas que resultan comprimidos hasta el punto de colapsar, o cuando el material choca entre si, de formar también nuevas estrellas. Los brazos son, pues, zonas donde se vive poco tiempo (astronómicamente hablando) pero con mucha intensidad.


En estas galaxias no sólo hay materia visible. Los estudios de la astrónoma Vera Rubin y sus colaboradores a finales de la década de 1960 y principios de los 70 demostraron que la mayoría de las estrellas de las galaxias espirales giran a la misma velocidad alrededor del centro. Esto implica que la densidad de materia de la galaxia es uniforme, más allá de los lugares donde se concentran las estrellas. Rubin demostró con sus observaciones que más del 50% de la materia de las galaxias espirales es oscura, no brilla en ninguna longitud de onda, y su naturaleza es uno de los misterios más enigmáticos que los astrónomos tratan de resolver hoy en día.


Traducción y resumen del artículo "Una majestuosa galàxia espiral" (Revista Mètode, de la Universitat de València, nº 57), de Amelia Ortiz Gil del Observatori Astronòmic de València.