Dins del Cúmul de Virgo, l’agregació de galàxies no és uniforme. Les regions on la densitat galàctica és inferior reben el nom de “Núvol”. El nostre destí, ara, serà un d’aquests Núvols, l’S, i, més concretament la galàxia M61. Com la majoria dels components d’aquests núvols galàctics, l’M61 és una galàxia espiral. Deixarem, doncs, l’M60, i ens posarem en camí de l’M61. El trajecte és de 8,7 milions d’anys-llum (2,7 megaparsecs; 8,2•1022 m), la qual cosa ens fa, de nou, una idea de les dimensions enormes del Cúmul de Virgo. El Núvol S, en efecte, queda en la perifèria austral del Cúmul. Aquests 8,7 milions d’anys-llum inclouen un component d’apropament relatiu a la Via Làctia (de 2,5 milions d’anys-llum, fins a situar-nos-hi a 52,5 milions d’anys-llum de distància) mentre que el component tangencial fa que els nostres observadors de la Terra ens vegin moure gairebé d’una punta a l’altra del “camp galàctic” de la constel•lació de la Verge.
Descoberta i coneixement de l’M61
Fet i fet, aquest recorregut tangencial pel camp de galàxies de la Verge és paral•lel al recorregut que va fer el Cometa de Bode entre l’11 d’abril del 1779 i el 5 de maig del mateix any. Com hem dit en lliuraments anteriors, aquest cometa, com tots els cometes, era seguit pels astrònoms, fins i tot quan ja no era visible a ull nu, a través dels seus telescopis. Alguns d’aquests astrònoms es preocupaven d’anotar la posició del cometa. Tots ells, però, en aquests dies d’abril i de maig, havien de mirar una regió del cel curulla de nebuloses fixes. Més d’un devia confondre alguna d’aquestes nebuloses amb el propi cometa i fer anotacions errònies de trajectòria. Només uns pocs, però, tingueren prou interès per anotar les posicions de les nebuloses fixes, ni que fos per ajudar-se ells mateixos a no confondre-les amb el cometa.
Un d’aquests astrònoms era en Barnaba Oriani a qui, en edicions anteriors, hem vist també com a descobridor independent, el 12 d’abril, de l’M59. El 5 de maig fa una nova anotació, que també diu, com el 12 d’abril, que es tracta d’una nebulosa “molt pàlida i que s’observa com exactament similar al cometa”.
La mateixa nit, Johann Gottfried Koehler distingeix “tres estels nebulosos” en la regió. En tot cas, Koehler va comunicar a Johann Elert Bode, el descobridor del cometa, l’existència d’aquests “tres estels nebulosos”, exactament com havia fet prèviament amb “dues petites nebuloses”. Fou Bode qui difongué la descoberta d’aquestes cinc nebuloses.
També la nit del 5 de maig, Charles Messier observa l’M61, però la confon amb el propi cometa. El 6 de maig torna a observar-la i repeteix aquesta errada. Després d’uns dies, l’11 de maig torna a enfocar el telescopi a la percaça del cometa, i repeteix l’errada. Ara bé, en calcular la posició, se n’adona que això significaria que el cometa hauria quedat estàtic durant sis dies, modificant sobtadament la velocitat tangencial que havia mostrat en les darreres setmanes. Així doncs, la mateixa nit de l’11 se n’adona que ha confós el cometa amb una nebulosa fixa. En determina la posició: ascensió recta de 182º41’05’’ i declinació nord de 5º42’05’’. Aquesta nebulosa la catalogarà en l’entrada 61 del seu catàleg.
William Herschel, encara que tenia el catàleg de Messier (i les seves ampliacions) sempre a l’abast, sembla descobrir també de manera independent la mateixa nebulosa el 17 d’abril del 1785. Així doncs li dóna entrada en el seu catàleg (I. 139), amb la següent anotació: “extremadament brillant, amb nucli molt brillant, resoluble, de 6 o 7 minuts d’arc de diàmetre”. Cal dir que, per resoluble, Herschel indica que la nebulositat té un aspecte motejat, sense arribar a declarar que l’hagi realment resolta en estels.
En el catàleg del 1833, John Herschel descriu el mateix objecte en l’entrada 1202, per bé que conscient que es tracta de l’entrada 61 del catàleg de Messier i de l’I. 139 del seu propi pare:
– el 7 d’abril del 1828, el propi John Herschel havia descobert de forma independent aquesta nebulosa. Indica que és “brillant, molt gran, molt sobtadament més brillant cap al centre, adoptant una lluminositat equivalent a un estel de magnitud 11, amb una atmosfera feble al voltant”. En consultar el catàleg de Herschel, se n’adona que, per posició (ascensió recta de 12h13m12,8s i distància al pol nord de 84º34’55’’) es pot tractar de la nebulosa I. 139 del catàleg de William Herschel.
