Pléyades

Las Pléyades ( / ˈ p l iː . ə d iː z , ˈ p l eɪ -, ˈ p l aɪ -/ PLEE -ə-deez, PLAY -, PLY - ), ^{[ 10 ] [ 11 ]} también conocidas como Siete Hermanas y Messier 45 (M45), es un asterismo de un cúmulo estelar abierto que contiene estrellas jóvenes de tipo B en el noroeste de la constelación de Tauro . A una distancia de unos 444 años luz , se encuentra entre los cúmulos estelares más cercanos a la Tierra y es el objeto Messier más cercano a la Tierra, siendo el cúmulo estelar más obvio a simple vista en el cielo nocturno . Contiene más de 1000 estrellas, con las seis o siete más brillantes siendo fácilmente visibles a simple vista.

El cúmulo de las Pléyades contiene las nebulosas de reflexión NGC 1432 , una región HII , ^{[ 12 ]} y NGC 1435 , conocida como la Nebulosa de Merope. Alrededor del año 2330 a. C., las Pléyades marcaban el punto vernal . Debido al brillo de sus estrellas, las Pléyades son visibles desde la mayoría de las zonas de la Tierra, incluso en lugares con una contaminación lumínica significativa . ^{[ 13 ]}

El cúmulo está dominado por estrellas azules calientes y luminosas que se formaron en los últimos 100 millones de años. Se creía que las nebulosas de reflexión alrededor de las estrellas más brillantes eran material remanente de su formación, pero ahora se considera probable que sean una nube de polvo no relacionada en el medio interestelar a través del cual las estrellas están pasando actualmente. ^{[ 14 ]} Se estima que esta nube de polvo se mueve a una velocidad de aproximadamente 18 km/s (11 mi/s) con respecto a las estrellas del cúmulo. ^{[ 15 ]}  

Las simulaciones por computadora han demostrado que las Pléyades probablemente se formaron a partir de una configuración compacta que alguna vez se asemejó a la Nebulosa de Orión . ^{[ 16 ]} Los astrónomos estiman que el cúmulo sobrevivirá durante aproximadamente otros 250 millones de años, después de lo cual el cúmulo se perderá debido a las interacciones gravitacionales con la vecindad galáctica. ^{[ 17 ]}

Junto con el cúmulo estelar abierto de las Híades , las Pléyades forman la Puerta Dorada de la Eclíptica . Se ha dicho que las Pléyades "se asemejan a una pequeña Osa Menor" y no deben confundirse con la " Osa Menor". ^{[ 18 ]}

El nombre Pléyades proviene del griego antiguo : Πλειάδες . Probablemente deriva de plein ( πλεῖν , ' 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 ». ^{[ 19 ]} En la mitología griega clásica, el nombre se usaba para siete hermanas divinas llamadas Pléyades . Con el tiempo, se dijo que el nombre derivaba del de una madre mítica, Pleione , que significaba efectivamente «hijas de Pleione». ^{[ 20 ]} En realidad, el nombre antiguo del cúmulo estelar relacionado con la navegación casi con certeza surgió primero en la cultura, seguido de la denominación de una relación con las deidades hermanas, y finalmente apareciendo en mitos posteriores para interpretar el nombre del grupo, una madre, Pleione. ^{[ 21 ]}

El grupo M45 desempeñó un papel importante en la antigüedad para el establecimiento de numerosos calendarios gracias a la combinación de dos elementos notables. El primero, que aún se mantiene vigente, es su aparición única y fácilmente identificable en la bóveda celeste cerca de la eclíptica . El segundo, esencial para los antiguos, es que a mediados del tercer milenio a. C., este asterismo marcaba el punto vernal . ^{[ 22 ]} (2330 a. C. con una latitud eclíptica de aproximadamente +3,5° según Stellarium )

La importancia de este asterismo también se evidencia en el norte de Europa. El cúmulo de las Pléyades aparece representado en el disco celeste de Nebra , hallado en Alemania y datado alrededor del año 1600 a. C. En el disco, el cúmulo se sitúa en una posición elevada entre el Sol y la Luna.

