Galaxia elíptica M87


Galaxia elíptica M87
Virgo A
Messier 87 Hubble WikiSky.jpg
Datos de observación
(Época J2000.0)
Tipo E0-1 pec/cD 0-1 pec[1]
Ascensión recta 12h 30m 49,4s[1]
Declinación +12° 23′ 28″[1]
Distancia 16,1 ± 1,2 Mpc[2]
Magnitud aparente (V) +8,6[1]
Tamaño aparente (V) 8′,3 × 6′,6[1]
Constelación Virgo
Características físicas
Magnitud absoluta -22,8[3]
Radio 120.000 al
Otras características
Emisión de radio
Chorro de materia
emitido por el núcleo.
Multitud (12.000)
de cúmulos globulares.
Otras designaciones
M87, NGC 4486,
Fuente de radio Virgo A.

La galaxia elíptica M87 (también conocida como Galaxia Virgo A, Virgo A, Messier 87, M87, o NGC 4486) es una galaxia elíptica gigante fácil de ver con telescopios de aficionado. Se trata de la mayor y más luminosa galaxia de la zona norte del Cúmulo de Virgo, hallándose en el centro del subgrupo Virgo A (el más masivo de todos en los que se divide el cúmulo).[4] La galaxia también contiene un núcleo galáctico activo notable que es una fuente de alta intesidad de radiación de longitud de onda amplia, en particular en radiofrecuencias.[5] Ya que es la galaxia elíptica más brillante cercana a la Tierra y una de las fuentes de radio más brillantes del cielo, es un objetivo popular tanto para la astronomía amateur como el estudio científico. Se ha estimado que la galaxia tiene una masa dentro de un radio de 32 kpc de 2,6 ± 0.3 x 1012 masas solares, el doble de masa que nuestra galaxia.,[6] e incluyendo materia oscura puede ser 200 veces más masiva que ésta

Contenido

Cúmulos globulares y halo exterior

La M87 tiene una población inusualmente grande de cúmulos globulares. En un sondeo de 2006, se estimó que habría unos 12.000 ± 800 cúmulos alrededor de la M87.,[7] en comparación con los 150-200 de la Vía Láctea.

Además, está rodeada por un gran halo sólo visible en fotografías de muy larga exposición y sensibilidad, de forma muy elongada e irregular y que se extiende al menos 30 minutos de arco (el tamaño aparente de la Luna llena) -correspondiente a un tamaño real de más de medio millón de años luz a la distancia de ésta galaxia-, y que se cree está formado por estrellas pertenecientes a galaxias que han sido destruidas por la atracción gravitatoria de M87 en encuentros cercanos con ella, para después ser absorbidas finalmente. Dicho halo parece estar distorsionado por la atracción gravitatoria de galaxias vecinas del cúmulo de Virgo,[8] y su presencia explica que M87 sea clasificada a veces cómo una galaxia de tipo cD,[9] aunque incipiente[10]

Al parecer, el comentado halo llega hasta una distancia de alrededor de 150 kiloparsecs; se desconoce la razón por la que acaba a ésa distancia, y las posibilidades barajadas incluyen un encuentro pasado entre M87 y otra galaxia -seguramente M84- ó una contracción de éste debido a materia oscura cayendo hacia la galaxia aquí tratada; el mismo estudio en el que se ha sugerido ésto también propone que M87 y M86 están cayendo la una hacia la otra y que las estamos observando justo antes de su primer acercamiento cercano.[11] En él también existen diversas corrientes de estrellas, que se piensa han sido arrancadas de otras galaxias cercanas ó son restos de galaxias menores destruidas y absorbidas por M87.[12]

Chorro de materia y medio interestelar

Otra vista tomada por el Telescopio Hubble del chorro de materia de la M87.

En 1918, el astrónomo Herber Curtis del Observatorio Lick descubrió un chorro de materia procedente de la M87 que lo describió como "un curioso rayo recto". Este chorro de materia o jet se extiende al menos 5.000 años luz desde el núcleo de la M87 y está formado por materia eyectada de la propia galaxia, probablemente por un agujero negro supermasivo situado en su centro. Los astrónomos creían que el agujero negro en esta galaxia tiene una masa aproximada de 3200 millones de masas solares,[13] pero investigaciones recientes suben ésa masa hasta entre 6400 y 6600 millones de masas solares.[14] [15] Éste agujero negro está rodeado por un disco de gas caliente, que le alimenta a razón de una masa solar cada 10 años, y se ha sugerido que su posición no coincide con la del centro exacto de ésta galaxia, estando a aproximadamente 22 años luz de él (algo cuyas causas se desconocen y que ha sido atribuido a que M87 hubiera nacido tras la fusión de dos galaxias anteriores con agujeros negros supermasivos en su centro y que al fusionarse éstos hubiera acabado allí, ó también a que el jet hubiera propulsado al agujero negro a ésa distancia[16] ); sin embargo, otros autores niegan que tal desplazamiento exista.[17] En la M87 también se ha encontrado una fuente intensa de rayos X, y su proximidad significa que es una de las radiogalaxias mejor estudiadas.

