47 Tucanae

47 Tucanae , también designado como NGC 104 , Caldwell 106 o simplemente 47 Tuc , es un cúmulo globular ubicado en la constelación de Tucana . Se encuentra a unos 4,45 ± 0,01 kpc (14 500 ± 32,6 años luz ) de la Tierra y tiene un diámetro de 120 años luz. 47 Tuc puede verse a simple vista , con una magnitud aparente de 4,1. ^{[ 10 ]} Aparece con un diámetro de unos 44 minutos de arco , incluyendo sus regiones más alejadas. Debido a su ubicación en el extremo sur, a 18° del polo celeste sur , no fue catalogado por astrónomos europeos hasta la década de 1750, cuando el cúmulo fue identificado por primera vez por Nicolas-Louis de Lacaille de Sudáfrica.      

47 Tucanae es el segundo cúmulo globular más brillante después de Omega Centauri , y telescópicamente revela alrededor de diez mil estrellas, muchas de las cuales aparecen dentro de un pequeño núcleo central denso. El cúmulo podría contener un agujero negro de masa intermedia . ^{[ 11 ] [ 12 ]}

El cúmulo fue registrado en 1751-2 por Nicolas-Louis de Lacaille , quien inicialmente pensó que era el núcleo de un cometa brillante . ^{[ 13 ]} Lacaille luego lo catalogó como "Lac I-1", el primer objeto listado en su catálogo de cielo profundo. El número "47" fue asignado en Allgemeine Beschreibung und Nachweisung der Gestirne nebst Verzeichniss ("Descripción general y verificación de las estrellas e índices"), compilado por Johann Elert Bode y publicado en Berlín en 1801. ^{[ 14 ]} Bode no observó este cúmulo él mismo, pero había reordenado las estrellas catalogadas por Lacaille por constelación en orden de ascensión recta .

En el siglo XIX, Benjamin Apthorp Gould asignó la letra griega ξ (Xi) al grupo para designarlo como ξ Tucanae, pero esto no fue ampliamente adoptado y casi universalmente se le conoce como 47 Tucanae. ^{[ 15 ]}

47 Tucanae es el segundo cúmulo globular más brillante del cielo (después de Omega Centauri ) y se caracteriza por tener un núcleo pequeño, muy brillante y denso. Es uno de los cúmulos globulares más masivos de la Galaxia, con millones de estrellas. En condiciones ideales, el cúmulo parece tener aproximadamente el tamaño de la luna llena . Aunque parece adyacente a la Pequeña Nube de Magallanes , esta última se encuentra a unos 60,6 ± 1,0 kpc (200 000 ± 3300 años luz ) de distancia, ^{[ 16 ]} más de quince veces más lejos que 47 Tuc.      

El núcleo de 47 Tuc fue objeto de un importante estudio de planetas , utilizando el Telescopio Espacial Hubble para buscar eclipses parciales de estrellas por sus planetas. No se encontraron planetas, aunque se esperaban entre diez y quince según la tasa de descubrimientos de planetas alrededor de estrellas cercanas al Sol . Esto indica que los planetas son relativamente raros en los cúmulos globulares. ^{[ 17 ]} Un estudio posterior desde tierra en las regiones exteriores menos pobladas del cúmulo tampoco detectó planetas cuando se esperaban varios. Esto indica claramente que la baja metalicidad del entorno, más que la densidad estelar, es la responsable.

47 Tucanae contiene al menos dos poblaciones estelares de estrellas de diferentes edades o metalicidades . ^{[ 18 ]} El núcleo denso contiene varias estrellas exóticas de interés científico, incluyendo al menos 21 rezagadas azules . ^{[ 19 ]} Los cúmulos globulares clasifican eficientemente las estrellas por masa, con las estrellas más masivas cayendo hacia el centro. ^{[ 20 ]}

47 Tucanae contiene cientos de fuentes de rayos X, incluyendo estrellas con actividad cromosférica mejorada debido a su presencia en sistemas estelares binarios , estrellas variables cataclísmicas que contienen enanas blancas que acrecientan de estrellas compañeras y binarias de rayos X de baja masa que contienen estrellas de neutrones que actualmente no están acrecientando, pero que pueden ser observadas por los rayos X emitidos desde la superficie caliente de la estrella de neutrones. ^{[ 21 ]} 47 Tucanae tiene 35 púlsares de milisegundos conocidos ^{[ 22 ]} , la segunda población más grande de púlsares en cualquier cúmulo globular, después de Terzan 5 . ^{[ 23 ]} Se cree que estos púlsares son acelerados por la acreción de material de estrellas compañeras binarias, en una fase binaria de rayos X anterior . La compañera de un púlsar en 47 Tucanae, 47 Tuc W, parece seguir transfiriendo masa hacia su compañera, lo que indica que este sistema está completando una transición de ser una binaria de rayos X de baja masa en acreción a un púlsar de milisegundos . ^{[ 24 ]} Se ha detectado individualmente emisión de rayos X de la mayoría de los púlsares de milisegundos en 47 Tucanae con el Observatorio de rayos X Chandra , probablemente emisión de la superficie de la estrella de neutrones, ^{[ 25 ]} y se ha detectado emisión de rayos gamma con el Telescopio Espacial de Rayos Gamma Fermi de su población de púlsares de milisegundos (lo que convierte a 47 Tucanae en el primer cúmulo globular en ser detectado en rayos gamma). ^{[ 26 ]}

La estrella más brillante del cúmulo en luz visible y ultravioleta es una gigante azul de clase espectral B8III y con una luminosidad aproximadamente 1100 veces mayor que la del Sol. Conocida acertadamente como la "Estrella Brillante", es una estrella post-AGB , que ha superado la fase de la rama gigante asintótica de su vida, y actualmente está fusionando helio . Tiene una temperatura efectiva de unos 10 850 K y una masa de aproximadamente el 54 % de la del Sol. ^{[ 27 ]}

En diciembre de 2008, Ragbir Bhathal de la Universidad de Western Sydney afirmó haber detectado una fuerte señal similar a un láser proveniente de la dirección de 47 Tucanae. ^{[ 29 ]}

En mayo de 2015, se anunció la primera evidencia del proceso de segregación de masas en este cúmulo globular. ^{[ 30 ]} El diagrama de Hertzsprung-Russell del cúmulo sugiere estrellas de aproximadamente 13 mil millones de años, lo cual es inusualmente antiguo. ^{[ 31 ]}

En enero de 2024, un equipo de astrónomos liderado por el Centro Internacional de Investigación en Radioastronomía (ICRAR) de Australia Occidental detectó una fuente de radio previamente no detectada en el centro de 47 Tucanae, que podría ser un agujero negro supermasivo . ^{[ 32 ]}

• 47 Tucanae en el sitio web de la ESA-Hubble
• 47 Tucanae, página de la base de datos de cúmulos globulares galácticos
• 47 Tucanae en el sitio web del Observatorio de Rayos X Chandra
• NGC 104
• Nemiroff, R.; Bonnell, J., eds. (7 de noviembre de 1998). "Cúmulo globular 47 Tucanae" . Imagen astronómica del día . NASA .
• El ESO Diamante del Tucán