Instal•lats ja en el gegantí Cúmul de Virgo, ens tocarà fer ara una sèrie d’etapes entre les galàxies d’aquesta regió central del Supercúmul Local. Ara mateix, ens toca anar des de la galàxia espiral M58 fins a la galàxia el•líptica M59, un viatge intergalàctic de 2,3 milions d’anys-llum (700 kiloparsecs; 2,2•1022 m). Cal dir el viatge no té pèrdua, ja que, des de l’M58, l’M59 ja ens apareix com un objecte visible a ull (d’una magnitud aparent mitjana de +3,5, i un diàmetre aparent de 2,3º), una espècie de núvol condensat d’estels de forma lenticular. A mesura que ens hi apropem, la magnitud i el diàmetre aparents creixen, però l’aspecte continua éssent el d’un el•lipsoide informe. Això ja ho tenen les galàxies el•líptiques: l’aparença d’una inexistència d’estructura interna. En canvi, l’M58, fins i tot quan ja som a prop de l’M59, ens apareix encara, ni que sigui sota instruments òptics, com una estructura espiral barrada. És clar, si ens ho mirem des d’una distribució gravimètrica, també l’M58 és una galàxia morfològicament el•líptica, amb un halo extens de “matèria fosca”. Sense ésser la galàxia el•líptica més gran del cúmul (per exemple, és més petita que la ja visitada M49), és prou enorme. El nostre trajecte de l’M58 a l’M59, ens apropa en 1,7 milions d’anys-llum al centre gravitatori del Cúmul de Virgo (som ara a 7 milions d’anys-llum de l’M87), i també ens apropa en 2 milions d’anys-llum a la Terra (passem d’una distància de 62 milions d’anys-llum a una de 60). Des d’una perspectiva radial, però, és un saltet dins del camp galàctic de la regió fronterera de les constel•lacions de la Verge i de la Cabellera.
L’agregació tridimensional de galàxies en el centre del Supercúmul Local s’expressa bidimensionalment en un vast camp galàctic en les estribacions de les constel•lacions de la Verge i de la Cabellera, com mostra la imatge d’un petit subsector feta per en Bill Arnett. En el centre de la imatge hi ha l’M59. A l’esquerra (a l’est) trobem una galàxia doble formada per l’M60 i l’NGC 4647. A sota de la línia formada per l’M59 i l’M60, hi ha l’NGC 4638. En la part superior dreta de la imatge trobem dues galàxies més, l’NGC 4607 i l’NGC 4606. De totes aquestes estructures, l’11 d’abril del 1779, Johann Gottfried Koehler únicament va observar l’M59 i, com un objecte únic, l’M60-NGC4647.
La descoberta de l’M59
Com ja hem dit anteriorment, des del mes de gener del 1779, una munió d’astrònoms més o menys dotats científicament i tècnicament, resseguien la trajectòria del cometa conegut actualment com a “cometa Bode”. El nom de Bode, recordem-ho, ha estat assignat degut a la prioritat de la descoberta per part de Johann Elert Bode. Un dels corresponsals habituals de Bode era Johann Gottfried Koehler, que el 15 de desembre anterior havia complert 33 anys (Bode era un any més jove). Bode treballava en l’Observatori de Berlín, i s’encarregava de l’edició de l’Astronomisches Jahrbuch. Koehler ocupava diverses responsabilitats a Leipzig que el deixaven prou temps per escrutar el cel.
