Catàleg Charles Messier. Objecte M67

Descobert abans de 1779 per Johann Gottfried Koehler.

M67 és un dels cúmuls oberts coneguts des de fa més temps, i el més antic amb diferència dels cúmuls de Messier, amb una edat de 3.200 milions d'anys en el Star Catalogue 2000.0; Malles/Kreimer citen una edat encara més gran, però probablement exagerada, de 10.000 milions d'anys. Noves estimacions de l'equip G. Meynet a Ginebra indiquen una edat de 4.000 milions d'anys. És de subratllar que aquesta és fins i tot una edat menor que la del nostre Sistema Solar, però els cúmuls oberts sovint es destrueixen molt més ràpidament. S'ha calculat que es pot esperar que M67 existeixi durant altres 5.000 milions d'anys.

Només uns pocs cúmuls oberts coneguts tenen més antiguitat, i entre ells probablement NGC 188 , en uns 5.000 milions d'anys, que és molt esmentat com el cúmul globular més antic dels coneguts, i NGC 6791, que és d'uns 7.000 milions d'anys d'edat (segons Götz), i és en l'actualitat el cúmul obert més antic dels coneguts en la nostra Via Làctia.

En aquest últim estadi de la seva evolució, el cúmul obert M67 mostra, en el seu diagrama Hertzsprung-Russell, un braç gegant vermell ben desenvolupat, mentre que el tronc principal acaba en un extrem del blau calent de la classe espectral A o F. Conté 11 gegants brillants de tipus K de magnitud absoluta entre +0.5 i +1.5, i diverses estrelles escampades en la seva branca horitzontal. No obstant això, conté algunes estrelles estranyes prop de la zona més blava de la seqüència principal, representants de les trucades Blue Stragglers (Blaus tardanes), la més brillant de les quals és de classe espectral B8 o B9 i de magnitud aparent 10, que correspon a una lluminositat de 50 vegades la del sol a la distància de M67 (2.700 anys llum segons Glyn Jones i Götz, 2.600 a l'Sky Catalogue 2000). El nombre total d'estrelles en M67 és probablement, com a mínim, d'unes 500. El tipus Trumpler d'aquest cúmul està classificat com a II,2 r (Trumpler segons Glyn Jones), i II,2,m (Sky Catalog 2000) , o II,3,r (Götz).

Segons Cecilia Payne-Gaposhkin, M67 conté prop de 200 nanes blanques.

Clic per engrandir. Crèdit: astrophoton.com/Bernhard Hubl

Com M67 és d'una edat del mateix ordre que el nostre Sistema Solar, i succeeix que les seves estrelles tenen una composició química similar a la del nostre sol, aquest cúmul és un objectiu apropiat d'observació per a l'estudi de de les estrelles de tipus solar. Mark Giampapa, de l'Observatori solar nacional de la National Science Foundation a Tucson, Arizona, ha localitzat més de 100 estrelles de tipus solar a M67, i ha descobert que la majoria d'elles són o significativament més actives o significativament menys actives que la nostra estrella pròpia, mentre que un 10 o un 15 per cent d'aquestes estrelles mostren uns nivells excepcionals d'inactivitat magnètica, i al voltant d'un 30 per cent dels sols de M67 estan en un estat d'activitat exacerbada en comparació amb l'observada en els màxims solars (vegeu comunicat de premsa NOAO 99-07).

Segons Johann Elert Bode, M67 va ser descobert per Johann Gottfried Koehler (1745-1801) en algun moment anterior a 1779; sembla, però que els instruments de Koehler eren tan deficients que no va poder captar aquest cúmul. Charles Messier el va tornar a descobrir pel seu compte, el va poder descompondre en estrelles, i el va catalogar el 6 d'abril de 1780.

M67 al web del SEDS

Índex del Catàleg Messier del blog

 

Els deu avenços científics dels anys 2010

Malgrat que l'actual dècada no acaba fins el proper 31 de desembre del 2020, ja es comença a trobar arreu resums no només de l'any que s'acaba, si no de la dècada dels anys 2010. La dècada dels 2010 ha estat plena de descobriments fascinants que van empènyer una mica més els límits de la ciència. Oferim una selecció dels deu que considerem essencials.

Ja sigui en física, cosmologia o biologia, l'última dècada ha tingut la seva part dels principals avenços científics. Des de la detecció d’ones gravitacionals a l’emergència climàtica, entre aquestes deu, quin és segons vosaltres, el més important?

La primera imatge d’un forat negre

Aquest cercle ataronjat i lluminós és en realitat un disc d’acreció de gas ionitzat al voltant del forat negre que es troba al centre de la galàxia M87 a 55 milions d’anys llum de nosaltres. És la primera imatge feta mai d’un forat negre, cent anys després de la predicció de la seva existència en la teoria de la relativitat general d’Albert Einstein. Abans, totes les evidències de l’existència d’aquests monstres còsmics eren només indirectes. Aquest descobriment va ser possible gràcies al telescopi terrestre Event Horizon, que es dedica a l'entorn ambiental del forat negre Sagitari A*.

El forat negre al centre de la galàxia M87 es va observar gràcies a les mesuraments
del telescopi Event Horizon. © Telescopi Horizon Event

Tisores moleculars CRISPR

En biomedicina, hi ha un abans i un després CRISPR. Els genetistes saben des de fa temps crear organismes modificats genèticament (OMG), però les tècniques de modificació del genoma eren laborioses, cares i imprecises. Les investigadores Emmanuelle Charpentier i Jennifer Doudna, ajudades pels seus companys, van descriure, a la revista Science del 2012, aquesta formidable eina molecular capaç de simplement modificar el genoma.

El mecanisme s’anomena CRISPR-Cas9 i s’anomena tisora ​​molecular. És fàcil d’utilitzar, barat i permet als científics tallar l’ADN exactament allà on volen, crear o corregir, per exemple, una mutació genètica i tractar malalties rares.

La tècnica encara és lluny de ser infal·lible i dóna lloc a la por als aprenents bruixots, com aquest científic xinès que va provocar un escàndol en utilitzar-la en embrions humans durant una fecundació in vitro que va donar lloc a bessons. 

El complex CRISPR-Cas9 permet modificar el genoma de les cèl·lules, tant en animals
com en plantes. © Juan Gärtner, Fotolia

Noves espècies humanes

La dècada va començar amb el descobriment d’una nova i important espècie de la espècie humana Homo. Amagada a una cova de Denisova, a les muntanyes Altai, a Sibèria, fragments d'ossos dels dits van revelar després de l'anàlisi genètica que l'individu pertanyia a una espècie d' homínid fins ara desconeguda i que van batejar Home de Denisova.

L'espècie s'uneix així a les altres espècies de Homo conegudes que poblaven diferents continents del planeta. Homo neanderthalensis vivia a Europa, Homo erectus a Àsia, Homo soloensis a l'illa de Java , els nans de l'homo floresiensis a l'illa de Flores (anunciada el 2004), Homo naledi a Sud-àfrica (2015) etc... i l'última espècie, descoberta a l'illa de Luçon, a Filipines, i classificada aquest any: Homo luzonensis.

