Un viatge (inter)galàctic a través del catàleg de Charles Messier: M58, una galàxia espiral barrada en el Sector A del Cúmul de Virgo

Ja hem dit alguna vegada que Charles Messier no podia conèixer amb certesa que en el seu catàleg barrejava objectes de natura i distància molt diverses. Això explica algunes atzagaiades marejadores de la nostra trajectòria. Ara ens toca, de nou, sortir de la nostra galàxia, de la Via Làctia i, de fet, del nostre Grup Local, i dirigir-nos, per segona vegada, al Cúmul de Virgo, tot batent rècords de màxima distància a la Terra i de recorregut més llarg en una etapa. Fet i fet, per arribar a l’M58, hem de creuar una distància de 62 milions d’anys-llum (19 megaparsecs; 5,87•1023 m). Més o menys recorrem l’espai que vam fer quan vam visitar l’M49, però ara el nostre objectiu és el sector de Virgo A. No cal dir que, en arribar a la nostra destinació, a efectes pràctics la Via Làctia la veiem com poc més que un objecte puntual, de manera que tan val dir que som a 62 milions d’anys-llum del “centre” de la Via Làctia com dir que som a 62 milions d’anys-llum de la Terra. Des del punt de mira de l’observador de la Terra, el nostre viatge constel•lacional sembla un xic més modest: el nostre senyal ha sortir de la constel•lació de la Llira per arribar a les parts més septentrionals de la Verge, tot creuant els catasterismes d’Hèrcules, el Serp i el Bover.

La descoberta i el coneixement de l’M58

La primera referència coneguda d’aquest objecte és del propi Charles Messier. Tot seguint, el cometa descobert en el mes de gener per Johann Elert Bode, telescopis de tot el món eren enfocats, entrat el mes d’abril, cap a la zona de la constel•lació de la Verge que toca amb la Cabellera de Berenice. Messier, que ja havia catalogat algunes nebuloes d’aquesta zona del cel, l’observava ara amb un aparell més potent i, en conseqüència, encara descobrí unes altres. Calia catalogar-les acuradament ja que, a mesura que el cometa de Bode es feia cada vegada més apagat, més fàcil seria confondre’l amb alguna d’aquestes taques fixes.

El 15 d’abril del 1779, Charles Messier procedeix a descriure la posició de tres d’aquests objectes. Quant al primer, que es correspon al que va fer l’entrada 58, del catàleg se’ns diu això:

Nebulosa molt feble descoberta a la Verge, gairebé en el mateix paral•lel que Èpsilon Virginis, estel de magnitud +3. La més lleugera llum emprada per il•luminar els filferros del micròmetre la fa desaparèixer. L’ascensió recta és de 186º37’23’’ i la declinació, nord, és de 13º02’42’’

Messier anotà aquest objecte en la Carta del Cometa del 1779 apareguda en el volum corresponent de l’Acadèmia Francesa de Ciències. Com hem dit, el seu número de catàleg en l’anuari de la Coneixença dels Temps seria el 58.

El 15 de març del 1784, William Herschel observa l’objecte i anota que és “força brillant i força gros”. El 17 d’abril del mateix any, fa una anotació diferent en una segona observació: “gros, brillant”. Cap d’aquestes dues observacions no fou publicada.

L’objecte nebulós en el centre de la imatge és l’M58 (Astrofotografia de Mark Byland)

John Herschel, en el catàleg del 1833, inclou l’M58 en l’entrada 1368, d’acord amb quatre observacions:
– 9 de maig del 1825: Anota com a posició una ascensió recta de 12h29m3,6s i una distància al pol nord de 77º14’56’’. Diu que és un objecte “molt brillant; irregularment rodó; gradualment més brillant cap al centre; un estel brillant el precedeix a mig camp
– 13 de març del 1826: Ascensió recta de 12h29m5,4s, i distància al pol nord de 77º14’54’’. Anotació: “brillant, rodó, gradualment més brillant cap al centre”.
– 23 de març del 1830: Com que l’observa quan l’objecte ja ha passat el meridià, únicament pot calcular, i de manera aproximada la distància al pol nord, avaluant-la en 77º16’. Anota, a més, que és “molt brillant, gran; rodona”.
– 29 de març del 1830: Ascensió recta de 12h29m8,1s, i distància al pol nord de 77º15’00’’. Anotació: “molt brillant, molt gran i estessa; molt sobtadament molt més brillant cap al centre; llum motejada; longitud de 5 minuts d’arc i amplada de 4 minuts d’arc”.

William Henry Smyth no dedica a l’M58 una entrada pròpia en el seu catàleg. Sí que l’esmenta, però, en l’entrada 448 (dedicada a l’M88), en la qual l’M58 apareix en la carta corresponent, com situada “en el veïnat nebulós immediat” de l’M88. Els atzars posteriors de la divisió constel•lacional, deixaran l’M88 en la constel•lació de la Cabellera de Berenice, mentre que l’M58 restarà en la constel•lació de la Verge. La riquesa, però, de nebuloses en la zona ja havia estat ben reconeguda.

