Un viatge (inter)galàctic a través del catàleg de Charles Messier: M86, una galàxia lenticular en Virgo A amb gairebé 4000 cúmuls globulars

Alguns amants de la “ciència ficció” coneixeran l’M86 perquè és esmentada com la galàxia nadiua dels Magog, uns invasors transgalàctics d’Andromeda, una mena de versió supragalàctica de Star Trek. Un altre tret significatiu de l’M86 és el fet que el seu espectre mostra el “desplaçament cap al blau” més elevat de tots els objectes del catàleg de Charles Messier, corresponent a una velocitat d’acostament a la Terra de vora 400 km•s-1. Nosaltres, ja instal•lats en el Subcúmul de Virgo A, per anar de l’M85 a l’M86 haurem de recórrer 9,5 milions d’anys-llum. Ens endinsem de nou en el sancta sanctorum del Supercúmul de Virgo, atansant-nos 6,4 milions d’anys-llum de l’M87 (la galàxia central de Virgo A, del Cúmul de Virgo i del Supercúmul Local), fins a quedar-hi a 1,8 milions d’anys-llum. Els observadors de la Terra veuen com el nostre senyal se’ls apropa radialment en 8 milions d’anys-llum (fins a posar-se a 52 milions d’anys-llum) i tangencial es desplaça cap al centre del camp galàctic de la constel•lació de la Verge.

La descoberta i coneixement de l’M86

La nit del 18 de març del 1781, Messier ha topat amb el camp de galàxies situat entre les constel•lacions de la Verge i de la Cabellera de Berenice, orientat per observacions pròpies del seu col•laborador Pierre Méchain. Entre les galàxies descobertes per Messier en aquesta nit hi ha la galàxia que ens ocupa aquesta setmana:

Nebulosa sense estel, a la Verge, en el paral•lel i molt a prop de la nebulosa anterior [es refereix a l’M84]: les aparences de totes dues són similars, i apareixen plegades en el mateix camp del telescopi. Coordenades: ascensió recta de 183º46’21’’ i declinació nord de 14º09’52’’.”.

Messier desconeixia que aquests objectes fossin “galàxies” equivalents a la Via Làctia. Però si perceb una semblança morfològica entre l’M59, l’M60, l’M84 i l’M86, que avui sabem que es correspon al fet que totes elles són galàxies el•líptiques/lenticulars.

Imatge que mostra el centre del camp galàctic de la constel•lació de la Verge. A la dreta tenim l’M86 i l’M84, mentre que en la part inferior esquerra apareix l’M87. Aquestes tres galàxies foren observades per Messier per primera vegada el 18 de març del 1781. Li passaren desapercebudes les altres galàxies assenyalades en la imatge. Bona part de les galàxies retratades conformen l’anomenada Cadena de Markarian, l’esquelet és conformat per una concentració de matèria fosca.

William Herschel observà aquesta zona del cel el 8 d’abril del 1784, remarcant “dues nebuloses resolubles a una distància de 4-5 minuts d’arc entre elles”. Identifica l’M86 i registra un objecte proper com a I.28. No obstant, sembla que allò que Herschel marca com a M86 són realment les nebuloses que després ell mateix catalogarà com a II.121 (=NGC 4458) i II.122 (=NGC 4461).

Herschel observa de nou aquesta zona nou nits després, el 17 d’abril. Manté la identificació dels dos objectes com a M86 i I.28. Compara la posició de l’I.28 amb l’estel 34 Virginis.

El fill de William, John Herschel inclou l’M86 en l’entrada 1253 del seu catàleg del 1833. Ho fa a partir de tres observacions:
– el 13 de març del 1826: anota una ascensió recta de 12h18m57,9s i una distància al pol nord de 75º60’01’’. Per evitar confusions aclareix que del parell de nebuloses adjacents, l’M86 és la precedent mentre que l’I.28 és la posterior.
– el 23 de març del 1830: “molt brillant, rodona, de 30 segons d’arc de diàmetre”.
– el 4 d’abril del 1831 es simplement anota com a posicions una ascensió recta de 12h18m62,6s (=12h19m02,6s) i una distància al pol nord de 75º59’24’’.

En el catàleg de Bedford, William Henry Smyth no produeix entrada pròpia per a les diferents nebuloses d’aquesta zona del cel. Però sí que fa, en parlar de l’M88, una carta en la que indica les posicions respectives de diverses nebuloses, entre elles l’M86.

Lord Rosse va dibuixar també la regió, anotant-hi també nebuloses sense identificar.

John Herschel, en el Catàleg General, posa l’M86 en l’entrada 2961. La descriu com a “molt brillant, gran, rodona; gradualment més brillant cap al centre, on hi ha un nucli; llum motejada”. En fer referència al dibuix de Lord Rosse diu “la nebulosa que ell dibuixa a 14 minuts d’arc al SO de l’M86 és sens dubte la II.168 del catàleg de William Herschel”.

