Un viatge (inter)galàctic a través del catàleg de Charles Messier: M85, una galàxia el·líptica en la zona nord de Virgo A

Instal•lats ja en el Subcúmul de Virgo A, ara ens toca anar de l’M84 a l’M85. Per fer-ho haurem de creuar una distància de 8,1 milions d’anys-llum (2,5 megaparsecs; 7,7•1022 m). Tot i tractar-se d’un viatge intergalàctic, la densitat material del Cúmul de Virgo fa que no tinguem mai la sensació de soledat que hem experimentat en altres trajectes similars. Ens allunyem uns 2 milions d’anys-llum respecte del Centre del Cúmul de Virgo. Respecte de la Terra, ens mantenim a la mateixa distància (uns 60 milions d’anys-llum). Els observadors de la Terra veuen com el nostre senyal es desplaça uns 6º cap al nord, tot creuant la ratlla de la constel•lació de la Verge per entrar en la de la Cabellera de Berenice.

Descoberta i coneixement de l’M85

Vist des de la Terra, l’M85 és una de les galàxies més septentrionals del Cúmul de Virgo. De fet, aquestes porcions del Cúmul de Virgo se situen ja dins de la constel•lació de la Cabellera de Berenice.

La primera referència coneguda d’aquest objecte és de Pierre Méchain, que en determina la posició el 4 de març del 1781 com una ascensió recta de 183º35’45’’ i una declinació nord de 19º23’00’’. Méchain comunicà la descoberta a Messier dies després, que en fa la corresponent anotació el 18 de març:

“Nebulosa sense estel, per damunt i prop de l’orella de la Verge, entre els estels de la Cabellera de Berenice que porten els nombres 11 i 14 en el catàleg de Flamsteed. Ascensió recta: 183º35’21’’ i declinació nord de 19º24’26’’”

L’objecte entrà en el número 85 en el catàleg de Messier, publicat cada any en la Coneixença de la Natura. És a partir d’aquest catàleg, que William Herschel fa les seves observacions. El 14 de març del 1785, en la posició descrita per Messier, observa, no obstant:

“Dues nebuloses resolubles. La precedent és la més grossa [i es correspon a l’M85], i amb un augment de x157 sembla tindre una petita nebulosa associada, però que amb x240 sembla un estel. La posterior entra en el meu catàleg com a II.55”

Esquema de Jeremy Perez que no dista gaire de com va veure l’M85 William Herschel en el 1784. En el centre veiem l’M85 pròpiament dit, amb l’aparença d’un doble nucli (un nucli central més gros i un nucli menor, més perifèric). A l’esquerra apareix l’NGC 4394 (catalogada com a II.55 en William Herschel), que a major augment es revela clarament com una galàxia espiral barrada.

El fill de William Herschel, John, inclou l’M85 en el seu catàleg del 1833 en l’entrada 1242, a partir de dues observacions:
– el 23 de març del 1827: introdueix com a coordenades una ascensió recta de 12h16m47,6s i una distància al pol nord de 70º51’56’’. Descriu l’objecte com a “molt brillant; rodó; més brillant cap al centre; de 2 minuts d’arc de diàmetre”. Quant a l’observació feta pel seur pare, ens aclareix que “té un estel en un angle de posició de 80º NO a una distància de 30 segons d’arc des de la vora”.
– el 17 de març del 1831, es limita a dir que és un objecte “molt brillant, molt sobtadament més brillant cap al centre; de 60 segons d’arc de diàmetre”.

Mapa del Cúmul de Virgo tal com se’l veu des de la Terra. L’M85 ocupa una posició perifèrica, en l’extrem nord. Quan, a petició de Méchain, Messier enfocà el telescopi en aquesta regió del cel, el 18 de març del 1781, arribà a descobrir en la mateixa nit set objectes prèviament desconeguts (corresponents a les entrades 84-92 del catàleg, de les quals tan sols l’M85 havia estat prèviament detectat per Méchain).

En el Catàleg General, l’M85 ingressa en l’entrada 2946. John Dreyer, en el Nou Catàleg General, el col•loca en l’entrada 4382, amb la descripció de “molt brillant, molt gran; rodó; més brillant cap al centre; estel en direcció NO”.

Heber Curtis, en el seu catàleg fotogràfic, descriu l’M85 com un “oval molt brillant; de 4×2 minuts d’arc; amb traces molt lleugeres d’estructura espiral”

Encara que Curtis parlava, a començament del segle XX, de traces lleugeres d’estructura espiral, la majoria d’imatges ens transmeten la idea d’una galàxia el•líptica. Com que l’el•lipsi de la galàxia té un eix z molt curt en relació amb els altres dos, també se l’ha classificada com a galàxia lenticular. En aquesta imatge també podem veure allò que John Herschel descrivia com un estel en posició NO, però que es correspon a un cúmul globular força gros

El 20 de desembre del 1960 hom detectà una supernova en l’M85, que arribà a una magnitud de +11,7.