Este asterismo también marca el comienzo de varios calendarios antiguos:

• En la antigua India, constituye, en el Atharvaveda ( अथर्ववेद ), compilado alrededor del 1200-1000 a. C., el primer nakṣatra (nombre sánscrito para las estaciones lunares), que se llama Kṛttikā ( कृत्तिका ), un nombre revelador ya que literalmente significa 'los Cortes', ^{[ 23 ]} es decir , "Aquellos que marcan el comienzo del año". ^{[ 24 ]} Esto es así antes de que la lista clásica reduzca este nakṣatra al tercer lugar, dando en adelante el primer lugar a la pareja de estrellas β Arietis y γ Arietis , que, notablemente en Hiparco , en ese momento, marca el equinoccio.
• En Mesopotamia, el compendio MUL.APIN , el primer tratado de astronomía mesopotámica conocido, descubierto en Nínive en la biblioteca de Asurbanipal y que data de no más tarde del 627 a. C., presenta una lista de deidades [portadores de estrellas] que se encuentran en "el camino de la Luna", una lista que comienza con mul.MUL. ^{[ 25 ]}
• En Grecia, las Pléyades ( Πλειάδες ) son un grupo cuyo nombre probablemente sea funcional antes de tener un significado mitológico, como señala André Lebœuffle, quien prefiere la explicación a través de la raíz indoeuropea * pe/ol-/pl- que expresa la idea de 'multiplicidad, multitud, asamblea'. ^{[ 26 ]}
• De manera similar, los antiguos árabes comienzan su antiguo calendario de tipo parapegma , el del anwāʾ , con M45 bajo el nombre de al-Thurayyā ( ‏ الثريّا‎ ) . ^{[ 27 ]} Y esto antes de su calendario clásico, el del manāzil al-qamar o 'estaciones lunares', también comienza con el par de estrellas β Arietis y γ Arietis cuyo nombre, al-Sharaṭān ( ‏ الشرطان‎ ) , es literalmente "las Dos Marcas [de entrada al equinoccio]" ^{[ 28 ]} Aunque M45 ya no está en el punto vernal, el asterismo sigue siendo importante, tanto funcional como simbólicamente. Además de los cambios en los calendarios basados ​​en las estaciones lunares entre los indios y los árabes, considérese el caso de un antiguo calendario yemení en el que los meses se designan según un criterio astronómico que hizo que se le denominara Calendario de las Pléyades : el mes de khams , literalmente 'cinco', es aquel durante el cual el Sol y al-Thurayyā , es decir, las Pléyades, se desvían entre sí por cinco movimientos de la Luna , es decir, cinco veces la trayectoria que la Luna recorre en promedio en un día y una noche, para usar la terminología de Abd al-Rahman al-Sufi . ^{[ 29 ]}

Las Pléyades son una vista prominente en invierno en el hemisferio norte y son fácilmente visibles desde latitudes medias del sur. Han sido conocidas desde la antigüedad por culturas de todo el mundo, ^{[ 31 ]} incluyendo a los celtas ( galés : Tŵr Tewdws , irlandés : Streoillín ); los filipinos precoloniales (que las llamaban Mapúlon , Mulo-pulo o Muró-púro , entre otros nombres), para quienes indicaban el comienzo del año; ^{[ 32 ] [ 33 ]} los hawaianos (que las llaman Makaliʻi ), ^{[ 34 ]} los maoríes (que las llaman Matariki ); los indígenas australianos (de varias tradiciones ); el Imperio aqueménida , de donde provienen los persas (que las llamaban Parvīn پروین o Parvī پروی ); ^{[ 35 ]} los árabes (que los llaman al-Thurayyā ; الثريا ^{[ 36 ]} ); los chinos (que los llaman mǎo ;昴); los quechuas (que los llaman Qullqa o el almacén); los japoneses (que los llaman Subaru ;昴); los mayas ; los aztecas ; los sioux ; los kiowa ; ^{[ 37 ] [ 38 ]} y los cherokee .