En el 1850, Lord Rosse reconeix l’estructura espiral de l’M58, i la inclou en el seu llistat de catorze “nebuloses espirals”.

En aquesta astrofotografia ja podem apreciar la natura espiral de l’M58

En el Catàleg General, l’M58 apareix en l’entrada 3121. Com a anotació, s’inclou el comentari de “brillant; gran; irregularment rodona; molt més brillant cap al centre; motejada”. Aquesta mateixa anotació serveix a John Dreyer per al Nou Catàleg General, en el qual l’M58 es troba en l’entrada 4579.

Astrofotografia de l’M58. El centre galàctic, per comptes de consistir en un bulb més o menys esferoïdal, és conformat per un bulb relativament elongat (en direcció est-oest), en forma de barra. D’ací la classificació de l’M58 com a galàxia espiral barrada. En la classificació de Hubble queda en la categoria SBc, és a dir, la de galàxies espirals barrades amb braços ben separats del cos

Encara que alguns dels astrònoms més destacats del segle XIX ja havien suggerit que les nebuloses espirals eren autèntics “universos-illes” anàlegs a la Via Làctia, no hi havia manera de conèixer ni tan sols grollerament la distància d’aquests objectes. L’M58 és un dels objectes més llunyà, si no el més llunyà, del catàleg de Messier. A partir dels anys 1920, gràcies a les observacions d’Edwin Hubble i d’altres, hom comprovà que bona part de les nebuloses de les constel•lacions de la Verge i de la Cabellera de Berenice constituïen autèntiques galàxies força allunyades. Més tard, hom reconeixeria que, si més no, part d’aquestes galàxies conformen un autèntic Cúmul Galàctic, i hom escatiria la rellevància d’aquest cúmul com el centre gravitacional del Supercúmul Galàctic Local.

En el reconeixement del Supercúmul Local, tingué rellevància el càlcul de les velocitats radials de cada galàxia. El fet que aquestes velocitats radials siguin relativament baixes o negatives, indica la cohesió gravitatòria entre la nostra galàxia i les galàxies del Cúmul de Virgo i d’altres cúmuls del Supercúmul Local. En el cas de l’M58, el desplaçament de les línies al vermell és de 0,00506, la qual cosa es correspon a una velocitat radial heliocèntrica de 1517 km•s-1, un valor notable (lligat a l’expansió de l’univers), però que seria molt més elevat sense la cohesió gravitatòria supercumular.

El 18 de gener del 1988, Kaory Ikeya registrà la primera explosió coneguda de supernova en l’M58, siutada a 40 segons d’arc al sud del nucli galàctic, i que assolí una magnitud de +13,5. També era la primera supernova descoberta en l’any, de forma que li correspongué la denominació de SN 1988A. Com que la SN 1988A fou una supernova de tipus II, ajudà a avaluar millor la distància de tota la galàxia. L’any següent, el 28 de juny, Kimeridze registrà una segona supernova, aquesta de tipus I (SN 1989M), situada a 44’’O i 33’’N del centre galàctic, i que arribà a una magnitud aparent de +12,2. Resulta curiós que en menys d’un any i mig hi hagués dues supernoves en la galàxia, mentre que des de llavors ençà no se n’ha registrat cap.

L’M58 de prop

La galàxia M58, retratada pel telescopi Schulman, de 800 mm, des del Mount Lemmon SkyCenter, a Tucson, Arizona

En visitar l’M49 ja vam parlar extensament del Cúmul de Virgo i de la seva regionalització. L’M58 és una més de les galàxies espirals d’aquest impressionant conjunt. Queda a 8,7 milions d’anys-llum de l’M87, que és la galàxia espiral central del sector Virgo A el qual, alhora, és el Subcúmul més gros del Cúmul de Virgo. El Cúmul de Virgo, reiterem-ho, és el centre autèntic i indiscutible del Supercúmul galàctic en el qual la Via Làctia no és més que una galàxia espiral d’un cúmul perifèric.

En visitar de nou el Cúmul de Virgo ens retorna la impressió que vam tindre fa nou setmanes. Això és un Cúmul. En circular entre les seves galàxies espirals, el•líptiques i irregulars, hom comprova la densitat del medi intergalàctic, i de com és poblat d’estels. En contrast, el medi intergalàctic del nostre Grup Local és molt més pobre. En certa manera, podem dir que el nostre Grup Local no és cap cúmul galàctic, car les galàxies són ben separades i definides. En el Cúmul de Virgo, som davant d’una mena d’halo galàctic continu.

En apropar-nos progressivament a l’M58, contemplem la seva gracilitat. L’espiral és considerablement oberta, de forma que hi ha una clara diferenciació entre els braços espirals i les regions interbraquials.

Imatge d’infraroig de l’M58, obtinguda per l’observatori orbital Spitzer

En termes de diàmetre, l’M58 fa poc més de 100.000 anys-llum, és a dir unes dimensions de l’ordre de la nostra Via Làctia.

Tagged with: ,
Arxivat a Ciència i Tecnologia
%d bloggers like this: