Conferència de l'Astronòmica de Sabadell. Xavier Bros, 14 de maig de 2025.
Avui parlarem de l'observació amateur d'objectes insòlits. Els aficionats a l'astronomia sovint semblen predestinats a especialitzar-se en dos grans àmbits: la recerca o l'astrofotografia. Pel que fa a la recerca, trobem persones expertes en l'observació d'ocultacions d'estrelles per asteroides, un camp amb un grup força consolidat. També hi ha qui es dedica a l'estudi d'estrelles variables, com les RR Lyrae, en què es desenvolupa una tasca molt destacada. Més recentment, diversos aficionats s'han implicat en l'observació d'exoplanetes. De fet, crec que hi ha uns vint-i-cinc membres de l’Agrupació Astronòmica que hi són actius.
A més, hi ha grups de recerca amateur col·laborant amb observatoris professionals com els de Calar Alto, el Montsec i, especialment, el del Teide, amb el telescopi IAC80. Tot plegat mostra que hi ha aficionats molt implicats en projectes de recerca. Però avui no parlarem de recerca. Com també hi ha especialistes en astrofotografia, però tampoc ens hi centrarem avui, ja que les imatges que veureu no tenen, diguem-ne, un valor estètic destacat.
Avui parlarem d’una altra cosa: de l’observació per plaer, de superació personal, de reptes. Tots els aficionats comencen igual: amb un telescopi, observant la Lluna, el Sol, Júpiter, els anells de Saturn, la nebulosa d’Orió, la galàxia d’Andròmeda... Sempre els mateixos objectes. Però arriba un punt en què cal anar més enllà: un cop has vist el cúmul d’Hèrcules deu vegades, la vegada onze ja no aporta gaire cosa nova. I és llavors quan apareix la necessitat de nous reptes. Avui parlarem, doncs, de reptes aparentment impossibles per a un aficionat. Però que, sorprenentment, són possibles. Un aficionat pot fer observacions realment impressionants, no des del punt de vista de la recerca, sinó com a font de satisfacció personal.
Per exemple, parlem de les nanes marrons. És possible veure'n una amb un telescopi amateur? Sembla una proesa, però sí, es pot fer.
Les estrelles de baixa massa són les més abundants a la nostra galàxia. Entre elles hi ha les nanes vermelles, com l’Alfa del Centaure, l’estrella de Barnard, entre d'altres. Ara bé, també hi ha objectes que no són ni estrelles de baixa massa ni planetes: són massa grans per ser planetes, però massa petits per ser estrelles. Aquests són les nanes marrons.
Les estrelles —tant les de baixa massa com les de tipus solar— obtenen la seva energia de la fusió d’hidrogen o d’heli. Les de baixa massa tenen, com a mínim, una massa equivalent a 75-80 vegades la de Júpiter. Per sota d’aquest llindar, entrem en el terreny de les nanes marrons. Aquests objectes no poden fer la fusió d’hidrogen ni d’heli, però sí —encara que de manera feble— la de liti, un procés molt menys eficient i molt més rar.
La primera nana marró coneguda, Teide 1, va ser descoberta per tres investigadors: Rafael Rebolo, María Rosa Zapatero i Eduardo Martín, a l’Observatori del Teide, fent servir el telescopi IAC80. Posteriorment van recórrer a observatoris com el William Herschel, al Roque de los Muchachos, per obtenir-ne una espectrografia fiable. Finalment, van completar la seva investigació a Hawaii, al Mauna Kea, on van confirmar que aquest objecte efectivament fusionava liti.
Teide 1 es troba a uns 400 anys llum de distància, al centre del cúmul de les Plèiades. Té una massa de 55 Júpiter i només un 5,2% de la massa solar. És un objecte extremadament feble i petit.
Doncs bé, aquest objecte ha estat detectat amb un telescopi amateur. L’Albert Morral, des de l’Observatori de Sabadell, en va aconseguir la detecció i ho va publicar fa uns mesos a la revista Astrum. A la Figura 1, aquell punt minúscul assenyalat és precisament la nana marró Teide 1.
Com deia al començament: quin valor científic té aquesta imatge? Cap. Quin valor astrofotogràfic? Cap. Però quina satisfacció personal! Detectar amb el teu propi telescopi un objecte com una nana marró, que probablement és dels més abundants de la galàxia... això no té preu.
Figura 1. Imatge de la nana marró Teide-1.