Les noves tècniques d’anàlisi genètica de l’ADN antic han obert les possibilitats als antropòlegs, que ara poden seqüenciar fòssils de desenes de milers d’anys. 

La cara d’un Denisovan es va reconstruir per primera vegada. Es tracta d’una jove d’uns

13 anys, morta de fa més de 70.000 anys, les restes de la qual es van trobar a la cova de

Denisova a Altai, Sibèria. © Maayan Harel

La primera detecció d’ones gravitacionals
Un altre esdeveniment còsmic també va marcar la dècada: la primera detecció, el 14 de setembre de 2015, d’ones gravitacionals. Dos forats negres es van fusionar en un remolí fa 1.300 milions d’anys, una col·lisió tan potent que va propagar ones a la resta del cosmos que es contrauen i amplien l’espai a la velocitat de la llum. Aquestes ones finalment van trobar la Terra el 14 de setembre de 2015 i van ser les instal·lacions LIGO i VIRGO les que van enregistrar-les. Una vegada més, Einstein tenia raó. 

Les ones gravitacionals es van detectar per primera vegada el 2015. © Ligo, NSF, Aurore Simonnet

Tractar el càncer amb la immunoteràpia

Durant dècades, els metges van tenir tres solucions poc interessants per atacar un tumor: cirurgia, verí (quimioteràpia) i irradiació (radioteràpia). Però als anys 2010, una nou dard va aparèixer al buirac dels científics: la immunoteràpia.

El principi és tractar els glòbuls blancs que formen el sistema immune de manera que eliminin les cèl·lules canceroses del cos que han quedat ignorades pel cos. La tècnica més avançada s’anomena CAR-T i modifica genèticament els limfòcits T abans de tornar-los en gran quantitat al cos, més ben armats.

S'ha autoritzat una onada de fàrmacs al mercat des de mitjans dels anys 2010, per a cada vegada més càncers (melanomes, limfomes, leucèmies, càncers de pulmó, etc...). La immunoteràpia no funciona en tots els pacients i pot tenir efectes secundaris greus. Però en alguns casos, les remissions són impressionants.

La immunoteràpia utilitza anticossos monoclonals per promoure la resposta immune
del pacient. © molekuul.be, Fotolia

La intel·ligència artificial es democratitza

La intel·ligència artificial (aprenentatge automàtic) va arribar a la maduresa als anys 2010. És el motor dels assistents de veu o de les recomanacions de Netflix, una eficiència habilitada pel processament de muntanyes de dades, amb el gegantesc poder informàtic dels equips moderns.

La tecnologia ha acompanyat avenços espectaculars aquesta dècada, des del primer robot que va superar el campió mundial del joc de Go del 2017 (Google AlphaGo) fins a programari de traducció o reconeixement facial en temps real a Facebook. Els mons de la medicina (per fer diagnòstics més precisos que els humans), les finances, l’automoció, fins i tot els recursos humans per ordenar currículums i valorar els candidats, adopten aquesta tècnica. 

La intel·ligència artificial ja forma part de la nostra vida diària. © carloscastilla, Fotolia

La crisi climàtica

La segona meitat de la dècada, del 2015 al 2019, va concentrar el rècord d'anys més calorosos. L’objectiu d’impedir l’augment de temperatures d’1,5º C a 2°C sembla que cada cop és més difícil de mantenir. El 2019, els desastres naturals també es van intensificar amb incendis gegantins arreu del món, ciclons més potents i inundacions cada cop més freqüents.

Els successius fracassos de les negociacions internacionals per reduir les emissions de gasos d’efecte hivernacle presumptament no són gens bons, malgrat la mobilització ciutadana.

El nostre impacte sobre el medi ambient ha estat un tema ineludible en els darrers anys i
ho ha de ser en els propers. © Emmanuel, Adobe Stock

Confirmació de l'existència del bosó de Higgs

Un nou bosó, les característiques del qual coincideixen amb les exposades en una teoria postulada independentment per diversos científics entre els quals Peter Higgs el 1964, es va observar per primera vegada el 4 de juliol de 2012 al cor del Gran Col·lisionador d’Hadrons. Gairebé un any després, el CERN confirmarà que era efectivament el famós bosó de Higgs, confirmant una teoria que té gairebé 50 anys. Sobrenomenada "la partícula de Déu", el bosó de Higgs fa possible donar massa als bosons Z i W, cosins del fotó, implicats en una de les quatre forces de la física, amb interaccions febles. 

El bosó de Higgs es va descobrir gràcies al LHC. © Cern

Mart i els ingredients de la vida

Encara no se sap si Mart va protegir la vida, però sí que sabem que el Planeta Vermell ha estat habitable. Poc després d’aterrar el 6 d’agost de 2012, el rover Curiosity va descobrir còdols, una nova evidència que els rius van fluir per allà fa milers de milions d’anys. L’evidència s’ha multiplicat: en realitat hi havia molta aigua a Mart, aigües termals, llacs, potser oceans. La Curiosity també va descobrir el 2014, el que la NASA anomena els "maons constructius de la vida", molècules orgàniques complexes.

Es posaran en marxa dos nous robots mòbils l’estiu del 2020, l’americà Mars 2020 i l’europeu Rosalind Franklin per tal de descobrir vells microbis. 

La NASA vol cercar proves de vida al planeta Mart. © Nasa, JPL-Caltech

L’arribada del Big Data

Amb el desenvolupament digital, el món que ens envolta produeix una quantitat astronòmica de dades. El recull i l'emmagatzematge per a una millor anàlisi, es diu Big Data. Una revolució que ha canviat la nostra vida quotidiana i la ciència. La proliferació de dades informàtiques i científiques ha canviat profundament la manera de fer les investigacions. Han esdevingut tan essencials com els experiments clàssics.

En biologia, han revolucionat l’estudi del microbioma, el material genètic de tots els microorganismes que viuen en un determinat entorn. Més enllà dels fòssils, els genomes i proteomes permeten rastrejar l’evolució de l’home així com les seves migracions. 

Les dades que produïm cada dia s’emmagatzemen en centres de dades. © Eisenhans, Fotolia

Ho he vist aquí.

 

L’enorme erupció d'un forat negre ha deixat rastres en un cúmul de galàxies

Les erupcions associades als discos d’acreció dels forats negres supermassius són molt potents. Gràcies al satèl·lit Chandra, acabem de detectar els rastres deixats per una d’aquestes erupcions, a on l’energia alliberada de 100 x 10²⁴ de vegades la d’una bomba atòmica.

El telescopi Chandra ha permès a la Humanitat estudiar l’Univers observable en els rajos X des de fa 20 anys. Tot i que avui competeix per altres ulls en òrbita en aquest espectre de llum com el Spektr-RG, el Hubble rus dels rajos X, continua sent un formidable instrument capaç de revelar el comportament espectacular del cosmos.

Un article publicat recentment a The Astrophysical Journal Letters i amb accés gratuït a arXiv ho demostra bé. És el treball d’un equip internacional d’astrofísics que van observar amb Chandra un cúmul de galàxies anomenat SPT-CLJ0528-5300, o abreviat SPT-0528. Aquest cúmul conté una galàxia central molt brillant en el domini de ràdio a causa de la presència d'un nucli de galàxies actiu (AGN). Les AGN, com s’anomenen en anglès, són produïdes per forats negres supermassius que acumulen matèria. Per tant, estan envoltats d’un disc d’acreció al qual de vegades s’associen potents dolls de material. Quan els AGN són especialment actius, també són tremendament brillants i poden aparèixer com els anomenats quàsars.