John Dreyer, en el Nou Catàleg General, es dedicà a actualitzar i complementar el Catàleg General de Herschel. L’M86 apareix en l’entrada 4406. La nebulosa II.168 apareix en l’entrada 4388. La I.28, desglossada en quatre entrades, apareix en les 4435, 4436, 4437 i 4438. La II.121 ho fa en l’entrada 4458, i la II.122 en l’entrada 4461.

En el seu catàleg fotogràfic, Heber Curtis descriu l’M86 com un objecte “lleugerament ovalat, de 2 minuts d’arc de llargada, i amb centre brillant”. Quant a la natura de l’objecte, indica que “no és estel•lar en exposicions breus, ni s’hi discerneix cap estructura espiral”.

Ja en la dècada dels anys 1920, Edwin Hubble i d’altres demostraren el caràcter multigalàctic del nostre univers. Les nebuloses de la constel•lacions de la Verge són galàxies autèntiques. A banda de les galàxies espirals, n’hi hauria, doncs, també d’el•líptiques (i, entre elles, de lenticulars), tipologia característica de les grans nebuloses del Cúmul de Virgo. El Cúmul de Virgo, d’altra banda, fou evidenciat en computar-se els moviments propis de les galàxies que els integren, en conèixer-se, a través de l’efecte Doppler, les velocitats radials respectives. Per exemple, l’M86 té (respecte de la Terra) una elevada velocitat radial d’apropament, que s’explica pel fet que l’M86 forma part de la regió distal del Cúmul (mirat des de la Terra) i s’apropa realment cap al centre de masses de Virgo A. L’expansió de l’univers, descoberta empíricament per Hubble, coincideix amb el col•lapse gravitatori, lent però inexorable, dels principals cúmuls galàctics.

Imatge de l’M86 (a dalt) i de l’NGC 4402. L’NGC 4402 és una galàxia espiral situada en les rodalies de l’M86 i que, des de la Terra, se’ns apareix pràcticament de cantó, amb la qual cosa costa de veure-hi l’estructura espiral.

Forman et al. (1979) analitzaren les emissions de raigs X de diverses galàxies del Cúmul de Virgo, entre elles l’M86. L’emissió de raigs X de l’M86 resulta força estesa, cosa que Forman et al. Interpretaren com un corrent de gas d’alta temperatura arrabassat de la galàxia per la pressió del propi medi intergalàctic del Cúmul de Virgo. Posteriorment, Rangajaran et al. (1996) i Jacoby et al. (2005) analitzaren les estructures d’aquests corrents. Paral•lelament, uns altres corrents de materials indiquen el procés d’absorció per part de l’M86 de galàxies nanes veïnes (Janowiecki et al. 2010).

Imatge de raigs X de l’M86 obtinguda pel telescopi orbital Chandra. La forta velocitat de l’M86 respecte del medi intracumular de Virgo fa que s’hi desenvolupi un corrent de material que genera una cua de 200.000 anys-llum de longitud. Aquestes imatges han estat analitzades per Randall et al. (2008)

Estudis d’infraroig sobre la morfologia de la pols de l’M86, com els de Gomez et al. (2010) han identificat res components: 1) el corresponent a la regió central; 2) una franja de pols que s’estén en direcció N-S; 3) una emissió regional cap al SE.

L’M86 de prop

Imatge de l’M86 obtinguda pel Telescopi Orbital Hubble. La concreció nebulosa que veiem en la part de dalt és una de la galàxies espirals nanes que constitueixen el seguici de l’M86

Morfològicament, la galàxia M86 es troba a mig camí de la galàxia lenticular (S0, o més precisament en el cas de l’M86, S0_1(3)) i de la galàxia el•líptica més aplanada (E3). En tot cas, l’eix z és molt més curt que no pas els eixos x i y (els quals són pràcticament idèntics entre ells), de manera que ens l’hem d’imaginar com una enorme llentia.

El sistema de cúmuls globulars que orbiten al voltant de l’M86 és espectacular, amb una població no pas menys de 3.800. Si els cúmuls globulars poden ser definits com autèntiques microgalàxies, hem d’afegir a més en l’entorn de l’M86 algunes minigalàxies el•líptiques.

Dins de Virgo A, l’M84 i l’M86 constitueix una mena de secció, alhora connectada en forma de cadena amb altres galàxies del Cúmul. La força d’atracció gravitatòria és immensa, i això explica l’alta velocitat relativa (1500 km•s-1) amb la qual es mou l’M86 cap a l’M87 (la més massiva de les galàxies del Cúmul de Virgo). Alhora, aquesta velocitat de l’M86 és la causa de la formació d’una cua de gas que emergeix en el sentit oposat a la direcció del moviment.

En definitiva, en el Cúmul de Virgo, la densitat galàctica és tan elevada com perquè els límits entre el medi galàctic i el medi intergalàctic (o intracumular) siguin boirosos. En són proves els filaments de gas ionitzat que connecten la galàxia espiral NGC 4438 amb l’M86. L’M86 s’ha forjat, doncs, a través de l’assimilació parcial o total de galàxies menors, però ella mateixa tastarà, quan topi eventualment amb l’M87, aquesta medicina. I, precisament, cap a l’M87 és on ara hem d’adreçar el rumb del nostre viatge intergalàctic.

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