Un viatge (inter)galàctic a través del catàleg de Charles Messier: M66, la segona galàxia del Triplet de Leo

En aquesta etapa viatjarem de l’M65 a un altre integrant del seu propi grup de galàxies, l’M66, que, de fet, dóna nom a tot aquest grup galàctic, altrament conegut com a Triplet de Leo. Des de l’M65, l’M66 ens apareix amb una magnitud aparent global de +1,2, amb una mida angular màxima de 5º. Aquestes dimensions ens fa prendre una idea de la proximitat entre les dues galàxies. En efecte, per passar de l’M65 a l’M66 no hem de fer més de 1 milió d’anys-llum de recorregut (entre 10-15 diàmetres galàctics; 310 kiloparsecs; 9,6•1021 m). Una vegada en l’M66, l’M65 ens apareix com un objecte de magnitud aparent de +2,5 i un diàmetre aparent d’uns 4º. Això ens dóna una idea del fet que l’M66 és una galàxia més lluminosa i aparent que no pas de l’M65. Altrament, les dues espirals fan la fila d’ésser unes galàxies bessones, agermanades per la poca distància i per la creixent interacció gravitatòria entre les dues. L’M66 es troba en una posició proximal en relació al centre del Supercúmul Local (la distància a l’M87 és de 21,7 milions d’anys-llum, uns 700.000 anys-llum menys que la distància des de l’M65), alhora que també més propera al pla general del supercúmul. El milió d’anys-llum que hem hagut de recórrer entre l’M65 i l’M66 ens ha suposat també allunyar-nos de la Via Làctia (passem d’una distància de 35 milions d’anys-llum a una de 36 milions d’anys-llum). Des del punt de mira dels nostres observadors de la Terra, no hem fet més que un tímid saltet de poc més d’un minut d’arc. Des dels telescopis terrestres, saltar de l’M65 a l’M66 és no moure’s del camp de l’objectiu.

El coneixement de l’M66

De fet, l’M66 apareix descrita per primera vegada juntament amb l’M65. La trobem entre els papers de Charles Messier, l’1 de març del 1780, amb el següent comentari:

“Nebulosa descoberta al Lleo; el seu llum és molt feble i és molt propera a l’anterior [l’M65]: Totes dues apareix en el mateix camp del refractor.

Messier pren les coordenades de l’objecte: ascensió recta de 167º11’39’’ i declinació nord de 14º12’21’’.

Messier va cercar referències anteriors d’aquests objectes i no les va trobar. Sí que va trobar que les coordenades de l’M65 i l’M66 s’intersectaven amb la trajectòria que va prendre el cometa del 1773 descobert per ell mateix (C/1773 T1). Durant les darreres setmanes del 1773 i les primeres del 1774, Messier havia fet un seguiment d’aquest cometa. En el marc d’aquest seguiment, el 13 d’octubre del 1773, Messier va descobrir l’M51. La nit de l’1 al 2 de novembre del 1773, aquest cometa hauria passat de fet entre l’M65 i l’M66. Però llavors Messier no va percebre cap dels dos objectes. La llum del cometa era suficient com per a ocultar aquestes dues feblíssimes nebuloses. Sis anys després, a més, Messier comptava amb més experiència i amb una major instrumentació per captar objectes nebulosos de magnituds de +9 o +10.

El 12 d’abril del 1784, William Herschel observa l’M66, i indica el següent:

“És una nebulosa força brillant i molt estesa de figura irregular; l’extensió és principalment en la direcció del meridià i la lluminositat més elevada és prop del centre”

Dibuix de l’M66 per Dale Holt. En aquesta imatge, no s’observa l’estructura espiral de la nebulosa, però sí les convolucions de part del material galàctic.

En el catàleg de John Herschel del 1833, l’M66 és consignada en l’entrada 857, a partir de les següents observacions:
– 10 d’abril del 1825: En determina una distància al pol nord de 76º03’. Diu que és un objecte “molt brillant, gradualment més brillant cap al centre; s’estén cap a a 2 estels qui hi ha cap al NO”.
– 11 d’abril del 1825: Avalua la distància al pol nord en 76º05’32’’. Diu que l’objecte és “feble, gradualment més brillant cap al centre; estès; té 2 estels en direcció NO”.
– 13 de març del 1826: Determina unes coordenades d’ascensió recta de 11h11m16,9s i distància al pol nord de 76º05’47’’. Diu que és un objecte “molt brillant; molt gran; sobtadament més brillant cap al centre; de 3 minuts de llargada i de 2 minuts d’amplada; estès en un angle de posició de 60º NW-SE en direcció a 2 estels de magnitud +10, que es troben a l’oest.”.