Un vídeo dels vint anys de Chandra. Podeu triar l'idioma de subtitulació a la
configuració del vídeo. © Steer Films & Nasa, CXC, SAO 

Una erupció del forat negre que equival a 10³⁸ explosions nuclears

Sabem que hi ha un vincle de coevolució entre els forats negres supermassius i les galàxies que els allotgen. Però també ens preguntem sobre els vincles entre l’evolució dels forats negres supermassius i la dels cúmuls de galàxies on es troben. Recentment, el cosmòleg Romain Teyssier havia explicat a Futura que els forats negres i les galàxies supermassives creixen principalment a través de filaments de gas fred canalitzats per filaments de matèria fosca entre galàxies i cúmuls de galàxies. Però aquests processos semblen estar afectats pels vents galàctics, almenys produïts per l’alè de les explosions de la supernova. També es planteja la qüestió sobre els vents de la matèria i la radiació que generen els forats negres supermassius. Sabem que alguns són un tipus de llocs d’erupcions colossals.

SPT-0528, com tots els cúmuls, es troba immers en un plasma molt calent, de diversos milions de graus, cosa que fa que irradiïn en raigs X. L’observem amb el Chandra tot i que està a 6,7 ​​mil milions d’anys a causa del valor de la velocitat de la llum. Els investigadors van destacar dues cavitats en aquest plasma. Tot indica que van ser excavats encara fa més temps pels dolls emesos durant una potent erupció de l’AGN central de SPT-0528.

Els astrofísics han calculat l'energia necessària per excavar aquestes dues cavitats i és excepcional, ja que correspon a la que seria alliberada per 10³⁸ explosions nuclears a la Terra, és a dir, 10⁵⁴ joules. És l'erupció més poderosa d'aquest tipus determinada en un cúmul de galàxies. 

Les cavitats gegants del medi intergalàctic del cúmul de galàxies SPT-0528 que emetien
raigs X (mostrades en blau, tal com s’observa l’Observatori de rajos X de Chandra de
la NASA) van ser excavades per una explosió de forats negres. Les dades de rajos X
estan superposades a les observacions del visible del telescopi espacial Hubble
(en vermell-taronja), on també es pot veure la galàxia central que allotja probablement
el forat negre supermassiu culpable. La barra de la part inferior dreta dóna l’escala
en anys llum (light year). © Michael Calzadilla.

Ho he vist aquí.

Catàleg Charles Messier. Objecte M66

Imatge obtinguda per David Malin mitjançant el Telescopi Anglo Australià
de 3,9 metres. Clic per engrandir.

Descoberta el 1780 per Charles Messier.

M66, al costat de les seves veïnes M65 i NGC 3628, forma un triplet de galàxies molt evident, el Triplet del Lleó o grup M66, localitzat a una distància d'uns 35 milions d'anys llum.

M66 és considerablement més gran que la seva veïna, M65, i té una prominència central ben desenvolupada però no ben definida, de manera que se la classifica com Sb. Els seus braços espirals estan òbviament deformats, potser per les trobades amb les seves veïnes. Aparenten estar distorsionats i desplaçats per sobre de el pla de la galàxia. Cal notar com un dels braços espirals sembla passar sobre el costat esquerra del bulb central. S'aprecia molta pols allà, així com unes poques nebuloses roses, senyals de formació estel·lar, prop de l'extrem d'un dels braços.

Clic per engrandir. Crèdit imatge: NASA, ESA i el Hubble Heritage (STScI/AURA)-
ESA/Hubble Col·laboració; Davide De Martin i Robert Gendler

Juntament amb la seva veïna, M65, M66 va ser descoberta per Charles Messier, qui la va catalogar l'1 de març de 1780, destacant que ell havia perdut aquests dos objectes el 1773, quan un cometa va passar entre ells del 1 al 2 de novembre de 1773, probablement a causa de la llum de l'estel. A causa d'un obvi error, Admiral Smyth ha assignat aquest descobriment de M65 i M66 (i M68) a Pierre Méchain, un punt de vista que va ser adoptat per Kenneth Glyn Jones cap als 1960s, i conseqüentment en molts textos, menyspreant el fet que Messier no reconeix una visió prèvia, com sí que va fer en tots els casos restants.

Tres supernoves han aparegut en aquesta galàxia:

• 1973R que va ser del tipus II i va aconseguir magnitud 15, es va trobar el 12 de Desembre del 1973.
• 1989b es va descobrir el 31 de Gener de 1989 i va arribar a brillar fins a magnitud 12,2, l'1 de febrer del 1989.
• 1997bs es va descobrir per l'Equip de Recerca de Supernoves de l'Observatori Lick quan va tenir lloc el 15 d'Abril de 1997 a 13' oest, 67' sud del centre galàctic i va assolir una magnitud de 17,0; va ser de l'tipus peculiar IIN.

Halton Arp ha inclòs a M66 en el seu catàleg de Galàxies Peculiars sota l'entrada nº 16. A més, va assignar el nombre 317 al Triplet del Lleó (M66 juntament amb M65 i NGC 3628).

M66 al web del SEDS

Índex del Catàleg Messier del blog

El primer mapa de la superfície d'un púlsar sorprèn als astrofísics

L’astronomia X, gràcies a l'instrument NICER de la NASA a bord de la EEI, acaba de fer un avenç pel que fa als púlsars. Es podria determinar un primer mapa rudimentari de la distribució de les regions més brillants dels rajos X a la superfície d’aquests astres de neutrons que no s’ajusta a les prediccions fetes pels astrofísics.

Els púlsars són objectes fascinants que els astrofísics han estudiat des del seu descobriment per Jocelyn Bell el 1967. En radioastronomia, es manifesten com a fonts periòdiques de polsos de ràdio, però, per als astrofísics, en principi són cadàvers estel·lars, el punt final de l'evolució de certes estrelles que van explotar com a supernova SN II mentre s'ensorraven per la gravetat i donaven el que s'anomenen estrelles de neutrons. Són estrelles compactes, la massa de les quals és de l’ordre de la del Sol. Tenen un diàmetre d’unes quantes desenes de quilòmetres com a màxim i s’assemblen a un gegantesc nucli d’un àtom.

L’existència d’estrelles de neutrons havia estat prevista el 1933 per Zwicky i Baade. La primera descripció teòrica detallada de les estrelles de neutrons va ser donada el 1939 per Oppenheimer i Volkkoff. Va ser cap a la fi dels anys seixanta que els astrofísics Franco Pacini i Thomas Gold, respectivament italians i britànics, van comprendre que aquests objectes podrien comportar-se com els púlsars de Jocelyn Bell.

Púlsars, balises còsmiques provinents d’explosions de supernova.