En el hinduismo , las Pléyades son conocidas como Kṛttikā ( कृत्तिका ) y están asociadas en las escrituras con la deidad de la guerra Kartikeya ( कार्त्तिकेय ), y también se identifican o asocian con las Saptamatrika ( सप्तमातृका ), las Siete Madres. Los hindúes celebran el primer día (luna nueva) del mes de Kartik (mes) como Diwali , un festival de abundancia y lámparas. Las Pléyades también se mencionan tres veces en la Biblia , usando el nombre hebreo de la constelación Kimah ; כִּימָה . ^{[ 39 ] [ 40 ]}

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 , datado aproximadamente en el 1600 a. C. ^{[ 41 ]} Los catálogos estelares babilónicos 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, lo que refleja el hecho de que estaban cerca del punto del equinoccio de primavera alrededor del siglo XXIII a. C. Los antiguos egipcios pudieron haber usado los nombres "Seguidores" y "Enéada" en los textos de pronóstico del Calendario de Días Afortunados y Desfavorables del papiro Cairo 86637. ^{[ 42 ]} Algunos astrónomos griegos las consideraron una constelación distinta , y se mencionan en los Trabajos y Días de Hesíodo , ^{[ 43 ]} la Ilíada y la Odisea de Homero , ^{[ 44 ]} y la Geopónica . ^{[ 45 ]} Las Pléyades eran la "estrella" más conocida entre los árabes preislámicos y, por lo tanto, a menudo se las denominaba simplemente "la Estrella" ( an-Najm ; النجم ). ^{[ 46 ]} Algunos eruditos del Islam sugirieron que las Pléyades son la "estrella" mencionada en la Sura An-Najm ("La Estrella") en el Corán . ^{[ 47 ]}

En numerosos sellos cilíndricos de principios del primer milenio a. C., el M45 está representado por siete puntas, mientras que los Siete Dioses aparecen, en bajorrelieves de palacios reales neoasirios, vistiendo largas túnicas abiertas y grandes tocados cilíndricos rematados por plumas cortas y adornados con tres filas frontales de cuernos y una corona de plumas, portando un hacha y un cuchillo, así como un arco y un carcaj. ^{[ 48 ]}

Como señaló el erudito Stith Thompson , la constelación fue "casi siempre imaginada" como un grupo de siete hermanas, y sus mitos explican por qué solo hay seis. ^{[ 49 ]} Algunos científicos sugieren que esto puede provenir de observaciones que se remontan al año 100 000 a. C., cuando Pleione estaba más lejos de Atlas y, por lo tanto, era más visible como una estrella separada a simple vista. ^{[ 50 ]}

subaru

En Japón , el cúmulo se menciona con el nombre de Mutsuraboshi ("seis estrellas") en el Kojiki del siglo VIII . ^{[ 51 ]} Actualmente, el cúmulo se conoce en Japón como Subaru , del verbo intransitivo subaru , que significa "agruparse". ^{[ 52 ]}

El Telescopio Subaru , el telescopio insignia de 8,2 metros (320 pulgadas) del Observatorio Astronómico Nacional de Japón , ubicado en el Observatorio Mauna Kea en la isla de Hawái , recibió su nombre del cúmulo. Tuvo el espejo primario monolítico más grande del mundo desde su puesta en marcha en 1998 hasta 2005. ^{[ 53 ]} 

También fue elegido como nombre de marca de los automóviles Subaru para reflejar los orígenes de la empresa como la unión de cinco compañías, y está representado en el logotipo de seis estrellas de la empresa. ^{[ 54 ]}

Galileo Galilei fue el primer astrónomo en observar las Pléyades a través de un telescopio . ^{[ 55 ]} De este modo, descubrió que el cúmulo contiene muchas estrellas demasiado tenues para ser vistas a simple vista. Publicó sus observaciones, incluyendo un dibujo de las Pléyades que mostraba 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 de solo 1 entre 500 000, y por lo tanto supuso que las Pléyades y muchos otros cúmulos debían estar formados por estrellas físicamente relacionadas. ^{[ 56 ]} Cuando se realizaron los primeros estudios de los movimientos propios de las estrellas, se descubrió que todas se mueven en la misma dirección a través del cielo, a la misma velocidad, lo que demostró 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 ha sido señalada como curiosa, ya que la mayoría de los objetos de Messier eran mucho más débiles y se confundían más fácilmente con cometas, algo que parece casi imposible 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, y por eso añadió algunos objetos brillantes y conocidos para aumentar el número en su lista. ^{[ 57 ]}

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. ^{[ 58 ] [ 59 ] [ 60 ]}

Ubicación de las Pléyades (rodeadas con un círculo) en el cielo nocturno.