L’11 d’abril del 1779, en el seu seguiment del cometa de Bode, Koehler percep dos objectes, que confirma el dia 13 amb la següent anotació:
Dues nebuloses ben petites, amb prou feines visibles amb un telescopi de tres peus de longitud focal: l’una damunt de l’altra
Una d’aquestes dues nebuloses era l’M59, mentre que l’altra era l’M60. El 5 de maig, Koehler encara observaria tres nebuloses més, en el decurs del seu seguiment del cometa. Les va comunicar a Bode en previsió que calia anotar-les per evitar confusions amb el cometa rastrejat. Això és el que escriurà després Bode:
En ocasió del seguiment del cometa d’enguany, l’11 i 13 d’abril, el senyor Koehler ha descobert unes altres dues nebuloses petites a penes visibles en el telescopi de Dollond de 3 peus al nord-oest en un triangle amb Rho Virginis i 34 Virginis, situades l’una damunt de l’altra i, el 5 de maig, uns altres tres estels nebulosos en l’àrea del muscle nord de la Verge, a força distància els uns dels altres
És fa difícil saber si Charles Messier ja havia notat la presència de l’M59 abans de l’11 d’abril i, en conseqüència, amb prioritat al propi Koehler. Fins el 15 d’abril, Messier no fa un còmput de posicions de tres nebuloses (l’M58, l’M59 i l’M60), que formen una línia, potencialment confundibles amb algunes de les posicions que el cometa Bode va tindre en la primera quinzena d’abril. Sigui com sigui, en aquesta data, Messier anota això en referència a l’objecte que catalogarà com a M59:
Nebulosa en la Verge i en el veïnat de l’anterior [l’M58], en el paral•lel d’Èpsilon Virginis, a partir de la qual se’n determina una posició de 187º41’38’’ d’ascensió recta i una declinació nord de 12º52’36’’. És de la mateixa llum que l’M58, igualment feble.
L’M59 apareix en la Carta del Cometa del 1779 que Messier publicarà per l’Acadèmia Francesa de Ciències.
El 17 d’abril del 1784, William Herschel, que l’observa, anota que l’objecte és “força brillant, rodó, no petit, i molt més brillant cap al centre”.
Imatge de l’M59 obtinguda per Jeremy Perez. Ja en el 1784, William Herschel havia anotat que l’objecte era molt més brillant en el centre que en la perifèria.
En el seu catàleg del 1833, John Herschel col•loca l’M59 en l’entrada 1386, d’acord amb tres observacions:
– 10 d’abril del 1825: Anota com a posicions aproximades una ascensió recta de 12h33m27,0s, i una distància al pol nord de 77º22’, i com a característiques diu que és un objecte “feble, rodó, gradualment més brillant cap al centre, amb un diàmetre de 20 segons d’arc; amb un estel al NO i un altre al SO”.
– 10 de març del 1826: Anota com a posicions una ascensió recta de 12h33m23,0s, i una distància al pol nord de 77º25’28’’. Diu que és “brillant, irregularment rodona, motejada”.
– 4 d’abril del 1831: Anota com a posicions una ascensió recta de 12h33m28,4s, i una distància al pol nord de 77º24’53’’. Diu que és “molt brillant, petita, una mica elongada, molt sobtadament molt més brillant cap al centre”. En aquesta observació ja percep la forma ovalada de l’objecte, i anota que fa 2 minuts d’arc de llargada i 1,5 minuts d’arc d’amplada.
En el catàleg de Bedford, de William Henry Smyth, l’M59 no té entrada pròpia, però sí és esmentada en l’entrada 457, dedicada a l’M60. Aquesta entrada s’acompanya amb un dibuix de l’M59 i de l’M60, i fa el següent comentari:
Un bell camp ens apareix en l’objectiu, a un augment de x93, just quan entra l’M60, perquè llavors la brillant i petita nebulosa M59 surt pel límit NO, i una altra petita nebulosa és veu en la part superior [l’NGC 4638]: en aquest moment s’hi veuen quatre nebuloses alhora.[és a dir, la nebulosa doble de l’M60-NGC4647, l’M59 i l’NGC 4638]
En el Catàleg General, John Herschel anota l’M59 en l’entrada 3155, amb una posició de 12h34m56,9s d’ascensió recta i una distància al pol nord de 77º34’1,1’’. Diu que és “brillant, molt gran, una mica elongada, molt sobtadament molt més brillant cap al centre, i amb 2 estels a l’oest”.
En el Nou Catàleg General, John Dreyer col•loca l’M59 en l’entrada 4621, incloent-hi els dibuixos fets per Lassell en les Memoirs of the Royal Astronomical Society.