La densitat, el camp gravitatori i el camp magnètic són extrems i gairebé tota la física és necessària per comprendre les propietats d’una estrella de neutrons: la relativitat general per descomptat, però també la magnetohidrodinàmica, la teoria de la superfluïdesa i la de la superconductivitat, la física nuclear i les partícules elementals. Avui, fins i tot, estem estudiant les ones gravitacionals produïdes per les col·lisions de dues estrelles de neutrons, que també condueixen al que s’anomenen kilonoves.

Extracte del documental "Del Big Bang a la vida" (ECP Productions, 2010), Jean-Pierre
Luminet parla sobre la mort d'estrelles massives, la seva explosió a les supernoves
i la formació de púlsars. Àudio en francès.

Com el seu nom indica, els púlsars emeten ones ràdio a un ritme ràpid i regular. Per entendre el motiu d’aquest fenomen, cal saber que totes les estrelles giren sobre si mateixes. Tanmateix, de la mateixa manera que un patinador veu que la seva velocitat de rotació s’accelera quan apropa els braços cap al seu cos, una estrella que s’esfondra veu augmentar la seva velocitat de rotació. És una conseqüència de la conservació del moment angular, una de les lleis més fonamentals de la física.

A més, com una estrella té un camp magnètic, també s’ha d’amplificar a causa d’una altra llei de conservació (la del flux magnètic) quan es contrau. Just després de la seva formació, el nucli calent i dens d’una estrella que s’ha convertit en una estrella de neutrons, per tant, ha de girar bastant ràpidament i tenir un camp magnètic intens.

A continuació, s'encén un mecanisme, vinculat a aquest camp, que porta l'estrella a irradiar-se poderosament emetent un feix d'ones de ràdio col·limades com un far. Quan aquest feix travessa l'òrbita terrestre, es detecta en un radiotelescopi com una sèrie regular de sons.   

Presentació de les observacions de NICER del púlsar PSR J0030+0451. La gran majoria
dels púlsars tenen un període de rotació d’entre 0,1 i 10 segons. En perdre l’energia
cinètica de rotació a través del flux d’ones de ràdio, s’alenteixen lentament i, en
deu milions d’anys com a màxim, la seva velocitat de rotació es fa massa baixa per generar
una emissió de ràdio. Podeu accedir a la subtitulació des de la configuració del vídeo. © NASA Goddard

J0030, un X púlsar però aïllat

Els púlsars també són fonts de rajos X. Això en el cas quan es troben en un sistema binari amb una estrella companya de la qual es desprenen la matèria amb el seu camp gravitatori. Es forma llavors un disc d’acreció on la temperatura es fa tan alta que el plasma calent format s’irradia en el domini dels raigs X.

Tanmateix, les estrelles de neutrons aïllades també poden ser fonts X, com ho demostra el cas de J0030+0451 (abreujat J0030), un púlsar situat a uns 1.100 anys llum del Sistema Solar cap a la constel·lació dels Peixos. Des de juliol de 2017 fins a desembre de 2018, J0030 va ser observada per la "Neutron star Interior Composition Explorer" (NICER-Explorador de la Composició de l'Interior de la Estrella de Neutrons), un instrument de la NASA a bord de la EEI, dedicat especialment a l'astronomia de rajos X amb estrelles de neutrons.

La resolució de les imatges de NICER és tal que permet localitzar les regions més brillants dels rajos a la superfície de J0030 i, per tant, establir un mapa rudimentari. De fet, és un primer moment, perquè encara no s'havia realitzat amb cap estrella de neutrons. NICER també va permetre la primera mesura precisa de la massa i el radi de la mateixa estrella de neutrons i la primera determinació de la massa d’un púlsar aïllat. Aquesta informació és preciosa per limitar l'estat de la matèria dins d'una estrella de neutrons perquè aquest estat determina la relació entre la seva massa i el seu radi, així com el valor límit de la massa autoritzada (més enllà, la estrella hauria d’esdevenir un forat negre). Diversos equips d’investigadors acaben de publicar les conclusions que van treure de l’estudi de les dades recollides amb NICER per a J0030 en diversos articles a The Astrophysical Journal Letters.

És van trobar amb una sorpresa. La teoria púlsar estàndard preveia l'existència de dues regions especialment brillants diametralment oposades a la superfície de l'estrella de neutrons i properes als pols definits per l'eix de rotació de l'estel compacte. L’anàlisi de les dades mitjançant dos supercomputadors per part de dos equips independents va portar a la conclusió que les regions es troben totes a l’hemisferi sud i fins i tot que n’hi podria haver tres en lloc de dos, com s’explica a continuació. a sobre del vídeo que presenta les observacions de NICER sobre J0030. 

Jocelyn Bell Burnell explica a l’Institut Perimetral el seu descobriment de púlsars el 1967 i
la seva notable carrera en física. Podeu triar l'idioma dels subtítols a la configuració
del vídeo. © Perimeter Institute for Theoretical Physics

Camps magnètics més complexos del previst

Una de les idees bàsiques de la teoria del púlsar és que les estrelles de neutrons tenen un camp magnètic dipolar com el de la Terra o el Sol. Aquest dipol pot estar inclinat o no en relació amb l’eix de rotació de l’estrella que gira en el seu camp magnètic. Un efecte relativista fa que aquest camp magnètic es comporti com un camp elèctric molt intens a la superfície de les estrelles de neutrons. Aquest camp es descompon i accelera electrons que es mouran en el camp magnètic i produeixen parells electró-positró en cascada. Algunes d’aquestes partícules arribaran als pols magnètics del polsar i generaran zones especialment calentes allà, emetent raigs X.

Un equip d’investigadors de la Universitat d’Amsterdam va utilitzar per tant el supercomputador holandès Cartesius per arribar a la conclusió que hi ha dues d’aquestes regions però només a l’hemisferi sud (no hi hauria cap hemisferi nord), en forma de croissant. Un altre equip de la Universitat de Maryland (EUA) que utilitzava el supercomputador Deep Thinkt 2 va obtenir una interpretació de les dades amb tres regions calentes, però sempre a l’hemisferi sud. En ambdós casos, si els astrofísics tenen raó, el camp magnètic del púlsar és més complex del que imaginàvem i, per tant, multipolar.

És interessant esmentar que l’anàlisi dels raigs X emesos per J0030 comporta l’efecte de deflexió dels raigs de llum en la relativitat general que condueix a les famoses imatges del disc d’acreció d’un forat negre. Així, quan la massa d’una estrella de neutrons és prou elevada, mentre que una de les regions calentes que emeten raigs X quedaria temporalment enfosquida per la rotació de l’estrella, el seu camp de gravetat la fa visible desviant els raigs generats. La mida de l'estrella de neutrons també apareix més gran que en la física newtoniana per l'efecte de lent.

Ho he vist aquí.

Catàleg Charles Messier. Objecte M65

Clic per engrandir. Crèdit: Hubble-NASA

Descoberta en 1780 per Charles Messier.

M65, al costat de les seves veïnes M66 i NGC 3628, forma un triplet de galàxies molt evident, el Triplet de Leo o grup M66, localitzat a una distància d'uns 35 milions d'anys llum.

