Càtaleg Charles Messier. Objecte M87

Clic per engrandir

Descoberta el 1781 per Charles Messier.

La galàxia el·líptica gegant M87, també anomenada Verge A, és un dels objectes celestes més sorprenents. És potser, la galàxia dominant del cúmul més proper a nosaltres, el famós Cúmul de Verge (en ocasions denominat també "Cúmul Coma-Verge" de manera més precisa, ja que s'estén cap a la constel·lació Coma), i es troba a uns 60 milions d'anys llum. La galàxia M87 està situada al cor del Cúmul de Verge (juntament amb moltes altres entre les que es troben la M84 i la M86).

La galàxia M87 va ser descoberta i catalogada per Charles Messier el 18 de març de 1781 mentre classificava altres 7 objectes nebulosos més de la mateixa regió. Tots ells són membres del Cúmul de Verge, així com el cúmul globular M92.

El diàmetre de la galàxia M87, d'aparentment uns 7', es correspon amb una extensió lineal de 120.000 anys llum, molt més gran que el diàmetre de la Via Làctia. No obstant això, ja que la galàxia M87 pertany als tipus E1 o E0, ocupa un volum superior i conté un major nombre d'estrelles (i de massa) que la nostra galàxia: sens dubte diversos bilions (10^12) de masses solars (JC Brandt i RG Roosen han calculat 2,7 bilions). A més, aquesta galàxia és d'extrema lluminositat; té una magnitud absoluta d'aproximadament -22.

Aquesta galàxia gegant està situada entre una sèrie de veïns aparentment pròxims, alguns dels quals són probablement satèl·lits; altres podrien semblar pròxims per un simple efecte de projecció. Les galàxies nanes més brillants són: NCG 4476, NCG 4478, NCG 4486A i NCG 4486B.

A través d'imatges fotogràfiques de gran profunditat, David Malin, de l'Observatori Anglo-Australià (Anglo-Australian Observatory-AAO) ha descobert que la galàxia M87 s'estén fins i tot més enllà; les seves zones externes ja no són circulars sinó significativament allargades, i la galàxia supera el mig grau de longitud en aquestes exposicions, més que el diàmetre de la lluna plena. La distància a la qual es troba la M87, 60 milions d'anys llum, es correspon amb una extensió lineal de més de mig milió d'anys llum. Les seves regions perifèriques apareixen notablement distorsionades, segurament a causa de interaccions gravitatòries amb altres galàxies del Cúmul de Verge i al fet que aquestes contenen material d'altres ja destruïdes que ha estat incorporat a la M87 durant trobades molt properes.

La galàxia M87 és famosa per dos trets peculiars i potser únics: un enorme sistema de cúmuls globular descobert en fotografies de llarga exposició (com la nostra imatge), i un espectacular raig que s'aprecia millor en fotografies d'exposició curta. També comptem amb el muntatge d'una imatge que mostra els cúmuls globulars de la imatge gran i el raig en un petit encartament.

Aquesta imponent galàxia és potser la que presenta els cúmuls globulars més coneguts. Mentre que la Via Làctia conté un modest nombre d'ells (tot just 150 o 200), la M87 posseeix un important sistema de diversos milers. Estimacions moderades com la del treball citat per Burnham en 1976, estudien quantitats del menys 4.000, mentre que valoracions més modernes eleven el nombre a 15.000 -per exemple 13.000 a la llista de Sistemes de Cúmuls Globulars de W.E. Harris (Globular Clúster Systems List)- que envolten aquesta galàxia gegant en un halo clarament visible. Es pot apreciar el gran nombre de cúmuls globulars satèl·lits de M87 en aquesta imatge i en les imatges del Telescopi Anglo-Australià (AAT). Va ser David Malin qui va prendre la fotografia amb aquest telescopi; l'Observatori Anglo-Australià (Anglo-Australian Observatory) posseeix els drets d'autor. Més informació, en aquesta pàgina.

La funció de lluminositat dels cúmuls globulars (que defineix la ràtio de globulars en determinats intervals de lluminositat), va ser utilitzada repetidament en el passat per calcular la distància a la qual es trobava M87. Més recentment, B.C. Whitmore, W.B. Sparks, R.A. Lucas, F.D. Macchetto, i J.A. Biretta (Ap J 454, L73 [1 desembre 1995]) van calcular aquesta distància utilitzant les observacions del telescopi espacial Hubble. La distància estimada va ser d'uns 55 milions d'anys llum, xifra molt semblant a l'obtinguda (56 milions d'anys llum) per a la M100 segons les observacions de la Cefeida; els resultats del satèl·lit Hipparcos el 1997 van corregir aquestes dades a 60 milions d'anys llum. El problema principal d'aquest mesurament és, però, que potser no sabem si la funció de lluminositat del General Catalogue per a la M87 és la mateixa que per a altres espirals com la Via Làctia o la galàxia Andròmeda M31.

