La Osa Mayor (en latín, Ursa Maior; abreviado, UMa), también conocida como el Carro Mayor, es una constelación visible durante todo el año en el hemisferio norte. Entre los aficionados se le conoce con el nombre de «el carro» o «el cazo», por la forma que dibujan sus siete estrellas principales, aunque ha recibido otros nombres.
Las principales estrellas de «el cazo», excepto Dubhe y Alkaid, tienen un movimiento propio común hacia un punto de la constelación de Sagitario, formando parte de la llamada asociación estelar de la Osa Mayor. La más brillante entre ellas es Alioth (ε Ursae Majoris), situada en la cola de la osa, distante 81 años luz de la Tierra. Es una estrella blanca de tipo espectral A1III-IVpkB9 108 veces más luminosa que el Sol y una estrella Ap químicamente peculiar, la más brillante de su clase. Su espectro de luz es atípico, mostrando ciertos elementos químicos realzados o disminuidos, que además cambian con gran regularidad con la rotación de la estrella.
La segunda estrella más brillante de la constelación es Dubhe (α Ursae Majoris), un sistema estelar donde destaca la binaria formada por una gigante amarillo-naranja de tipo G9III y una estrella blanco-amarilla de secuencia principal de tipo A7.5 con un período orbital de 44 años. Mucho más alejada, a 8000 ua, se encuentra una enana amarilla que es, a su vez, una binaria espectroscópica. Le sigue en brillo η Ursae Majoris, oficialmente llamada Alkaid y conocida también como Benetnasch, una estrella blanco-azulada de la secuencia principal de tipo espectral B3V con una temperatura efectiva de unos 20 000 K.
Mizar (ζ Ursae Majoris) y Alcor (80 Ursae Majoris) forman una de las estrellas dobles más conocidas del firmamento nocturno. Por una parte, Mizar es un sistema estelar cuádruple formado por dos binarias separadas al menos 500 ua; adicionalmente, cada una de ellas es una binaria espectroscópica. Las cuatro componentes son estrellas blancas de la secuencia principal. Por otra parte, Alcor es una estrella de tipo A5V que sí parece estar vinculada físicamente con el sistema Mizar. Otras dos de las estrellas más brillantes de la constelación, Merak (β Ursae Majoris) y Phecda (γ Ursae Majoris), son también estrellas blancas de la secuencia principal, de tipo A1V y A0V respectivamente.
En la Osa Mayor también se pueden observar varias gigantes rojas brillantes. μ Ursae Majoris, llamada Tania Australis, tiene tipo espectral M0III y es una binaria espectroscópica. Por su parte, ρ Ursae Majoris es una estrella de la rama asintótica gigante de tipo M3III; tiene una temperatura superficial de 3279 K y un radio 59 veces más grande que el del Sol.
Entre las variables de la Osa Mayor destaca W Ursae Majoris, cuya variabilidad fue detectada por primera vez por Muller y Kempf en 1903. Es una binaria eclipsante de contacto cuyas componentes comparten una capa exterior común, por lo que ambas estrellas tienen el mismo tipo espectral, G2Vn. La órbita del sistema es circular con un período orbital de solo 0,3336 días, u ocho horas y 23 segundos. Es el prototipo de esta clase de variables, conocidas como variables W Ursae Majoris. Otra variable de este tipo en la constelación es AW Ursae Majoris, siendo su período ligeramente mayor, 0,4387 días. Por otra parte, la variable Z Ursae Majoris es una gigante roja cuya periodicidad semirregular es el resultado de varios períodos de pulsación diferentes dentro de la estrella. De muy distintas características es SU Ursae Majoris, una nova enana dentro del grupo de las variables cataclísmicas.
En esta constelación se encuentran varias enanas amarillas análogas al Sol. 61 Ursae Majoris es una estrella de tipo G8V, más fría y de menor tamaño que el Sol, situada a 31,1 años luz. Algo más alejada —a 41,9 años luz—, 36 Ursae Majoris es una estrella de tipo F8V con una temperatura efectiva de 6110 K; se ha señalado la posible presencia de una tenue enana roja o enana marrón alrededor de ella en una órbita muy excéntrica (ε = 0,8). 47 Ursae Majoris —denominada Chalawan por la IAU— es una estrella de tipo G1V donde se han descubierto tres planetas extrasolares a 2,1, 7,7 y 11,6 ua de la estrella. De tipo espectral G0V, 16 Ursae Majoris es una estrella más vieja que el Sol con una compañera estelar que tiene un período orbital de 16,23 días. Por último, HD 98618 es un gemelo solar cuyos parámetros de temperatura, metalicidad y edad son casi indistinguibles de los solares. Su luminosidad es levemente superior a la luminosidad solar, aproximadamente un 6 % mayor.