Encara que està molt aprop i per tant sota la influència gravitacional de les seves veïnes, M65 té l'aspecte d'una normal espiral de tipus Sa i sembla rebre poca influència. Té una lent central prominent i braços espirals fortament enrotllats, més un destacat camí de pols que marca les vores. El disc lluminós està dominat per una població estel·lar vella i llisa. A prop del camí exterior, es veuen alguns nusos que, d'acord amb JD Wray, poden estar associats a regions de formació estel·lar. La senda podria amagar regions de formació estel·lar habitualment associades amb tals trets en galàxies espirals.

M65, al costat de la seva veïna, M66, va estar descoberta per Charles Messier, qui la va catalogar l'1 de març de 1780, descrivint-la com una "nebulosa molt tènue sense estrelles". A causa d'un obvi error, Admiral Smyth ha assignat el descobriment de M65 i M66 (i M68) a Pierre Méchain, un punt de vista que va ser adoptat per Kenneth Glyn Jones cap als anys 1960, i conseqüentment en molts textos, menyspreant el fet que Messier no reconeix una visió prèvia, com sí que va fer en tots els casos restants.

Halton Arp inclou M65 en el Nº 317 del seu Catàleg de Galàxies Peculiars, que assenyala el Triplet de Leo.

Fins ara només s'ha descobert una supernova a M65: La Supernova 2013am, que va ser trobada per M. Sugano el 21 de Març de 2013, localitzada a 15,3" a l'est i 103,2" al sud del centre d'aquesta galàxia. Sugano va trobar la seva magnitud en aquest moment en 15,6, el que gairebé coincideix amb els valors més brillants trobats dies després. Pel seu espectre, aquesta supernova va ser anomenada com de tipus II. Fins al 17 d'abril, s'havia esvaït a mag 16,3.

M65 al Web del SEDS

Índex del Catàleg Messier del blog.

Púlsars: escolteu la seva música amb RadioAstron, Gérard Grisey i Jean-Pierre Luminet

Fa gairebé 30 anys, el compositor francès Gérard Grisey es va unir amb l’astrofísic Jean-Pierre Luminet per crear una obra musical utilitzant els "batecs del cor" dels púlsars, aquestes estrelles hiperdenses més petites que una muntanya però tan pesades com el Sol. La Hubble russa de la radio astronomia; RadioAstron, ha permès una posada en escena artística i musical d’aquestes estrelles paradoxalment difuntes.

El 2011, Rússia va llançar un radiotelescopi espacial sense precedents. Anomenat RadioAstron o Spektr-R, es podria comparar amb el telescopi Hubble però en el camp de les ones de ràdio. En una òrbita especialment alta al voltant de la Terra, es podria utilitzar per fer la síntesi d'obertura combinant les seves observacions amb les d'altres radiotelescopis de la Terra per obtenir amb una tècnica d'interferometria l'equivalent a un instrument de centenars de milers de quilòmetres. Va ser exactament la mateixa tècnica que va fer possible l’èxit del Event Horizon Telescope, que va proporcionar la primera imatge del que sembla ser un forat negre supermassiu: M87. Futura va dedicar diversos articles a RadioAstron perquè el seu potencial de descobriments en cosmologia i astrofísica era important. El destí del satèl·lit, però, ha estat incert des del gener del 2019.

Es manté el fet que va permetre estudiar quàsars, per intentar esbrinar si els forats negres supermassius que se suposa que hi ha darrere de les seves formidables emissions d’energia no eren forats de cuc o púlsars, aquestes estrelles de neutrons molt denses, que són una mena de rellotges i fars còsmics que es poden utilitzar per a la navegació interplanetària, fins i tot interestel·lar. Per cert, la placa de Pioneer 2 i el disc d'or de les sondes Voyager contenen les coordenades del Sistema Solar segons els púlsars coneguts a la Via Làctia per a una possible civilització ET que els recuperés.

El vídeo mostra les coordenades astronòmiques de 10 púlsars observades per RadioAstron
amb els seus períodes en segons. Per a més detalls, llegiu els comentaris del text següent.
© Роскосмос-Roscosmos ТВ

El negre de l'estrella
L’agència espacial russa Roscosmos (Роскосмос en rus) acaba de posar en línia una vídeo posada en escena basada, en certa manera, en la música dels púlsars estudiada amb RadioAstron. Aquestes estrelles, efectivament, donen lloc a polsos electromagnètics periòdics, alguns dels quals tenen períodes de l’ordre d’un segon i que per tant es poden transposar en ones sonores audibles. Una dotzena s’acaba d’escenificar amb la durada de les seves pulsacions. Hi ha els famosos púlsars del Cranc i de Vela PSR B0833-45.

No és una novetat, fa gairebé 30 anys que el compositor francès de música espectral Gérard Grisey, en col·laboració amb l’astrofísic Jean-Pierre Luminet, va utilitzar les pulsacions del cor dels púlsars en una de les seves obres; El negre de l'estrella, tal com van explicar els dos homes als vídeos a continuació.

El compositor Gérard Grisey i l’astrofísic Jean-Pierre Luminet parlen de la seva obra"Le Noir de l’Étoile" (El negre de la estrella) © Jean-Pierre Luminet

Recordeu que els púlsars són objectes fascinants que els astrofísics han estudiat des del seu descobriment el 1967 per Jocelyn Bell. De fet, han estat estudiats teòricament durant més temps, ja que són estrelles de neutrons (ho sabem des del 1971 i per la obra del premi Nobel de física Riccardo Giacconi) i que l'existència d'aquests va ser prevista al 1933 per Zwicky i Baade. La primera descripció teòrica detallada de les estrelles de neutrons va ser donada el 1939 per Oppenheimer i Volkkoff, i va ser a finals dels anys 60 que els astrofísics Franco Pacini i Thomas Gold, respectivament italià i britànic, van comprendre que aquests objectes podrien comportar-se com els púlsars de Jocelyn Bell. 

Recordeu que es poden configurar els idiomes de les subtitulacions a la configuració dels vídeos.
Una altra entrevista de Jean-Pierre Luminet a "Le Noir de l'Étoile". © Jean-Pierre Luminet

Púlsars, estrelles mortes deixades per explosions de supernova

Punt i final de l’evolució de certes estrelles que van explotar en supernoves SN II mentre s’ensorraven gravitatòriament, les estrelles de neutrons, la massa de les quals és de l’ordre de la del Sol, tenen un diàmetre d’unes poques desenes de quilòmetres com a màxim, i s’assemblen a un nucli d’àtoms gegantí. La densitat, el camp gravitatori i el camp magnètic són per tant extrems i gairebé tota la física és necessària per comprendre les propietats d’un estel de neutrons: la relativitat general per descomptat, però també la magnetohidrodinàmica, la teoria de la superfluïdesa i la de la  superconductivitat .

Com el seu nom indica, els púlsars emeten ones ràdio a un ritme ràpid i regular. Per entendre el motiu d’aquest fenomen, cal saber que totes les estrelles giren sobre si mateixes. Tanmateix, de la mateixa manera que un patinador veu que la seva velocitat de rotació s’accelera quan porta els braços cap al seu cos, una estrella que s’esfondra veu augmentar la seva velocitat de rotació. És una conseqüència de la conservació del moment angular, una de les lleis més fonamentals de la física. Així, una estrella té un camp magnètic que ha de ser amplificat mitjançant la conservació del flux quan es contrau. Just després de la seva formació, el nucli calent i dens d’una estrella que s’ha convertit en una estrella de neutrons, per tant, ha de girar bastant ràpidament. S'activa un mecanisme, vinculat al camp magnètic, que porta l'estrella a irradiar-se poderosament emetent un feix d'ones de ràdio col·limades com un far. Quan aquest feix creua l’òrbita terrestre, es detecta en un radiotelescopi com una sèrie regular de "bips".