També tenim el cas de les estrelles variables, algunes de les quals són extremadament ràpides. Un bon exemple són les RR Lyrae, ja esmentades anteriorment. A la nostra agrupació, hi ha un grup de recerca que en registra corbes de llum molt detallades i, sobretot, n’estudia els màxims de brillantor amb molta precisió. Gràcies a aquestes observacions, el coneixement sobre aquest tipus d'estrelles pot avançar significativament.
Ara bé, deixem la recerca de banda i centrem-nos en una experiència molt diferent: observar visualment, a través de l’ocular d’un telescopi, el màxim d’una estrella RR Lyrae. És un espectacle realment impressionant. Pots veure com, en pocs minuts, l’estrella augmenta de brillantor. Les mesures es fan comparant la seva lluminositat amb la d'una estrella de referència propera, seguint una escala subjectiva. Si les registres cada deu minuts, pots veure clarament com la llum augmenta progressivament. És una experiència que, sens dubte, omple l’ànima.
Aquest és el cas de les variables ultraràpides de tipus RR Lyrae. De vegades, ni tan sols cal utilitzar telescopi o prismàtics: a simple vista, ja es pot gaudir d’un fenomen similar.
Un exemple clàssic és Algol (Beta Persei), l'estrella eclipsant més coneguda, situada a la constel·lació de Perseu. És visible a simple vista i presenta eclipsis primaris amb una caiguda notable de lluminositat, així com eclipsis secundaris molt més lleus. A diferència d’altres sistemes eclipsants amb períodes de diversos anys, Algol té un període molt curt: només 2,2 dies. Encara que observar-la no aporti coneixement científic ni resultats astrofotogràfics destacables, el fet de veure com, a simple vista o amb prismàtics, la brillantor de l'estrella cau i torna a pujar és un espectacle fascinant. És d’aquells fenòmens que fan afició.
Canviem totalment de registre i anem molt més lluny: parlem del doble quàsar QSO 0957+561. Aquest nom tan peculiar ja ens indica la seva posició al cel (ascensió recta i declinació) i el fet que és observable des de l’hemisferi nord.
Aquest quàsar és un exemple viu de la teoria de la relativitat d’Einstein. El model és el següent: tenim un quàsar molt llunyà, amb una galàxia massiva entre ell i la Terra. Aquesta galàxia actua com una lent gravitacional, distorsionant la llum del quàsar de tal manera que veiem dues imatges del mateix objecte. Van caldre anys per confirmar que aquestes dues imatges eren, en realitat, el mateix quàsar duplicat per aquest efecte relativista.
A més, és molt llunyà: té un desplaçament al vermell de z = 1.41, cosa que significa que la llum ha trigat uns 8.700 milions d'anys a arribar fins a nosaltres. Tanmateix, l’efecte de la lent ha augmentat la seva brillantor, fins a assolir una magnitud de 16,7, fet que el fa accessible a telescopis d’aficionat.
Qualsevol que disposi d’un telescopi de 20 cm pot intentar detectar-lo. A la Figura 2, veiem una imatge del quàsar doble. Fins i tot s’hi aprecia una lleugera nebulositat, corresponent a la galàxia que actua com a lent. Visualment, amb l’Emili Capella vam fer una observació conjunta: vam veure el quàsar com un únic punt lluminós, però a la imatge, sí que es poden distingir clarament les dues imatges del quàsar.
Veure una lent gravitacional és perfectament possible per a un aficionat, amb un telescopi adequat, un cel fosc i una mica de paciència amb una càmera CMOS o CCD.
Figura 2. Quàsar doble fotografiat a l’observatori Anysllum (Xavier Bros i Jaume Zapata).
Passem al següent tema. Ja hem comentat que veure cúmuls globulars com M13 des de ciutat pot limitar-se a percebre una mena de nuvolet amb un telescopi petit. Però si disposem d’un bon cel i un bon telescopi, podem arribar a resoldre estrelles individuals i l’espectacle és majestuós.
La nostra galàxia conté una cinquantena llarga de cúmuls globulars. Però un repte apassionant per a l’aficionat és observar cúmuls globulars d'altres galàxies, com ara la galàxia d'Andròmeda. Aquesta en té molts més que la Via Làctia, i alguns es poden detectar visualment.
A la Figura 3 veiem diversos exemples. El G1 és el cúmul globular més brillant d’Andròmeda i, amb un telescopi d’aficionat, es pot veure com un petit nuvolet. També es poden detectar el G64 o el G78, tot i que visualment semblin només estrelles. El G72 és el més difícil dels quatre que he pogut observar; és molt feble, però es distingeix lleugerament difús, i això el delata com a cúmul globular.