La distancia a las Pléyades puede utilizarse como un primer paso fundamental para calibrar la escala de distancias cósmicas . Dado que el cúmulo se encuentra relativamente cerca de la Tierra, la distancia debería ser relativamente fácil de medir y se ha estimado mediante diversos métodos. Un conocimiento preciso de la distancia permite a los astrónomos trazar un diagrama de Hertzsprung-Russell para el cúmulo, el cual, al compararse con los diagramas de cúmulos cuya distancia se desconoce, permite estimar sus distancias. Otros métodos pueden entonces extender la escala de distancias desde cúmulos abiertos a galaxias y cúmulos de galaxias, y así construir una escala de distancias cósmicas. En última instancia, la comprensión que tienen 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 argumentan que la controversia sobre la distancia a las Pléyades que se discute más adelante es una distracción , ya que la escala de distancias cósmicas puede (actualmente) basarse en un conjunto de otros cúmulos cercanos donde existe consenso respecto a las distancias establecidas por el satélite Hipparcos y medios independientes (por ejemplo, las Híades , el cúmulo de Coma Berenices , etc.). ^{[ 3 ]}

Las mediciones de la distancia han generado mucha controversia. Los resultados previos al lanzamiento del satélite Hipparcos generalmente indicaban que las Pléyades estaban aproximadamente a 135 pársecs (pc) de la Tierra. Los datos de Hipparcos arrojaron un resultado sorprendente, a saber, una distancia de solo 118 pc, al medir la paralaje de las estrellas en el cúmulo, una técnica que debería producir los resultados más directos y precisos. Trabajos posteriores argumentaron consistentemente que la medición de distancia de Hipparcos para las Pléyades era errónea: ^{[ 3 ] [ 4 ] [ 5 ] [ 61 ] [ 62 ] [ 63 ]} En particular, las distancias derivadas al cúmulo a través del Telescopio Espacial Hubble y el ajuste del diagrama color-magnitud infrarrojo (la llamada " paralaje espectroscópica ") favorecen una distancia entre 135 y 140 pc; ^{[ 3 ] [ 61 ]} una distancia dinámica de observaciones interferométricas ópticas del par interior de estrellas dentro de Atlas (una brillante estrella triple en las Pléyades) favorece una distancia de 133 a 137 pc. ^{[ 63 ]} Sin embargo, el autor del catálogo de 2007-2009 de paralajes revisados ​​de Hipparcos reafirmó que la distancia a las Pléyades es de ~120 pc y desafió la evidencia disidente. ^{[ 2 ]} En 2012, Francis y Anderson ^{[ 64 ]} propusieron que un efecto sistemático en los errores de paralaje de Hipparcos para estrellas en cúmulos sesgaría el cálculo usando la media ponderada ; dieron una distancia de paralaje de Hipparcos de 126 pc y una distancia fotométrica de 132 pc basada en estrellas en los grupos móviles AB Doradus , Tucana-Horologium y Beta Pictoris , que son 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 utilizando interferometría de línea de base muy larga (VLBI) (agosto de 2014) y soluciones preliminares utilizando Gaia Data Release 1 (septiembre de 2016) y Gaia Data Release 2 (agosto de 2018) determinan distancias de136,2 ± 1,2  pc , ^{[ 65 ]}134 ± 6  pc ^{[ 66 ]} y136,2 ± 5,0  pc , ^{[ 67 ]} respectivamente. El  equipo de Gaia Data Release 1 fue cauteloso con su resultado, y los autores de 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 la versión 3 de los datos de Gaia es135,74 ± 0,10  pc . ^{[ 68 ]}

El radio del núcleo del cúmulo es de aproximadamente 8 años luz y el radio de marea es de aproximadamente 43 años luz. El cúmulo contiene más de 1000 miembros confirmados estadísticamente, sin contar el número que se agregaría si se pudieran resolver todas las estrellas binarias . ^{[ 70 ]} Su luz está dominada por estrellas jóvenes, calientes y azules , hasta 14 de las cuales pueden verse a simple vista, dependiendo de las condiciones de observación locales y la agudeza visual del observador. Las estrellas más brillantes forman una figura algo similar a la de la Osa Mayor y la Osa Menor . La masa total contenida en el cúmulo se estima en aproximadamente 800 masas solares y está dominada por estrellas más débiles y rojas . ^{[ 70 ]} Se estima que la frecuencia de estrellas binarias en las Pléyades es de aproximadamente el 57%. ^{[ 71 ]}