Durant la major part del segle XX, l’estructura de les galàxies el•líptiques ha estat força impenetrable. Per exemple, sabem que les dimensions aparents de l’M59 és de 5,4 minuts d’arc d’amplada i de 3,7 minuts d’arc de llargada, però no sabem com es tradueix això en les mides dels eixos x, y i z de l’el•lipsoide tridimensional corresponent. En el 1997, Takao Mizuno i Ken-Ichi Oikawa feien una descomposició bidimensional de l’M59. El cos central de l’M59 emet un 62% de tota la llum que ens arriba de l’M59, mentre l’embolcall és responsable d’un 22%. Mentre que el cos central tindria una morfologia el•lipsoide, l’embolcall és relativament esferoïdal. Mizuno i Oikawa estimaven l’angle d’inclinació del cos central en 65º, assumint una el•lipticitat de 0,43.
En el 2001, Wernli et al. realitzaven una espectrografia de l’M59, a partir de la qual es dedueix la dinàmica interna de la galàxia. Dins del cos galàctic, trobaren un petit nucli central, d’uns 200 anys-llum de diàmetre, que rota en un sentit contrari a la resta del cos. En el 2004, Krajnovic i Jaffe, analitzaven imatges del Telescopi Espacial Hubble, entre d’altres, de l’M59, de les quals deduïen la presència d’un disc blau associat al nucli de rotació retrògrada. En el 2008, Wrobel et al. oferien més dades sobre el nucli galàctic actiu de l’M59.
L’M59 de més aprop
Imatge de l’M59 obtinguda pel 2MASS. L’observació de l’emissió d’infraroig proper de l’M59 permet de reconèixer més nítidament la morfologia del cos central.
L’M59 es troba en una regió perifèrica del Sector A del Cúmul de Virgo que pot ésser reconeguda com un sector propi (el Sector E). En el decurs dels propers centenars de milions d’anys, però la diferenciació del Cúmul de Virgo en sectors i núvols s’anirà perdent a mesura que continuï el procés d’agregació. En aquest sentit, l’agregació és més marcada entre els tres sectors principals (l’A, el B i el C), mentre que el Sector E, juntament amb els Núvols N i S, trigarà potser una mica més de temps en fusionar-se en el cos central. De totes formes, els indicis d’agregació del cúmul ja es manifesten prou en la densitat d’estels i de material en els espais integalàctics del cúmul.
L’M59 se’ns apareix com una galàxia el•líptica, amb un embolcall esferoïdal. En l’embolcall esferoïdal hi ha una població notable de cúmuls globulars (un total de 2200), superior a la que hem conegut en les diverses galàxies espirals que hem visitat (inclosa la Via Làctia), però comparable o un xic inferior a la d’altres galàxies el•líptiques com l’M49.
El cos galàctic pròpiament dit és un el•lipsoide amb uns 90.000 anys-llum d’eix major i d’uns 60.000 anys-llum d’eix polar. Des de fora, sembla realment un cos impenetrable i rígid, però a mesura que ens endinsem ens adonem que la densitat estel•lar, per bé que uniforme, no és tan elevada com en altres galàxies el•líptiques.
L’esquelet intern de la galàxia el conforma un disc i, dins d’aquest disc, hi ha un petit nucli, de no pas gaire més de 200 anys-llum, que rota en un sentit contrari al sentit de rotació del cos principal. Dins d’aquest nucli s’hi situa un forat negre supermassiu, de 5,4•1038 kg, resultat de la fusió de milers i milers d’estels. Associat a aquest forat negre, hi ha un font de raigs X, en la freqüència de 8,5 GHz, allò que se’n diu un nucli galàctic actiu (AGN). Concretament, l’AGN de l’M59 és de baixa lluminositat en la banda dels raigs X. Aquest AGN té un diàmetre d’uns 55 anys. La baixa lluminositat de l’AGN s’associa amb el règim quiescent del forat negre.
La majoria dels estels de l’M59 són antics, d’una edat superior als 10.000 milions d’anys. La morfologia el•líptica de l’M59 podria haver estat el resultat de la col•lisió de dues o més galàxies de mides semblants. Segurament, entre mig de l’homogeneïtat d’aquesta galàxia el•líptica gegant encara hom podria, amb ulls experts, destriar corrents estel•lars corresponents a aquella antiga col•lisió.
Des de la Mediterrània 