Per tant, l’observació de cúmuls globulars extragalàctics és un repte factible. A més de l’observació visual, també se’n poden obtenir imatges que complementin l’experiència.
Figura 3. Cúmuls globulars de la Galàxia d’Andròmeda.
Passem al següent repte. Parlem de la galàxia M87, una de les més imponents del cel. Es troba al cúmul de Virgo i és aproximadament el doble de gran que la Via Làctia, cosa que ja la situa entre les galàxies gegants de l’univers.
La M87 està situada a uns 53 milions d’anys llum de distància. Encara que això sembli molt lluny, dins de l’escala còsmica no és una distància excessiva, sobretot si tenim en compte que moltes galàxies del cúmul de Virgo es troben a distàncies similars.
Al seu nucli, M87 conté un forat negre supermassiu, molt més gran que el que hi ha al centre de la nostra galàxia. Aquest forat negre emet un jet (raig) de plasma que surt projectat des del centre galàctic a una velocitat pròxima a la de la llum. Aquest jet és un dels fenòmens més espectaculars que podem observar en astrofísica extragalàctica.
Amb les imatges del Telescopi Espacial Hubble, aquest jet és clarament visible i impressionant. Però el més fascinant és que, amb equips d’aficionat, també es pot arribar a detectar! A la Figura 4, podeu veure una imatge espectacular que vam obtenir juntament amb el Jaume Zapata, on es pot apreciar clarament el jet de M87. És cert que es veu com una petita ratlla, però és un detall molt destacat, i més si pensem en la distància i la mida real d’aquest fenomen.
Qualsevol de vosaltres que tingui un telescopi d’uns 20 cm de diàmetre i una càmera CCD o CMOS, pot aconseguir-ho. La clau és fer exposicions molt curtes –de pocs segons– per evitar saturar la imatge, ja que la galàxia és molt brillant. Després, cal sumar moltes imatges i aplicar un bon processat per enfocar només el nucli. Així apareix, de manera clara, aquesta ratlleta, que és ni més ni menys que un raig de plasma de 6.500 anys llum de longitud. Impressionant, oi?
En definitiva, el jet de la M87 és perfectament observable per als aficionats amb una mica d’equip, paciència i ganes. Un repte molt gratificant!
Figura 4. Imatge del jet de la galàxia M87 fotografiat a l’observatori Anysllum (Xavier Bros i Jaume Zapata).
Ara saltem a un tema totalment diferent i ens anem a Mart, on el repte consisteix en observar les seves dues llunes: Fobos i Deimos. Cal dir-ho d’entrada: observar-les visualment és extremadament difícil, potser el repte més complicat de tots els que comentarem avui. Però, tot i així, ho hem intentat.
Fobos té un diàmetre d’uns 22 quilòmetres, i Deimos fa al voltant de 12 quilòmetres. Són objectes realment petits. Un astrofotògraf amb el pseudònim Lukeyur va aconseguir una imatge impressionant fent servir un coronògraf (vegeu Figura 5), que és un dispositiu que permet tapar la llum de Mart per tal de poder captar, ni que sigui mínimament, els seus satèl·lits.
Aquesta imatge ens serveix per entendre el principal problema: la llum enlluernadora de Mart dificulta enormement la detecció visual de Fobos i Deimos. La seva brillantor és molt baixa, i el planeta, en canvi, brilla amb intensitat, enlluernant l’ocular i eclipsant qualsevol intent de veure les llunes.
Per poder observar-les visualment, calen diverses condicions molt exigents: un telescopi ben col·limat; una òptica neta i sense dispersió de llum; un cel amb un seeing excel·lent, molt estable; que Mart estigui en oposició, és a dir, en el moment òptim per a la seva observació; i efemèrides molt precises, que ens permetin saber quan es troben les llunes a la màxima elongació angular, el punt en què estan més separades visualment del planeta.
I hi ha una sisena condició, que potser és la més important de totes: parlar amb algú expert en observació visual. En el meu cas, vaig consultar l’Emili Capella, que em va donar una estratègia molt interessant. Consistia a modificar l’ocular tapant-ne una part amb un tros d’esparadrap, de manera que deixéssim oculta la zona de Mart i poguéssim centrar-nos en l’altra meitat del camp visual, on en aquell moment es trobaven tant Fobos com Deimos, ja que casualment estaven en el mateix costat.