En aquest mateix catàleg, l’entrada 875 sembla correspondre també a l’M66. La duplicació s’hauria degut a un error de computació en les coordenades:
– el 4 d’abril del 1831: ascensió recta de 11h14m11,5s i distància al pol nord de 76º05’03’’. L’objecte és descrit com a “molt gran gran; de 6 minuts d’arc de llargada i de 4 minuts d’arc d’amplada.
– el 6 d’abril del 1831, fa un dibuix de l’objecte. En virtut d’aquest dibuix, aquest objecte és inclòs en el llistat de “nebuloses llargues”, explicant que “la forma general de les nebuloses elongades és el•líptica, i la llur condensació cap al centre és gairebé invariablement com la que sorgiria de la superposició d’estrats el•líptics lluminosos que augmentessin en densitat cap al centre”. Aquesta descripció es correspon a la de “nebuloses anellades”.

John Herschel afegeix encara sobre la configuració d’aquestes nebuloses elongades la suposició que són autèntics eixams d’estels. Quant a la morfologia diu que:

“Cal concebre-la com una forma quiescent [i no pas com la d’una massa uniforme], que comprén dins dels seus límits una quantitat indeterminada de constituents individuals [és a dir, d’estels], que es mouen els uns respecte dels altres, cadascun animat per la pròpia força projectil inherent, i que són desviats cap a una òrbita més o menys complicada, per la influència d’aquella llei de gravitació interna que pot resultar de les atraccions agregades de totes les parts.

William Henry Smyth introdueix l’M66 en l’entrada 410 del seu catàleg, a partir d’observacions fetes pels volts de l’abril del 1835:

“És una gran nebulosa elongada, amb un nucli brillant, en els darreres del Lleó, en direcció NO-SE. Aquest bell especímen de perspectiva rau just 3º al SE de Theta Leonis. El precedeix a uns 73 segons d’arc una altra de forma similar, que és l’M65, i totes dues queden en el mateix camp sota un augment moderat, juntament amb diversos estels”.

Smyth complementa la descripció amb un dibuix de totes dues nebuloses. A partir de la hipòtesi de Herschel sobre la constitució de les “nebuloses elongades” diu:

Herschel suposa que la constitució general d’aquestes nebuloses seria la de masses esferoïdes oblates de diversos graus d’aplanament, des de l’esfera fins el disc, de diverses densitats i de diverses el•lipticitats respecte el centre. Això pot semblar sorprenen i paradoxal als qui imaginen que les formes d’aquests sistemes són mantingudes per forces idèntiques a les que determinen la forma d’una massa fluida en rotació; això és perquè, si les nebuloses fossin únicament cúmuls d’estels discrets, com en la majoria de casos assenyalen tots els indicis, no s’hi podria propagar cap pressió a traves. En conseqüència, com que no es pot suposar cap rotació general d’una sola massa, sir John Herschel suggereix un patró que mostra que no és, sota certes condicions, inconsistent amb la llei de gravitació.

L’M66, a baix augment, té un aspecte irregular; a mitjan segle XIX, Lord Rosse hi va identificar l’estructura espiral. Entre mig, en els anys 1830, John Herschel havia parlat de nebuloses formades per la superposició d’estrats el•líptics, és a dir d’una mena d’estructura en anell, com les pells de la ceba.

Seria Lord Rosse qui mostraria que les nebuloses elongades de John Herschel eren realment nebuloses espirals, amb un cos central del qual emergeixen braços. En el dibuix de Lord Rosse del 1861, ja s’indica la morfologia espiral de la nebulosa.

En el Catàleg General, John Herschel reconeix la duplicació de l’M66 en el catàleg del 1833 (entrades 857 i 857) i col•loca l’objecte en una única entrada (2377). L’error es deuria a una anotació de 3 minuts d’arc addicionals pel que fa a l’ascensió recta de l’entrada 875 del catàleg del 1833. En el Catàleg General, a banda de la referència a la figura feta per ell mateix en el 1831, inclou la de Lord Rosse del 1861.

En la revisió del Catàleg General del 1877, John Dreyer inclou el dibuix que Hermann Carl Vogel havia publicat l’any anterior a “Positionsbestimmungen von Nebelflecken und Sternhaufen zwischen +9d 30′ und +15d 30′ Decl.”.

