Cúmulos globulares: qué son y los más brillantes visibles desde el hemisferio norte

Qué es un cúmulo globular

Un cúmulo globular es una aglomeración casi esférica de cientos de miles de estrellas viejas y pobres en metales, según coinciden Wikipedia y el Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC). A diferencia de un cúmulo abierto —un grupo suelto de estrellas jóvenes nacidas juntas hace relativamente poco—, un globular es mucho más denso y mucho más antiguo: se formó hace aproximadamente 12.700-13.000 millones de años, casi la edad del universo conocido (Wikipedia, IAC), lo que los convierte en algunos de los objetos más antiguos que se pueden observar con un telescopio de aficionado.

Todas las estrellas de un mismo cúmulo se originaron en el mismo momento, lugar y a partir de la misma materia (IAC), por lo que comparten una composición química prácticamente idéntica. En el núcleo, la densidad estelar es extrema: entre 100 y 1.000 estrellas por parsec cúbico, frente a la media de 0,4 estrellas por parsec cúbico del resto del cúmulo (Wikipedia). Eso significa que en el centro las estrellas están separadas por distancias comparables al tamaño de nuestro sistema solar —cientos de veces más cerca entre sí que el Sol de Alfa Centauri—, lo que explica por qué el núcleo aparece como una masa compacta e irresoluble incluso con apertura moderada.

La Vía Láctea alberga aproximadamente 150-158 cúmulos globulares catalogados, posiblemente con 10-20 más aún sin descubrir (Wikipedia), orbitando el núcleo galáctico a distancias típicas de 40 kiloparsecs o más. A pesar de su tamaño visual, representan menos del 0,002% de la masa total de la galaxia (IAC).

Qué apertura hace falta para resolver estrellas individuales

Aquí es donde las fuentes consultadas no dan una cifra única, sino un rango según el nivel de detalle que se busque:

• Con 100 mm (4 pulgadas), los cúmulos empiezan a mostrar estructura básica —el objeto deja de ser un punto y se aprecia como una mancha con textura granulada— y algunos de los más brillantes ya se resuelven parcialmente por los bordes.
• Con 200 mm (8 pulgadas) o más, la resolución mejora sustancialmente: se distinguen cientos de estrellas individuales, especialmente en el halo exterior del cúmulo, mientras que el núcleo sigue muy compactado.
• A aumentos altos (200x o más) con aperturas de unos 200 mm, cúmulos como M13 muestran detalles finos: cadenas de estrellas y condensaciones cerca del núcleo.

Hay cierta variación entre fuentes sobre dónde exactamente empieza la resolución “completa” —unas hablan de resultados ya notables desde 75 mm en el caso concreto de M13, otras insisten en que hace falta 200 mm o más para ver “miles de estrellas” en vez de una bola difusa—. En la práctica, el consenso es que cuanto mayor la apertura, más estrellas se resuelven y más cerca del núcleo llega esa resolución; con un Dobson de apertura grande —como los que se comparan en esta guía de Dobson por presupuesto— es donde estos objetos realmente cambian de aspecto respecto a lo que muestra un telescopio de entrada.

Los cúmulos globulares más brillantes visibles desde el hemisferio norte

Todos los datos de magnitud y tamaño angular siguientes proceden del catálogo Messier salvo que se indique lo contrario; cuando dos fuentes discrepan, se indica el rango en vez de una única cifra.

M13, el Gran Cúmulo de Hércules

M13 es, según Astronomía Iniciación, “el mejor cúmulo globular del hemisferio norte”, y Observatorio.info lo describe como uno de los cúmulos globulares más brillantes del cielo boreal. Su magnitud aparente es 5,8, un valor consistente entre el catálogo Messier y Astronomy Magazine, lo suficientemente brillante como para ser visible a simple vista en cielos oscuros y sin luna. El tamaño angular varía notablemente según la fuente —de 33’ a 16,6’ e incluso 15’ de diámetro—, probablemente porque unas miden el halo extendido completo y otras solo la región central más densa; no hay forma de resolver esa discrepancia con las fuentes disponibles, así que conviene tomar el tamaño angular como una cifra aproximada, no exacta.

Es fácil de localizar en el “pequeño trapecio” de la constelación de Hércules durante los meses de verano, cuando la constelación está bien posicionada (Astronomía Iniciación). Con instrumentos modestos ya se aprecia resolución parcial en los bordes; con aperturas de 200 mm y aumentos de 200x aparece una característica visual distintiva conocida como “the Propeller” (la hélice), una región en forma de Y formada por tres carriles oscuros cerca del núcleo (Astronomy Magazine). Su distancia se sitúa en torno a 7,2 kiloparsecs según una fuente (aproximadamente 23.500 años luz), aunque otra fuente da una cifra algo distinta de 25.000 años luz —valores cercanos pero no idénticos, así que se recomienda tomarlos como aproximación.