Amb aquest sistema i després de molta atenció i esforç, estic força convençut (diria en un 90%) que vaig poder veure Deimos. En canvi, de Fobos només en tinc una certesa d’un 30%. És a dir, a efectes pràctics podem dir que vaig aconseguir veure Deimos, però Fobos no.
Tot plegat és una observació extremadament difícil, però també un repte inaudit, d’aquells que fan afició i que omplen de satisfacció quan sembla que ho has aconseguit.
Figura 5. Mart i les seves llunes Fobos i Deimos fotografiats amb un coronògraf casolà per Lukeyur.
Què més? Doncs observar el romanent d’una explosió de raigs gamma, una de les fites més espectaculars –i difícils– de l’astronomia amateur.
Les explosions de raigs gamma són els esdeveniments més energètics de l’univers. Emeten, principalment, raigs gamma i raigs X, dues formes de radiació extremadament perilloses per a la vida. Afortunadament, la nostra atmosfera ens protegeix d’aquestes emissions. Això fa que no es puguin observar des de la superfície terrestre, sinó que cal detectar-les mitjançant satèl·lits especialitzats.
Quan es produeix una d’aquestes explosions, hi ha un sistema d’alerta global: els satèl·lits que les detecten envien un avís immediat a un centre de coordinació anomenat GCN (Gamma-ray Coordinates Network), que al seu torn alerta ràpidament telescopis professionals i observadors arreu del món.
Per què aquest desplegament? Perquè, malgrat que el fenomen principal es produeix en raigs gamma i raigs X, que ja han estat registrats pels satèl·lits, l’explosió també produeix una feble emissió de llum visible. Aquesta llum és dèbil, però molt valuosa: ens permet determinar el desplaçament al vermell i, per tant, la distància de l’objecte. Això és crucial, ja que en els primers anys no sabíem si aquestes explosions passaven dins la nostra galàxia o a milers de milions d’anys llum.
També s’hi detecta una petita emissió en ràdio, motiu pel qual el GCN informa també diversos radiotelescopis.
Doncs bé, en una ocasió vaig tenir la sort de detectar-ne una visualment. És una cosa excepcional: només una trentena d’aficionats a tot el món ho han aconseguit fins ara. I, de fet, des de la península Ibèrica només hi ha un cas documentat, que ha estat el meu. Segur que en el futur hi haurà més observadors afortunats, però per ara, és un cas únic.
La detecció va quedar registrada a la circular número 11875 del GCN, on s’hi detallaven les condicions d’observació, la posició astromètrica mesurada, la magnitud estimada (fent servir estrelles de referència), les exposicions emprades, i s’hi incloïa també un enllaç a la imatge. A la Figura 6 es pot veure la imatge captada: el romanent de l’explosió és el puntet marcat. L’astrometria obtinguda coincidia perfectament amb la mesura feta per diversos observatoris professionals.
Figura 6. Romanent d’explosió de raigs gamma observat per en Xavier Bros.
Bé, ja estem arribant al final, i voldria parlar-vos breument dels quàsars en general.
Per als que tenim una certa edat, els quàsars sempre han estat objectes fascinants. Al principi, només s’observaven des d’observatoris professionals i semblaven completament fora de l’abast dels aficionats. Però la realitat ha canviat. Hi ha quàsars que es poden observar amb equips modestos, com ara el 3C 273, un dels més coneguts i accessibles. Amb un telescopi de 15 centímetres ja es pot veure visualment, ja que té una magnitud al voltant de 13–14.
Però el més apassionant és que hi ha molts quàsars observables. Estem parlant d’objectes que ens permeten mirar al passat remot de l’univers, a distàncies absolutament vertiginoses. Personalment, n’he observat disset, però estic segur que, amb una mica de paciència, es poden arribar a veure una trentena de manera relativament fàcil.
Ara bé, vull destacar un cas especialment interessant: el quàsar anomenat S5 0014+813, situat a la constel·lació de Cefeu. Té una magnitud de 16,5, de manera que fins i tot seria observable visualment amb un telescopi prou gran. Jo, de moment, no l’he intentat observar visualment, però sí que n’he captat una imatge (Figura 7), i realment es veu brillant.
Aquest quàsar és una mica desconcertant i fins i tot ha generat cert debat entre els astrònoms. Hi ha qui defensa que és el quàsar més potent, més brillant i més massiu que es coneix fins ara. La seva llum ha viatjat durant 12.500 milions d’anys fins arribar a nosaltres, cosa que és espectacular. I el més sorprenent de tot: podem observar-lo amb un telescopi d’aficionat.