Fisher et al. (1996) inclogueren l’M85 en una llista de 20 galàxies lenticulars (S0) que van estudiar pel que fa als gradients de magnesi, ferro i hidrogen-beta. Encara que l’M85 mostra una composició corresponent a una galàxia el•líptica d’estels envellits, hom detecta alguns sectors amb estels més joves, resultat de processos astrogènics més recents.

Hibbard i Sansom (2003) van incloure l’M85 en un estudi sobre la línia espectral H I, que es correspon a l’hidrogen neutre. Aquest estudi també els permeté d’analitzar l’estructura fina de l’M85. L’M85 es pobre en hidrogen neutre, però en l’estructura exterior mostra els signes de col•lisions galàctiques.

El 7 de gener del 2006, hom detectà la presència d’una font lluminosa nova que persistí durant uns dos mesos i que fou catalogada com a OT2006-1. Kulkarni et. Al (2007) analitzaren aquest projecte amb profunditat. La magnitud absoluta màxima assolida per l’objecte fou de -12, massa brillant per tractar-se d’una nova i massa poc per tractar-se d’una supernova de tipus Ia. També descartaren que fos el resultat d’una erupció gegant d’un estel variable blau lluminós, per l’absència d’estels blaus en la regió de la galàxia on s’havia produït la font. Els autors s’inclinaven a pensar que l’OT2006-1 es corresponia a la fusió dels dos components d’un estel binari

Gràcies a Kormendy i Bender (2009), s’ha avaluat en 2•1038 kg, la massa del forat negre supermassiu que articula el centre galàctic.

L’M85 en xifres

Imatge de l’M85 obtinguda pel telescopi espacial Hubble. En el centre de la imatge trobem el nucli més dens de l’M85. Una mica més amunt d’aquest nucli apareix un cúmul globular. A sota de la imatge, veiem una concreció que podria tractar-se d’un cúmul globular o d’un agregat perifèric de la pròpia galàxia. Més a l’esquerra, trobem un estel rosat que, en realitat és un estel de la pròpia Via Làctia interposat.

Vist amb la perspectiva que ens ofereix el nostre periple intergalàctic, se’ns fa evident que l’M85, com l’M84, són galàxies situades en la transició entre la galàxia el•líptica aplanada i la galàxia lenticular (o espiral sense braços). És clar que ens caldria veure de primera mà tot el seu passat per conèixer com s’han format. Les galàxies el•lípiques i lenticulars que tan abunden en el cor del Cúmul de Virgo són en gran mesura el resultat de col•lisions de petites o mitjanes galàxies espirals que es fonen en estructures el•líptics molt menys diferenciades. L’M85 mateixa fou el resultat d’una d’aquestes col•lisions, produïda fa 4-7 mil milions d’anys.

Amb un diàmetre de 125.000 anys-llum, el disc de l’M85 sembla una massa prou compacta, com si es tractés d’un bulb galàctic sobrecrescut que s’hagués cruspit els seus braços. Existeix, és clar, un diferencial de densitat, amb un màxim assolit en el nucli (d’uns 20.000 anys-llum de diàmetre), mentre que els límits últims de la perifèria galàctica són molt imprecisos, com si es fonguessin sense solució amb el medi intergalàctic.

La població de cúmuls globulars és nombrosa, i n’hi ha alguns de ben grossos. Tan grossos que es fa difícil dir si no són en ells mateixos unes minigalàxies. En les galàxies espirals, els cúmuls globulars emmagatzemen estels molt antics, mentre en el disc galàctic trobem poblacions estel•lars joves. Això no és així en l’M85, on dominen clarament per tot les poblacions d’estels amb 10-14 milers de milions d’anys, d’un groc característic. Cal remarcar, però, que en la regió central trobem una mena d’anell d’estels més joves (de 3.000 milions d’anys d’antiguitat).

L’M85 (a l’esquerra) i l’NGC 4394 (dreta)

L’M85 és en ell mateix el centre de gravetat d’un sistema galàctic en el qual participen també la galàxia espiral NGC 4394 i la galàxia el•líptica nana MCG 3-32-38. La interacció gravitatòria entre aquestes galàxies es deixa sentir, particularment en les pertorbacions patides en l’estructura de l’NGC 4394. En qüestió d’uns quants milers de milions d’anys, una nova fusió farà de l’M85 una galàxia el•líptica encara més grossa.

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