La gran majoria dels púlsars tenen un període de rotació d’entre 0,1 i 10 segons. En perdre l’energia cinètica de rotació a través del flux d’ones de ràdio, es redueixen lentament i, en deu milions d’anys com a màxim, la seva velocitat de rotació es fa massa baixa per generar una emissió de ràdio.

Ho he vist aquí.

Tipus de galàxies.

Ja portem bastant temps parlant de galàxies, tant en les descripcions dels objectes del Catàleg Messier del blog, com en altres articles que anem penjant al blog, i pensem que és un bon moment per explicar els seus diferents tipus i la nomenclatura que les acompanya, en especial als objectes Messier. 

Les galàxies es mostren en el cel nocturn en una gran varietat de formes. Les seves semblances i diferències marquen diferents pautes en el seu desenvolupament. En aquest sentit, la col·lisió entre dues o més galàxies amb una forma i estructura determinades pot desembocar en una galàxia molt més gran i amb una forma totalment diferent. Va ser a partir d’aquestes col·lisions que el 1936 l’astrònom nord-americà Edwin Hubble va efectuar una classificació detallada dels diferents tipus de galàxies que es podien observar.

Aquesta classificació anomenada Seqüència de Hubble o Diagrama Diapasó, ha sigut la base sobre la qual s’han formulat les posteriors classificacions proposades per diferents astrònoms al llarg del segle XX i XXI.

En la "Seqüència de Hubble" hi podem distingir 4 grans grups: les galàxies el·líptiques,
les galàxies espirals, les galàxies lenticulars i les galàxies irregulars. Clic per engrandir.

Galàxies El·líptiques:

Poden variar molt en mida, lluminositat i massa. Estan formades per una gran concentració d’estrelles velles que es mantenen compactes degut a la quantitat de matèria fosca que les envolta. Es representen amb la lletra majúscula (E) més un número a la seva dreta que pot oscil·lar entre el (0) i el (7), en funció de l’allargada de la galàxia. Una galàxia (E0) s’observa gairebé rodona, mentre que una galàxia (E7) s’observa molt més allargada. Si les veiéssim en 3 dimensions aquestes galàxies serien com una pilota de rugbi. S’ha de tenir en compte però, que l’aspecte de la galàxia el·líptica depèn no només de la seva forma, sinó també de l’angle des del qual l’observem. És a dir que, una galàxia classificada com a (E0) podria tenir en realitat una forma més allargada.

Galàxies Espirals:
Bulb central (concentració d’estrelles similar a una galàxia el·líptica) rodejat per un disc pla giratori format d’estrelles i matèria interestel·lar. Es representen amb la lletra majúscula (S) més una lletra minúscula a la seva dreta que pot oscil·lar entre la (a) i la (d), en funció de la separació dels seus braços. Una galàxia (Sa) s’observa amb els braços més apretats arran del bulb central, mentre que una (Sd) s’observa amb els braços molt més separats. Si les veiéssim en 3 dimensions, aquestes galàxies tindrien una forma semblant a un disc volador o “frisbee”.

                                                      Galàxies Espirals Barrades:

En aquestes s’hi pot observar una banda central d’estrelles brillants que creua la galàxia diametralment d’un cantó a l’altre, amb els seus braços espirals que sembla que es prolonguin dels límits de la mateixa. Les Galàxies Barrades es representen amb les lletres (SB) més una lletra minúscula a la seva dreta que pot oscil·lar entre la (a) i la (d), seguint la mateixa lògica que les Galàxies Espirals comunes. Una (SBa) s’observa amb un gran bulb central i els braços molt enganxats al mateix, mentre que una (SBd) s’observa amb els braços molt més separats i amb un bulb central gairebé inexistent.

Galàxies Lenticulars:

Tipus de galàxia intermèdia entre les el·líptiques i les espirals. Amb forma de disc, s’hi observa una concentració d’estrelles i pols central. No tenen braços ja que, com les galàxies el·líptiques, han consumit gran part de la seva matèria interestel·lar. Es representen amb les sigles (SO). Posteriorment s’ha complementat la seva representació escrita en funció de si consten d’una barra central (com en les Galàxies Barrades) més o menys intensa, o de si s’assemblen més a una espiral o a una el·líptica.


Galàxies Irregulars:

Són les galàxies que no encaixen en cap de les classificacions efectuades per Edwin Hubble. No tenen forma el·líptica, ni espiral, ni lenticular. Es representen amb les sigles (Irr-I) i (Irr-II). Les del primer cas són galàxies poc evolucionades, sense nucli i amb poca lluminositat. Les del segon, són galàxies joves produïdes després d’una col·lisió o deformades per la gravetat de grans cossos massius pròxims a elles.

Aquesta classificació general que representa el Diagrama Diapasó d’Edwin Hubble ha anat evolucionant de forma continuada. Amb el temps i els avenços tecnològics s’han pogut realitzar observacions més detallades. Són molts els factors que s’han de tenir en compte a l’hora de classificar les galàxies, i moltes les propostes que s’han anat efectuant fins el dia d’avui. La complexitat de les classificacions actuals és lleugerament superior a l’explicada en aquest apartat, però la "Seqüència de Hubble" representa un sistema de base que, a tots aquells aficionats a l’astronomia, ens pot ajudar a fer-nos una idea general de la varietat estructural de les galàxies que es poden observar des de la nostra posició en l’univers.

Encara hi ha molt per descobrir sobre el comportament de les galàxies i la seva evolució. Us recomano que visioneu el següent i a on de forma gràfica gaudireu de les explicacions. Recordeu que podeu triar l'idioma dels subtítols a la configuració del vídeo.

Vist i compartit d'aquí.

Geminga, el púlsar proper a la Terra, ens estaria bombardejant amb antimatèria

Un mapa de fonts d'emissió gamma elaborat amb observacions del satèl·lit Fermi. Crèdit NASA

Les observacions realitzades durant una dècada amb el telescopi gamma en òrbita de la NASA, Fermi, demostren que el púlsar Geminga està envoltat per un important halo de positrons. Com que es troba a uns 800 anys llum del sistema solar, una gran part del flux d’antimatèria que bombardeja la Terra podria provenir d’aquest púlsar gamma.

Quan Paul Dirac va descobrir el 1928 una generalització relativista de la equació de Schrödinger que descriu un electró, també va descobrir que no només preveia l’espiració i el moment magnètic d’aquesta partícula a partir de consideracions en gran mesura relacionades amb les matemàtiques pures, sinó que també l'existència de partícules noves d’energies negatives pels mateixos motius. Dos anys després, va trobar una solució a les dificultats que comporta aquestes noves partícules posant les bases de la teoria moderna de l'antimatèria. Després va pensar que els protons, d’energia i de càrrega positiva, són les noves partícules de la seva equació en determinades situacions. La seva equació va predir una massa idèntica a la de l’electró, però, reticent a postular realment l’existència d’una nova partícula elemental mai abans observada, va pensar que la massa gairebé 2.000 vegades més gran del nucli d’hidrogen es devia interaccions encara difícils de calcular en el camp de l’electrodinàmica quàntica relativista que estava explorant. 