Nota sobre una discrepancia descartada: una de las fuentes consultadas (Universidad de Valencia) da una magnitud de -8,5 para M13, un valor que contradice claramente el resto de fuentes y el conocimiento estándar sobre este objeto. Con casi total seguridad se trata de una magnitud absoluta (el brillo intrínseco del cúmulo) mal etiquetada como magnitud aparente en esa fuente, así que no se ha usado aquí; el dato fiable para “qué tan brillante se ve desde la Tierra” es +5,8.

M5, en la constelación de Serpens

M5 es descrito por Astronomy Magazine como “el más brillante del cielo del hemisferio norte” y por BBC Sky at Night Magazine como “uno de los más grandes y brillantes”. Su magnitud varía según la fuente entre 5,7 y 5,95 (Astronomy Magazine da 5,7; el catálogo Messier da 5,95; BBC Sky at Night Magazine da 5,8) — sin una fuente que resuelva claramente la discrepancia, conviene tomarlo como un rango de aproximadamente 5,7-5,95 en vez de una cifra única. Su tamaño angular sí es consistente entre fuentes: 17,4 arcominutos. Astronomy Magazine lo señala como “el más brillante de la temporada” en primavera, la mejor época para su observación.

M4, junto a Antares

M4, en la constelación de Escorpio, tiene una magnitud de 5,4 y un tamaño angular de 26,3 arcominutos, lo que lo convierte en uno de los cúmulos globulares con mayor tamaño angular aparente de los aquí listados. Se le conoce como el “Cúmulo de Antares” por su proximidad a esa estrella brillante, lo que facilita mucho su localización: basta con apuntar cerca de Antares para tenerlo en el mismo campo de visión de bajo aumento.

M3, en Canes Venatici

M3 tiene una magnitud de 6,3-6,39 según la fuente y un tamaño angular consistente de 16,2 arcominutos. Astronomy Magazine señala que es “visible a simple vista para algunos observadores”, aunque matiza que no todos logran verlo sin ayuda óptica: depende mucho de la oscuridad del cielo y de la agudeza visual individual.

M92, el “segundo cúmulo de Hércules”

M92 comparte constelación con M13 pero es notablemente más débil: magnitud 6,52 y tamaño angular de 11,2 arcominutos según el catálogo Messier (otra fuente da un tamaño de halo de 9’×6’, con una región central de 2,5’). Su distancia se sitúa en torno a 7,8 kiloparsecs. Requiere aperturas mayores —en torno a 300 mm— para lograr una resolución casi completa.

M15, en Pegaso

M15 tiene magnitud 6,3-6,4 (varía ligeramente entre el catálogo Messier y BBC Sky at Night Magazine) y un tamaño angular de 12,3 arcominutos. Es uno de los objetivos destacados de otoño, cuando Pegaso está bien situado en el cielo nocturno.

M2, en Acuario

M2 tiene magnitud 6,25 y un tamaño angular de 12,9 arcominutos. Aparece citado en varias fuentes como objeto observable estándar, sin características especialmente destacadas frente al resto de la lista, pero es un buen complemento de temporada cuando Acuario está alto.

Qué falta por confirmar antes de planificar una sesión

El dosier de fuentes consultado no cubre todos los datos por igual para los siete cúmulos anteriores, y conviene ser transparente con esos huecos en vez de rellenarlos por plausibilidad:

• Distancia: solo está confirmada para M13 (~23.500-25.000 años luz) y M92 (~7,8 kpc / ~25.400 años luz). Para M5, M3, M15, M2 y M4 no hay una cifra fiable en las fuentes consultadas.
• Mejor época estacional: solo está clara para M13 (verano) y M5 (primavera, “el más brillante de la temporada”). Para el resto, conviene comprobar la posición de su constelación en un planisferio o app antes de planificar la sesión.
• Número exacto de estrellas por cúmulo: ninguna fuente da una cifra precisa para ninguno de los siete; todas hablan en términos cualitativos de “cientos de miles”. Cualquier cifra exacta que veas en otro sitio conviene tratarla con cautela.

Para quién es esta guía

Si ya tienes claro cómo localizar objetos en el cielo y quieres dar el salto de la Luna y los planetas al cielo profundo, los cúmulos globulares son un objetivo agradecido: brillantes para su tipo, relativamente fáciles de encontrar en verano (Hércules) y primavera (Serpis, Escorpio), y con una recompensa visual que crece de forma muy directa con la apertura del telescopio. Con un instrumento de 100 mm ya se aprecia algo más que un punto difuso; con un Dobson de 200 mm o más —como los descritos en esta comparativa de Dobson por presupuesto— empieza la verdadera resolución en estrellas individuales, sobre todo en los bordes del cúmulo. Si además quieres entender en qué se diferencian de los cúmulos abiertos como las Pléyades, tanto en estructura como en la técnica de observación que conviene usar con cada uno, esta guía compara ambos tipos de cúmulo en detalle.

Más información

• Cúmulo globular — Wikipedia
• Instituto de Astrofísica de Canarias — Los Cúmulos Globulares
• BBC Sky at Night Magazine — Globular clusters: what they are and the best ones to observe
• Astronomy Magazine — Enjoy the Sky’s Great Globulars