Lalande 21185, la cuarta estrella más próxima al sistema solar —a 8,31 años luz—, se encuentra en esta constelación. Es una enana roja tenue de tipo M2.0V con una luminosidad equivalente al 2 % de la luminosidad solar y una metalicidad —abundancia relativa de elementos más pesados que el helio— igual al 52 % de la solar. A 0,079 ua de ella orbita un planeta extrasolar cuya masa es, al menos, 2,69 veces mayor que la de la Tierra.. Igualmente, en torno a la enana roja HIP 57050 se han descubierto dos planetas, que orbitan a 0,17 y 0,91 ua. Otro sistema estelar cercano a nosotros es Gliese 412, compuesto por dos enanas rojas de desigual masa separadas entre sí aproximadamente 140 ua; la más tenue es una estrella fulgurante que recibe el nombre, en cuanto a variable, de WX Ursae Majoris. Groombridge 1618, distante 3 años luz de Gliese 412 y 15,9 años luz del sistema solar, es una enana naranja de tipo K7V y 3947 K de temperatura cuya luminosidad corresponde al 4,6 % de la que tiene el Sol. Por otra parte, en la Osa Mayor se encuentra la tercera estrella con un mayor movimiento propio, Groombridge 1830. Es una estrella subenana del halo galáctico cuya metalicidad equivale al 9 % de la que tiene el Sol.
Otro objeto de interés en la constelación es la nebulosa M97 o Nebulosa del Búho, una nebulosa planetaria situada a una incierta distancia de 2600 años luz. Es una nebulosa muy compleja cuya edad estimada es de aproximadamente 6000 años. Se estima que la masa de la nebulosa asciende a 0,15 masas solares, mientras que la estrella central tiene aproximadamente 0,7 masas solares.
Por otra parte, en la Osa Mayor se encuentran varias galaxias notables. M81, conocida como Galaxia de Bode, es una galaxia espiral distante 11,8 millones de años luz, una de las más cercanas más allá del Grupo Local. Posiblemente sea la galaxia más importante de la agrupación galáctica de M81. Por el contrario, M82, llamada Galaxia del Cigarro, es una galaxia irregular prototipo de galaxia con brote estelar, caracterizada por una elevada tasa de formación estelar en su centro, cuyo origen parece deberse a la interacción gravitatoria con la Galaxia de Bode hace entre 200 y 500 millones de años. Otra galaxia prominente es M101, una de las galaxias más grandes en la vecindad del Grupo Local con un diámetro de más del doble que el de la Vía Láctea; se caracteriza tanto por su riqueza en gas para formar nuevas estrellas como por su elevado número de regiones H II. M108 y M109 son también galaxias espirales más alejadas, la segunda de ellas catalogada como espiral barrada de tipo «theta», observándose como un punto brumoso.
NGC 2787 es una galaxia lenticular distante 24 millones de años luz que tiene una región nuclear con líneas de emisión de baja ionización (LINER). Asimismo, NGC 3079 y NGC 3310 son sendas galaxias con brote estelar cuya tasa de formación estelar es muy superior al de una galaxia normal. El telescopio espacial Hubble ha permitido observar como en el núcleo de NGC 3079 existe una burbuja grumosa de gas caliente que se eleva desde una caldera de materia incandescente. Por su parte, NGC 3310 contiene varios cientos de cúmulos estelares, pudiendo cada uno de ellos dar lugar al nacimiento de hasta un millón de estrellas.
Por último, es también interesante la galaxia I Zwicky 18, de la que en un principio se pensó que era la galaxia más joven de nuestro entorno con una edad de 500 millones de años; sin embargo, posteriores observaciones con el telescopio Hubble sugieren que su formación estelar comenzó hace al menos mil millones de años e incluso hace diez mil millones de años. Por lo tanto, parece haberse formado al mismo tiempo que el resto de las galaxias.
Con pequeños telescopios se pueden ver hasta 50 galaxias en la Osa Mayor. Como objetos de mayor interés, cabe destacar:
La constelación de Osa Mayor ha recibido diferentes nombres a lo largo de la Historia en función de las imágenes que la imaginación del ser humano ha visto en ella. Por ejemplo los árabes veían una caravana, los nativos americanos del Norte un cucharón o los romanos bueyes de tiro.
Otras muchas civilizaciones han visto en su forma un oso. La mitología griega consideraba que Osa Mayor era la osa en la que había sido convertida Calisto por Artemisa tras haber sido seducida por Zeus. Homero menciona la Osa en el Canto V de la Odisea (hacia el siglo VIII a. C.), en el que Ulises intenta en vano guiarse por ella para regresar a Ítaca, su tierra. Ya en ese momento se conocía esta constelación con el sobrenombre de Carro según indica el mismo autor, apelativo que continúa vigente hoy día en varios idiomas.
Una de las pocas estrellas mencionadas en la Biblia (Job 9:9; 38:32 – Orión y las Pléyades son las otras), Osa Mayor fue imaginada también como un oso por los hebreos y la mayoría de los norteamericanos. Sin embargo, como los osos no tienen colas largas, ellos consideraron a Alioth, Mizar y Alkaid como tres cachorros que siguen a su madre o a tres cazadores. ("El Oso" fue traducido mal como "Arcturus" en la Vulgata y el error persistió en la Biblia del rey Jacobo. Las traducciones posteriores han corregido esto).
La Osa Mayor forma parte de la cosmogonía ficticia creada por el escritor británico J. R. R. Tolkien para ambientar las historias de su legendarium. En estas historias el Carro toma el nombre de Valacirca (que en quenya significa ‘la hoz de los valar’). El Silmarillion narra cómo fue puesta en el firmamento por Varda cuando rehízo las estrellas.
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