– el 9 d’abril del 1828, la torna a observar (ara anota ascensió recta de 12h13m13,7s i distància al pol nord de 84º34’56’’), per dir que es tracta d’un “nucli brillant en una atmosfera molt feble de 2 minuts d’arc de diàmetre, que gradualment s’esvaeix”. Val a dir que per “atmosfera”, Herschel no es refereix estrictament a una esfera gasosa, sinó a l’aspecte difuminat de la llum.
– l’endemà, 10 d’abril, diu que la nebulosa “molt lleugerament bicentral”, és a dir que a banda del nucli principal n’hi ha un de secundari, a una distància 90 segons d’arc, i amb un angle de posició 45-50º NE. Aquesta apreciació, registrada en una figura annexa, farà que John Herschel classifiqui l’objecte com a “nebulosa doble”. Posteriorment, confirma la identificació de l’objecte amb l’I. 139 del seu pare i, alhora, amb l’entrada 61 del catàleg de Messier.
En el catàleg de Bedford, William Henry Smyth, situa l’M61 en l’entrada 442, d’acord amb observacions fetes pels volts del febrer del 1837 (ascensió recta de 12h13m45s i declinació nord de 5º21’36’’), tot dient que:
És una gran nebulosa d’un blanc pàlid, entre els muscles de la Verge. És un objecte ben definit, però massa feble com perquè ens sorprengui que Messier el detectés amb el seu telescopi de 3,5 peus el 1779. Sota les millors condicions, en el meu aparell, la lluminositat es concentra en el mig, però en el reflector de John Herschel es veu feblement com a bicentral.
Fotografia de l’M61. En aquesta imatge veiem tres estels interposats. En la galàxia pròpiament dita, el punt més brillant el trobem en el centre, per bé que també hi ha altres punts brillants en forma de tres braços. El 10 d’abril del 1828, John Herschel atribuí una morfologia “bicentral” a la nebulosa, en distingir la densitat més lluminosa del braç que apareix aquí en la part inferior. A l’objecte el precedeixen quatre estels telescòpics, i el segueix un altre [17 Virginis]. Es distancia d’aquest darrer estel, en direcció SW, en 1º. Aquest objecte es troba en la perifèria d’una massa vasta de nebuloses diferenciades però properes, les formes esfèriques de la qual són indicatives de compressió.
Aquest darrer comentari de Smyth fa referència a la concentració de galàxies en els límits entre les constel•lacions de la Verge i de la Cabellera de Berenice, en la qual (tan òpticament, com físicament), l’M61 ocupa una posició perifèrica.
En el Catàleg General, l’M61 apareix en l’entrada 2878, amb la següent descripció: “molt brillant, molt gran, molt sobtadament mès brillant cap al centre que té aparença d’estel; binuclear”. Herschel, d’altra banda, atribueix, ara sí, a Oriani la prioritat en la descoberta de l’M61, a través d’una recerca efectuada per ell mateix. Normalment, pel que fa a les dades de prioritat, Herschel depèn de Georg von Auwers (nascut el 1838), però Auwers sembla haver desconegut les aportacions d’Oriani en matèria de nebuloses fixes. En efecte, Auwers, en el seu catàleg de nebuloses del 1862, atribueix la descoberta de l’M61 al propi Messier.
En el Nou Catàleg General, de John Dreyer, en l’entrada 4303 es pren la mateixa descripció, bo incorporant el dibuix realitzat per Lord Rosse en el 1861.
Imatge de Martin Germano que mostra, en el centre, l’M61. Al NE de l’M61 trobem la galàxia NGC 4292 i al NW, l’NGC 4301. En aquesta imatge ja se’ns presenta clarament com una galàxia espiral barrada. El primer en dibuixar l’estructura espiral de l’M61 fou Lord Rosse en el 1861.
Heber Curtis, en el seu catàleg fotogràfic, inclou l’M61 amb aquest comentari: “gairebé rodona; de 6 minuts d’arc de diàmetre; molt brillant; bella espiral, amb un nucli molt brillant i gairebé estel•lar, i amb moltes condensació quasiestel•lars en el seus remolins oberts i irregulars”.
En efecte, en les fotografies de Curtis encara no era possible resoldre estels individuals en l’M61. Cap al 1920 Curtis, però, era de l’opinió, ja expressada temptativament des de la primera meitat del segle XIX, que les nebuloses espirals eren galàxies anàlogues a la Via Làctia (ella mateixa, una nebulosa espiral). En la dècada dels 1920 això es va poder demostrar fefaentment per algunes nebuloses espirals (com les de l’Andròmeda i del Triangle) i, per analogia, hom passa a suposar que el camp de nebuloses de la Verge-Berenice eren realment una agregació enorme de galàxies.