Clic per engrandir. La imatge és una composició de dades visibles, radio y raigs X. Crèdit:Raigs X: NASA/CXC/CfA/W. Forman et al.; Radio: NRAO/AUI/NSF/W. Cotton; Visible:
NASA/ESA/Hubble Heritage Team (STScI/AURA), and R. Gendler

El doll gegant va ser descobert per H.D. Curtis, de l'Observatori Lick (Lick Observatory), el 1918. Aquest fenomen s'estén a milers d'anys llum (hi ha fonts que proporcionen una xifra de 5.000, però potser són més perquè, sovint estan basades en distàncies massa petites d'aquesta galàxia, el present autor estima que seria més probable una quantitat de 7 o 8 mil anys llum). El doll està format per material gasós expulsat a pressió des del nucli de la galàxia. Exposicions polarimètriques d'aquest raig mostren que la seva llum està fortament polaritzada d'una forma molt típica de la radiació de sincrotró. Presenta un espectre continu de color blau (exposicions curtes) en fotos de color, com la de l'Atles en Color de les Galàxies (Color Atlas of Galaxies), de J.D. Wray. Aquest objecte es troba en estat de violenta turbulència; els estudis realitzats evidencien un clar moviment superlumínic de núvols de gas, probablement una il·lusió causada pel fet que el raig apunta cap a nosaltres.

Clic per engrandir.

En aquesta imatge presa pel Telescopi Espacial Hubble i processada per R. Mark Elowitz, es pot veure el bellíssim detall del raig de la M87. Òbviament, pot ser analitzat com una cadena de petits embulls i núvols, un fet que va ser descobert en 1977 per Halton C. Arp, del Mount Palomar, i per J. Lorre del Laboratori de Propulsió a Reacció (Jet Propulsion Laboratory, JPL), segons Burnham. Anteriorment, el 1966, Arp havia descobert un segon raig que apuntava en direcció oposada, i que era significativament menys visible. A causa de l'existència d'aquest distintiu raig, H.C.Arp va incloure la galàxia M87 amb el número 152 en el seu Catàleg de galàxies peculiars (Catalogue of Peculiar Galàxies).

M87 va ser també identificada amb la forta font de ràdio Verge A (la font de ràdio més lluminosa de la constel·lació de Verge) per W. Baade i R.Minkowski en 1954. En 1956, un halo més feble va ser descobert per J.E. Baldwin i F.G.Smith, de Cambridge. També va ser identificada com una potent font de raigs X, i està situada a prop del centre d'un núvol calent emissor de raigs X que s'estén més enllà del Cúmul de Verge. Compari la imatge òptica i de raigs X de la M87 i els seus voltants dins el Cúmul de Verge, o la part central del Cúmul de Verge.

Queda pendent que objectes tan interessants com M87 siguin investigats de forma intensiva amb el Telescopi Espacial Hubble. Fins i tot abans del seu recondicionament al desembre de 1993, els estudis inicials d'aquest telescopi van treure a la llum nous i interessants detalls, especialment sobre el raig de la M87. En les noves imatges de M87 preses pel Hubble després de la reparació, la violència del nucli actiu d'aquesta galàxia es podia veure significativament més propera, i revelava un objecte central massiu d'uns 2 o 3 milions de masses solars, concentrades en l'esfera més profunda , el radi és de 60 anys llum. Aquest objecte està envoltat per un disc gasós en expansió que gira ràpidament. El gas podria ser part d'un sistema més extens de matèria interestel·lar, que va ser detectat per la interferometria de Fabry-Perot per astrònoms de l'observatori de Calar Alto el 1990.

L'única supernova registrada a M87 es va descobrir al febrer del 1919, però no es va captar en plaques fotogràfiques fins a 1922, per I. Balanowski, que va calcular la seva magnitud aparent màxima en 11,5. A la distància en què es troba la M87, aquesta xifra es correspon amb una magnitud absoluta propera a -20.

Clic per engrandir.

Imatge superior: Els astrònoms troben que el forat negre supermassiu al centre de la galàxia local més massiva (M87) no està on s'esperava. La seva investigació, portada a terme amb el Telescopi Espacial Hubble, conclou que el forat negre supermassiu de M87 està desplaçat del centre de la galàxia.

A la dreta hi ha una imatge a gran escala de la galàxia M87 presa el 1998 amb la Càmera de Gran Angular 2 i Planetària del Hubble (WFPC2). Les dues imatges de l'esquerra mostren una imatge presa el 2006 amb la Càmera avançada de Sondejos (Advanced Camera for Surveys, ACS) del Hubble. La posició del forat negre supermassiu està indicada pel punt negre en el panell inferior esquerre, i un nus al raig (HST-1), que estava eixamplat el 2006, també està indicat en aquest panell. El punt vermell indica el centre de la distribució de la llum de la galàxia, que està desplaçat de la posició del forat negre per uns 22 anys llum.

 

M87 al web del SEDS

Índex del Catàleg Messier del blog.