En el Nou Catàleg General, John Dreyer col•loca l’M66 en l’entrada 3627.

Heber Curtis, el fotografiar l’M66, comenta que és una “nebulosa espiral bella i molt brillant, de 8×2,5 minuts d’arc, amb un angle de posició de 180º”. Del nucli galàctic diu que “és brillant, lleugerament elongat” i que “els remolins són un xic irregulars i mostren nombroses condensacions”.

Fotografia de David Malin, des de l’Observatori Anglo-Australià. Els remolins de l’M66, com deia Heber Curtis, són irregulars i mostren nombroses condensacions.

El reconeixement de l’M65, de l’M66 i de l’NGC 3628 com a autèntics universos-illes, va obrir la porta a un interès per aquest sistema galàctic triple. En l’M66 hom ha descrit quatre supernoves:
– el 12 de desembre del 1973, hom descobrí la SN 1973R (de tipus II), que assolí una magnitud aparent màxima de +15.
– l’1 de febrer del 1989, es descobria la SN 1989B, que arribà a una magnitud aparent de +12,2.
– el 15 d’abril del 1997, el Lick Observatory Supernova Search Team descobria la SN 1997bs, localitzada a 13 segons d’arc a l’oest i a 67 segons d’arc al sud del centre galàctic. Aquesta supernova, de tipus IIn, assolí una magnitud de +17,0.
– el 2 de juliol del 2009, Berto Monard va descobrir la SN 2009hd, quan presentava una magnitud aparent de +15,8. Aquesta supernova se situà a 28 segons d’arc a l’est i a 42 segons d’arc al sud del nucli.

Halton Arp va incloure l’M66 en l’entrada 16 del seu Catàleg de Galàxies Peculiars, amb motiu de la deformació de l’esquema de braços espirals. A més, l’entrada 317 d’aquest catàleg la dedica conjuntament al Triplet de Leo.

En el 1993, Zhang Xiaolei, Melvyn Wright i Paul Alexander feien un mapa de la regió central de l’M66, emprant l’interferòmetre BIMA, i de tota la galàxia amb el VLA. Aquest mapa permetia estimar la interacció entre l’M66 i l’NGC 3628.

L’M66, de prop: una galàxia marcada per la quasi-col•lisió amb l’NGC 3628.

L’M66 és la galàxia més gran del Triplet, amb un diàmetre mitjà de 95.000 anys-llum. La patent deformació de la forma espiral (Sb) d’aquesta galàxia es deu a la interacció amb les altres dues. Actualment la distància a l’NGC 3628 és de gairebé 1 milió d’anys-llum, però fa uns 800 milions d’anys la distància entre les dues galàxies fou mínima. D’aquella època venen les notables alteracions morfològiques que mostren aquestes dues galàxies i que contrasten amb l’aspecte relativament íntegre de l’M65. Messier no va arribar a observar l’NGC 3628 i per això no visitarem aquesta galàxia. De fet, degut al caràcter taquiònic del nostre viatge, observem ara mateix l’M66 tal com s’observarà d’aquí a uns 21 milions d’anys, però a l’escala del ball còsmic entre aquestes tres galàxies no és una diferència notable.

Com a resultat d’aquelles interaccions, un dels braços espirals de l’M66 segueix un eix força desviat al pla galàctic i creua pel costat esquerra del bulb central. No és, aquest, però l’únic efecte. El bulb central de l’M66 és més massiu i concentrat que no pas hom hauria d’esperar en una galàxia d’aquest tipus. També trobem un excés d’hidrogen en forma molecular, i hi ha tota una massa d’hidrogen atòmic neutral (H I) que s’ha separat dels braços espirals i no segueix la rotació general de la galàxia.

El bulb central, com en el cas de l’M65, es troba a mig camí entre l’el•lipsoide i la barra, per la qual cosa, aquestes dues galàxies són considerades galàxies espirals intermitges.

L’M66 és una galàxia rica en franges de pols interestel•lar, la qual cosa explica l’elevada taxa astrogènica, i la relativa riquesa en cúmuls estel•lars oberts brillants d’origen recent.

Imatge d’infraroig de l’M66, obtinguda pel Telescopi Especial Spitzer. El color blau es correspon a la franja d’emissió de 3,6 micres, el verd a la de 4,5, i el vermell a les de 5,8 i 8.

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