Per fer-nos una idea de la seva immensitat: la seva lluminositat és unes 10.000 vegades superior a la de tota la Via Làctia junta. Un autèntic monstre còsmic, i alhora un objectiu fascinant i inspirador per als observadors amateurs.
Figura 7. Quàsar S 0014+813 fotografiat per en Xavier Bros.
Un altre repte molt interessant és captar el moviment d’un asteroide ràpid, d’aquells que passen a prop de la Terra. Si disposem d’unes efemèrides ben ajustades i un bon telescopi, podem veure com les estrelles romanen fixes al fons mentre un puntet es desplaça lentament pel camp de visió. Ho he fet un parell de vegades, i realment és espectacular.
Fins i tot, en una d’aquestes observacions, vaig veure com l’objecte canviava de lluminositat. Per què passa això? Doncs perquè els asteroides tenen formes irregulars i giren sobre si mateixos. Això és precisament el que estudien molts aficionats: mesuren la corba de llum dels asteroides i, a partir d’aquesta variació, poden deduir-ne la forma. Us asseguro que veure com es mou i com canvia de brillantor és una experiència molt interessant.
També podem parlar de fenòmens igualment fascinants com l’ocultació d’una estrella per un asteroide. Científicament, es registra mitjançant càmeres de vídeo amb inserció precisa del temps, cosa que permet determinar amb exactitud la forma i òrbita de l’asteroide. Aquest és un tipus de recerca que duen a terme alguns membres del nostre grup d’observació.
Ara bé, mirar directament per l’ocular i veure com una estrella desapareix durant uns segons i després torna a aparèixer, perquè un asteroide li ha passat per davant, és un espectacle visual molt impactant. Ho he pogut veure en directe i és realment emocionant. Per exemple, recordo l’ocultació de Betelgeuse de fa poc: veure com l’estrella desapareix i, de cop, torna a aparèixer és un fenomen d’aquells que et fan somriure d’admiració.
Pel que fa a eclipsis solars, no cal ni dir-ho: un eclipsi total vist des de la zona de totalitat és una experiència gairebé mística. Veure com desapareix el Sol i apareixen la corona i la cromosfera és senzillament espectacular. És un dels grans esdeveniments astronòmics que tothom hauria de viure almenys un cop a la vida.
També volia comentar breument un objecte molt especial: Cygnus X-1, el primer forat negre que es va descobrir. Evidentment, el forat negre no es pot veure, però sí que es pot observar l’estrella que l’orbita, que és força brillant. Amb un telescopi d’aficionat, això es pot fer perfectament. És un objecte molt peculiar. Recordo una imatge mostrada en una convenció d’observadors on es veien les ones de xoc creades per l’emissió del forat negre en una nebulosa propera. Tot plegat, força fascinant.
Segur que molts de vosaltres podríeu afegir encara més objectes inusuals a la llista d’observació, perquè la realitat és que mai no és “sempre el mateix”, com em va dir fa anys un company de feina. Em va dir: “Ah, ets aficionat a l’astronomia? Sí, sí… Amb els nens està bé, però això és molt avorrit, sempre és el mateix.” I jo li vaig dir: no, no ho és gens! Si fas recerca, gaudeixes molt. Si fas astrofotografia, gaudeixes molt. Si observes objectes inusuals, gaudeixes molt. I si ho fas tot… encara més!
Col·loqui
No sé si alguna vegada has intentat veure Sírius B, la petita estrella que acompanya Sírius. És molt brillant i potser caldria fer servir aquella tècnica que has comentat d’ocultar la llum de l’estrella principal per poder veure la companya…
No, jo encara no ho he intentat, però us animo a fer-ho, perquè és un exercici que ja han fet molts aficionats, i amb èxit. De fet, ara mateix és un bon moment per provar-ho. Quan Sírius B està molt a prop de Sírius A, és pràcticament impossible veure-la, però l’any passat, aquest any i el que ve estan relativament separades, i per tant, es pot intentar capturar-la.
Visualment es pot fer tapant part de la llum amb algun dispositiu casolà, com un petit coronògraf “d’estar per casa”, o bé mitjançant imatges. He vist per internet algunes fotografies espectaculars de Sírius i Sírius B, especialment una feta per un aficionat japonès que ho ha captat de manera increïble. És un repte interessant i absolutament recomanable.