La confirmació ja definitiva del caràcter galàctic de l’M61 el trobem en la sèrie de supernoves que s’hi han registrat:
– La primera, de tipus IIL, fou en el 1926 (SN 1926A) i assolí una magnitud màxima de +12,8. Fou descoberta per Max Wolf i Karl Wilhelm Reinmuth, des de l’observatori de Königsthuhl, a Heidelberg i contribuí a refermar la idea de “l’univers de galàxies”.
– La segona (SN 1961I) fou descoberta per Milton Humason, i assolí una magnitud de +13. Fou de tipus II
– La tercera (SN 1964F), de tipus I, fou descoberta per Leonida Rosino, des de l’Observatori d’Asiago, i assolí una magnitud de +12. Es localitzà en un dels braços espirals, a uns 82 segons d’arc del centre (és a dir, a uns 23.000 anys-llum del centre galàctic).
– La quarta (SN 1999gn) fou descoberta per Dimai en el 1999 (SN 1999gn), i assolí una magnitud de +13,4 (tipus II).
– La cinquena (SN 2006ov) fou descoberta per Itagaki, i assolí una magnitud de +14,8 (tipus II).
– La sisena (SN 2008in) fou descoberta també per Itagaki, i arribà a una magnitud màxima de +14,3 (tipus II).
En aquesta imatge de Hunter Wilson s’assenyala la SN 2008in que, fins el moment, ha estat la darrera supernova de l’M61 captada des de la Terra. En la imatge veiem, a l’esquerra les dues galàxies ja anteriorment esmentades, l’NGC 4292 (de la qual aquí ja percebem els seus braços espirals) a baix de la imatge i l’NGC 4301 a dalt.
Una de les raons d’aquest nombre relativament elevat de supernoves registrades es troba en el fet que la veiem amb un angle reduït d’inclinació (27º). Un angle més elevat, faria que la superfície efectiva visible de la galàxia fos inferior. Alhora, aquesta inclinació permet l’observació d’àmplies regions astrogèniques del disc.
Si ja John Herschel havia remarcat la lluminositat relativa de la regió nuclear de l’M61, aquesta lluminositat encara es remarca més si hom es fixa en les imatges d’infraroig o, més encara en les de raigs X. En el 2000, Tschöke et al. estudiaren les emissions de raigs X de la galàxia. Pel que fa a la banda tova de raigs X (d’energies de 0,1 a 2,4 keV), més del 80% del total d’emissions (uns 5•1033 W) es corresponen a la regió nuclear. En efecte, aquesta regió nuclear constitueix un nucli galàctic actiu (AGN) de lluminositat moderada. Comptant la regió astrogènic circumnuclear i altres zones HII de la galàxia, estimaren la taxa astrogènica de la galàxia en l’equivalent a 1-2 masses solars per any.
Imatge d’infraroig de l’M61 obtinguda pel telescopi orbital Spitzer, en el qual destaca el globus central.
L’M61 de prop
L’M61 és una galàxia relativament perifèrica en el marc del Cúmul de Virgo, però no és pas petita. Amb un diàmetre de 100.000 anys-llum (comparable amb el de la Via Làctia) i una magnitud absoluta de -21,2, es troba entre les galàxies espirals més grans del Cúmul.
És una galàxia espiral barrada (SABbc), però la nostra atenció es focalitza en la regió nuclear. Hem vist altres galàxies espirals, però rarament amb un nucli d’emissions tan potents. Es tracta, d’un nucli galàctic actiu de lluminositat moderada. Al voltant del nucli hi ha una destacada regió astrogènica. Més enllà del nucli, en els braços, trobem altres regions HII molt actives en la formació de nous estels.
El Cúmul de Virgo, tal com hem dit en altres ocasions té unes regions centrals que graviten al voltant de les galàxies M87 (Virgo A), M86 i M49 (Virgo B). Aquests subcúmuls tendeixen a fondre’s amb Virgo A (que és deu vegades més massiva que els altres dos). Més enfora és que trobem l’M61, situada en el Núvol S. Tot i amb tot, també el destí del Núvol S, com el del Núvol N o del subcúmul de Virgo E (que tot just hem creuat en les últimes setmanes), és fondre’s amb Virgo A. Que l’M61 conservi per més o menys temps, la morfologia espiral depèn de com interactuï amb les altres galàxies del Cúmul de Virgo, però més tard o més d’hora, la col•lisió, en qüestió de centenars o de milers de milions d’anys sembla ineludible.
Aquestes fusions de núvols i subcúmuls galàctics comporten també un augment de les col•lisions galàctiques. En general, les col•lisions suposen el desbaratament de les morfologies espirals, i per això en el Núvol S trobem un percentatge superior de galàxies espirals no pas en Virgo A o en Virgo B.
Des de la Mediterrània 