El cúmulo contiene muchas enanas marrones , como Teide 1. Estos son objetos con menos de aproximadamente el 8% de la masa del Sol , insuficiente para que la fusión nuclear del hidrógeno comience en sus núcleos y se conviertan en estrellas propiamente dichas. Pueden constituir hasta el 25% de la población total del cúmulo, aunque contribuyen con menos del 2% de la masa total. ^{[ 72 ]} 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 atenuado y son mucho más difíciles de estudiar.

Las estrellas más brillantes del cúmulo reciben su nombre de las Siete Hermanas de la mitología griega : Asterope , Merope , Electra , Maia , Taygeta , Celaeno y Alcyone ; así como de sus padres, Pleione y Atlas . ^{[ 20 ]} Como hijas de Atlas, las Híades eran hermanas de las Pléyades. Los antiguos griegos no nombraron individualmente a las estrellas, sino solo en la época posterior a los telescopios, una vez que pudieron distinguirse claramente. ^{[ 20 ]} El primer uso registrado de sus nombres actuales fue por Giovanni Battista Riccioli en su libro Astronomia Reformata de 1665 , ^{[ a ]} ​​que atribuyó a Vicente Mut el nombre de las siete estrellas principales y a Michael van Langren el de Atlas y Pleione. Estos nombres no se popularizaron hasta el siglo XIX, después del cual se establecieron y ahora son reconocidos oficialmente por la IAU . ^{[ 20 ] [ 73 ]}

La siguiente tabla ofrece detalles de las estrellas más brillantes del cúmulo:

La edad de los cúmulos estelares puede estimarse comparando el diagrama de Hertzsprung-Russell del cúmulo con modelos teóricos de evolución estelar . Mediante esta técnica, se han estimado edades para las Pléyades de entre 75 y 150 millones de años. La amplia dispersión en las edades estimadas se debe a las incertidumbres de los modelos de evolución estelar, que incluyen factores como el sobreimpulso 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 mayores.

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 (2,5 millones de K), las enanas marrones de mayor masa lo consumirán eventualmente, por lo que determinar la masa máxima de las 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 aproximadamente 115 millones de años. ^{[ 75 ] [ 76 ]}

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 ligadas gravitacionalmente para siempre. Algunas estrellas componentes serán expulsadas tras encuentros cercanos con otras estrellas; otras serán despojadas por campos gravitacionales de marea. Los cálculos sugieren que el cúmulo tardará aproximadamente 250 millones de años en dispersarse, debido a las interacciones gravitacionales con nubes moleculares gigantes y los brazos espirales de nuestra galaxia, que aceleran su desaparición. ^{[ 77 ]}

Con telescopios de aficionados de mayor tamaño, la nebulosidad alrededor de algunas estrellas se puede apreciar fácilmente, sobre todo al tomar fotografías de larga exposición. En condiciones de observación ideales, incluso con telescopios pequeños o binoculares comunes, se puede observar algún indicio de nebulosidad alrededor del cúmulo. Se trata de 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 remanente de la formación del cúmulo, pero a la edad de aproximadamente 100 millones de años generalmente aceptada para el cúmulo, casi todo el polvo presente originalmente se habría dispersado por la presión de la radiación . En cambio, parece que el cúmulo simplemente está atravesando una región particularmente polvorienta del medio interestelar . ^{[ 14 ]}

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 hacia el cúmulo. Estas capas podrían haberse formado por la desaceleración debida a la presión de radiación a medida que el polvo se desplazaba hacia las estrellas. ^{[ 78 ]}

Analizando 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 luminosidad ligeramente superiores a las del Sol, está rodeada por una cantidad extraordinaria de partículas de polvo caliente. Esto podría ser evidencia de la formación de planetas alrededor de HD 23514. ^{[ 79 ]}

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