El 1932, el físic Carl Anderson va descobrir finalment en els raigs còsmics un exemple de partícules de Dirac exòtiques que es comporten com un electró, una mateixa massa, un gir, etc., però amb una càrrega positiva. La taula de partícules elementals és complicada, però finalment és un nou triomf per a Dirac i també per a Plató i Pitàgores ja que l’existència del que ara s’anomena positró es basa en consideracions matemàtiques molt abstractes, la teoria de les matrius i espinors i l'existència d'arrels quadrades negatives per a l'energia quàntica d'una partícula segons la teoria de la relativitat especial.

Clic per engrandir. Un mapa de cel de raigs gamma obtingut a partir del satèl·lit Fermi.
S’indiquen diverses fonts, entre les quals els púlsars de Cranc, Vela i Geminga. El perfil
del disc de la Via Làctia és clarament visible. © NASA 

Antimatèria produïda per la matèria fosca?

L’estudi de les partícules antimatèria en els raigs còsmics ha continuat, sobretot perquè entre les modernes teories quàntiques relativistes relacionades amb l’existència de les famoses partícules de matèria fosca, de vegades també sobre bases matemàtiques gairebé pures en relació amb la teoria de la relativitat (en aquest cas la supersimetria i fins i tot la supergravetat), alguns prediuen que aquestes partícules poden aniquilar-se amb les seves pròpies antipartícules donant electrons i positrons.

Ara, en el marc del Model Cosmològic Estàndard amb partícules de matèria fosca, es podria esperar observar en òrbita al voltant de la Terra en el flux de raigs còsmics primaris un excés de partícules antimatèria, en aquest cas els positrons, a certes energies, traeixen la presència de partícules de matèria fosca a la Via Làctia, principalment al seu cor. De fet, s’ha detectat un excés d’aquest tipus, en particular pel detector AMS 02 a bord de la EEI.

Malauradament, tal com han pensat diversos investigadors durant anys, un article publicat a Physical Review D i disponible gratuïtament a arXiv reforça la hipòtesi que les anomalies observades en el flux antimatèria que bombardeja la Terra es deuen, de fet, a processos d'astrofísica ordinària, principalment púlsars prop del Sistema Solar.

Geminga, el pulsar gamma i el seu halo antimatèria. Podeu accedir a la vostra subtitulació
preferida a la configuració del vídeo. © NASA Goddard

Un grup d’astrofísics italians ha analitzat efectivament les observacions realitzades durant una dècada en astronomia gamma pel satèl·lit Fermi sobre una font coneguda anomenada Geminga, descoberta el 1972 amb el satèl·lit Small Astronomy 2. S'havia observat en direcció a la constel·lació de Gemini, però no va ser fins a les mesures en el camp dels raigs X, realitzades el 1991 mitjançant el satèl·lit ROSAT, per entendre que estàvem en presència d'un polsar gamma situada a tan sols 815 anys llum del Sistema Solar.

La PSR J0633+1746, el seu nom tècnic, no és visible en el domini radiofònic, però la podem veure pulsant en els rajos X (per a la petita història Geminga és a la vegada un joc sobre l'expressió "font de rajos gamma Gemini i l'expressió "no hi ha res allà" en el dialecte de Milà, Itàlia, perquè es refereix a la incapacitat dels astrònoms de trobar l'objecte a la ràdio) i aquesta és un dels púlsars gamma més brillants del cel. 

Un halo de positrons traïts per fotons gamma

Mattia Di Mauro i els seus col·legues van descobrir que Geminga estava envoltada en realitat per un halo gamma oval més gran del que s’imaginaven en observacions anteriors en el camp dels rajos gamma a energies més elevades, en aquesta ocasió amb l' instrument de l'Observatori de rajos gamma gamma de Cherenkov (HAWC). Tal com va explicar Aurélien Barrau al blog que Futura va posar a la seva disposició, les observacions de HAWC no eren favorables perquè fos una font important de positrons. Però, destacant un halo la mida de la volta celeste és 40 vegades més gran que la de la lluna plena sota la mirada de Fermi, les conclusions que se’n poden treure canvien la situació perquè les seves característiques són les previstes amb ordinador amb un gran núvol de positrons xocant amb fotons a baixes energies, cosa que els proporciona per efecte Compton més energia fins al punt que es converteixen en fotons gamma.

Segons els investigadors, és possible explicar almenys el 20% dels positrons del flux anormal mesurat amb AMS 02 per les emissions d’aquestes partícules al medi interestel·lar de Geminga. Com no és possible rastrejar exactament l’origen d’aquests positrons perquè es desvien caòticament pels camps magnètics de la Via Làctia (tècnicament per tant s’han de moure d’acord amb les lleis d’un passeig aleatori, com diuen en física) i que hi ha d’haver altres púlsars propers al Sol, però encara sense ser detectats, és difícil doncs, no arribar a la conclusió que el bombardeig d'antimatèria que pateix la Terra amb els positrons observats probablement no assenyala l'existència indirecta de partícules de matèria fosca. 

Una presentació dels púlsars i les partícules que produeixen, electrons, positrons, fotons
gamma i ràdio. Trieu l'idioma preferit de subtitulació a configuració del vídeo. © NASA Goddard

No és difícil entendre l’origen dels positrons produïts pels púlsars. Per a això, cal recordar que es tracta de cadàvers estel·lars, el punt final de l'evolució de certes estrelles que van explotar a la supernova del SN II mentre es col·lapsaven gravitativament i donen el que s'anomenen estrelles de neutrons. Aquestes estrelles giren sobre si mateixes i tenen un camp magnètic dipolar intens com el de la Terra o el Sol. Aquest dipol pot estar inclinat o no en relació amb l’eix de rotació de l’estrella que gira en el seu camp magnètic. Un efecte relativista fa que aquest camp magnètic es comporti com un camp elèctric molt intens a la superfície de les estrelles de neutrons. Aquest camp es descompon i accelera electrons que es mouran en el camp magnètic i produeixen en cascada parells electró-positró mitjançant col·lisions amb els fotons de la radiació també produïts pels púlsars.

Ho he vist aquí.

Catàleg Charles Messier. Objecte M64

Clic per engrandir. Crèdit Hubble

Descoberta el 1779 per Edward Pigott.

M64 és la famosa Galàxia de l'Ull Negre, de vegades també anomenada "Galàxia de la Bella Dorment". La conspícua estructura fosca és un tret prominent de pols que enfosqueix les estrelles darrere seu. Aquest tret també permet determinar, o al menys estimar, quin és el costat de la galàxia més proper i quin més remot; en el cas de M64, sembla que el costat sud és més proper a nosaltres.

JD Wray, al seu Atles en Color de Galàxies, assenyala que M64 es pot considerar com el prototip d'una classe de galàxies anomenada 'ESWAG', per Galàxia Evolucionada a Segona Onada d'Activitat (formació estel·lar) (Evolved Second Wave Activity Galaxy). Com resulta evident en les fotografies en color, el patró espiral principal consisteix en poblacions estel·lars d'edat intermèdia. La formació estel·lar primer va evolucionar cap a fora seguint el gradient de densitat, formant estrelles segons anava havent suficient material interestel·lar disponible, i llavors es va anar apagant lentament. A mesura que la matèria va sent expulsada de les estrelles evolucionades, pel vent estel·lar, supernoves, i nebuloses planetàries actives, més i més material interestel·lar va poder acumular-se novament, fins que finalment va haver prou material per reiniciar la formació d'estrelles joves. Aquesta segona onada de formació estel·lar ara ha arribat a la regió on sorgeix la senda de pols.

El tret de pols és ben visible fins i tot en telescopis petits. Recentment M64 ha mostrat que té en el seu disc dos sistemes en contrarevolució d'estrelles i de gas. La part interna d'uns 3.000 anys llum de radi està fregant cap a la vora intern de el disc extern, que gira en sentit contrari i s'estén al menys 40.000 anys llum, a uns 300 km/seg. Aquest procés de fregament és probablement la raó del vigorós procés de formació estel·lar que actualment hi té lloc, i pot observar-se com els nusos blaus embeguts en el peculiar camí de pols cap a un costat del nucli. S'especula amb que aquest disc peculiar i la senda de pols poden ser causats pel material d'una anterior companya que s'ha afegit però que encara no s'ha inserit en el pla orbital principal del disc.

M64 va ser descoberta per Edward Pigott el 23 de Març de 1779, just 12 dies abans que Johann Elert Bode la trobés de forma independent el 4 d'Abril de 1779. Aproximadament un any més tard, Charles Messier la va redescobrir pel seu compte l'1 de març de 1780 i la va catalogar com M64. No obstant això, el descobriment de Pigott es va publicar només després de la seva lectura davant la Royal Society a Londres el 11 de Gener de 1781, mentre que el de Bode es va publicar durant 1779 i el de Messier a finals de l'estiu de 1780. El descobriment de Pigott va ser més o menys ignorat i només va ser recuperat per part de Bryn Jones a l'abril de l'any 2002!

El tret de pols va ser descobert per William Herschel qui va observar a M64 dues vegades en 1785 i 1789, i immediatament ho va comparar amb un "Ull Negre".

M64 també es va identificar aviat com una font de ràdio, sent catalogada com PKS 1254+21. Mentre Sandage l'ha classificat simplement com una espiral Sb, per a De Vaucouleurs és de el tipus (R)SA(rs)ab. El seu nucli és una mica actiu, i mostra línies d'emissió més aviat febles de tipus 2 de Seyfert.

La distància d'aquesta galàxia no sembla estar ben determinada. Kenneth Glyn Jones i Malles/Kreimer donen al voltant de 12 milions d'anys llum, el Catàleg de Galàxies properes de Tully dóna 14 milions d'anys llum, mentre que segons Burnham en té entre 20 i 25 milions, i assenyala a Holmberg amb 44 milions d'anys llum (estranyament, aquest últim valor també figura a la Introducció de Kenneth Glyn Jones, pàg. 7 a la segona edició). La Guia de l'Observador de el Cel Nocturn de Kepple i Sanner dóna una distància de 24 milions d'anys llum. La velocitat radial de 377 km/seg en recessió podria donar uns 16 milions d'anys llum (H0=75), però aquest valor és molt insegur, ja que la direcció d'aquesta galàxia és molt propera al Cúmul de la Verge, de manera que hi ha que tenir en compte una considerable desviació de la llei d'Hubble. Un nou article de l'Institut de Ciència de Telescopi Espacial (STScI PRC 99-10) dóna una distància per M64 de 19 milions d'anys llum, valor que aquí hem  adoptat de moment.

Que la distància no sigui ben coneguda és una mica estrany, ja que les variables Cefeides en aquesta galàxia estan a l'abast dels telescopis actuals, incloent potser als més grans amb base a la Terra.

Adoptant aquesta distància, l'extensió aparent de M64 de 9,3 minuts d'arc correspon a un diàmetre lineal d'uns 51.000 anys llum, i la seva magnitud aparent de 8,5 a una magnitud absoluta de -20,3 (sense fer la correcció per l'absorció, la qual és molt baixa a aquesta alta latitud galàctica).

M64 forma un petit grup amb la petita irregular UGC 8024 (també coneguda com NGC 4789 A o DDO 154). De Vaucouleurs (1975) ha inclòs aquestes dues galàxies, juntament amb M94 i unes quantes galàxies més tènues, com a membres d'un grup pròxim o nebuloses de galàxies, Núvol Canes Venatici I (CVn I) o grup M94. Aquest grup i la pertinença de M64 també figuren en Schmidt i Boller (1992), però no en el Catàleg de Galàxies Properes de R. Brent Tully qui llista M64 en el seu propi grup petit, etiquetatge 14 + 3 + 3, només amb UGC 8024 .

Fins ara no s'han registrat supernoves en aquesta galàxia.

M64 es pot albirar amb uns bons binocles, i és un objecte recompensador per telescopis d'aficionats de mida petita i mitjana. Visualment, exhibeix una forma irregular amb brillantor i textura desiguals, la seva forma global un oval brillant orientat ESE-ONO, amb un gran nucli brillant. El tret característic de la Galàxia de l'Ull Negre M64, el patró de pols fosca, pot albirar-amb telescopis a partir dels 10 cm (4 polzades) d'obertura, i queda definitivament resolt en aparells de 15 cm (6 polzades).  John Malles fins i tot va albirar el tret de l'Ull Negre en un 6 cm (2,4 polzades) i el va trobar amb facilitat en un 10 cm (4 polzades), però amb més dificultat en un 20 cm (8 polzades).

Per localitzar M64, s'han proposat diversos mètodes per tal de trobar l'estrella binaria de 5a magnitud 35 Comae Berenices (ADS 8695, Struve 1687; A: 5,1m, espectre K0; B: 7,2m, F6; separació 1", posició angle 182 graus per a època 2000). Es pot observar aprop de 1/3 de la distància en la línia d'Alfa a Gamma Comae; 35 està a uns 3 graus Nord i 3 graus Oest d'Alfa. Una altra forma és localitzar el triangle rectangle format per 35 amb 39 i 40 Comae, que està aproximadament a 1 grau Oest i forma una línia curta paral·lela a la línia que formen Alfa i Beta Comae, la qual és aproximadament Nord-Sud; 35 està gairebé exactament a l'Oest, a uns 3 graus, de 39. Eventualment, un pot mirar les estrelles més a sud del Cúmul Estel·lar de Comae Berenices, Mel 111, 20, 23, i 26 Comae, que formen un conspicu triangle gairebé equilàter amb una banda (20-26) orientat EO. Prolongar aquest costat uns 3 graus a l'Est des de la més a l'Est, 26, per a trobar a 35. Quan vostè localitzi a 35 Comae, M64 està a uns 3/4 de grau a l'ENE.

M64 al Web del SEDS

Índex del Catàleg Messier del blog.