Hay gas cayendo hacia la galaxia a un ritmo de 2-3 masas solares por año, gran parte del cual acaba en la región central de ésta y que al menos en parte parece proceder de una galaxia menor rica en gas que está siendo absorbida por M87.[18]

El medio interestelar de ésta galaxia está ocupado por un gas enriquecido en elementos cómo carbono y nitrógeno, que han sido producidos sobre todo por estrellas existentes en la Rama asintótica gigante, y oxígeno e hierro producidos por supernovas, sobre todo de tipo Ia. La abundancia de éstos elementos es de la mitad de la abundancia en el Sol hasta un radio de 4 kiloparsecs, aumentando a partir de éste radio.

M87, finalmente, cuenta con diversos filamentos de polvo con masas de alrededor de 10000 masas solares, y otros de gas caliente que parecen proceder de la galaxia menor en proceso de absorción mencionada antes,[19] y está rodeada por un halo de gas caliente.

Movimiento superluminal

En las imágenes realizadas por el telescopio espacial Hubble en 1999, el movimiento del chorro de materia de la M87 fue medido de cuatro a seis veces la velocidad de la luz. Se cree que este movimiento es el resultado visual de la velocidad relativista del chorro de materia, y no un movimiento superluminal verdadero. Sin embargo, la detección de tal movimiento respalda la teoría que quásares, objetos BL Lacertae y radiogalaxias pueden ser el mismo fenómeno, conocido como galaxias activas, vistas desde distintas perspectivas.;[20] de hecho, algunos astrónomos han sugerido que M87 puede ser en realidad una galaxia de tipo BL Lacertae (aunque, a diferencia de otros objetos de ésta clase, con un núcleo de poco brillo comparado con el resto de la galaxia) que vemos desde un ángulo desfavorable para apreciar las propiedades de éste tipo de objetos[21] [22]

Lazos y anillos de emisión de rayos X

Las observaciones realizadas por el telescopio espacial Chandra indican la presencia de lazos y anillos en el gas caliente de emisión de rayos X que se extiende por el cúmulo y rodea a la M87. Estos lazos y anillos son formados por ondas de presión. Las ondas de presión son causadas por la variaciones en la velocidad en que la materia es eyectada por el agujero negro supermasivo en chorros. La distribución de los lazos sugieren que las erupciones menores ocurren cada seis millones de años. Uno de los anillos, causado por una erupción mayor, es una onda de choque de 85.000 años luz de diámetro alrededor del agujero negro. Otra característica notable son los finos filamentos de emisión de rayos X que se extienden hasta una longitud de 100.000 años luz y una gran cavidad en el gas caliente causada por una gran erupción hace 70 millones de años.

A diferencia de lo que ocurre en otras galaxias elípticas gigantes situadas en el centro de cúmulos de galaxias cómo por ejemplo NGC 6166, las erupciones regulares impiden que el gas caliente que llena el medio intergaláctico del cúmulo de Virgo caiga hacia el centro de ésta galaxia enfriándose y formando estrellas,[23] lo que implica que la evolución de la M87 ha podido ser afectada en gran medida impidiendo que se convirtiese en una galaxia espiral de gran tamaño. Las observaciones también significaron la presencia de ondas de sonidos: 56 octavas por debajo del Do para las erupciones menores y 58 o 59 octavas por debajo del Do para las mayores.[24]

Emisiones de rayos gamma

La M87 es también una fuente de rayos gamma. Los rayos gamma son los más energéticos del espectro electromagnético; más de un millón de veces de mayor intensidad que la luz visible. Los rayos gamma procedentes de la M87 empezaron a ser observados a finales de la década de 1990, pero más tarde, telescopios HESS, los científicos han medido la variación del flujo de rayos gamma y han descubierto que los cambios se producen en cuestión de días.

Se ha aceptado que en el centro de la M87 se encuentra un agujero negro supermasivo, con una masa de varios miles de millones de masas solares. Sin embargo, el hecho de que las variaciones puedan cambiar en unos días, hace que el entorno inmediato al agujero negro supermasivo de la M87, con un tamaño similar al Sistema Solar,[25] sea la localización más prometedora de rayos gamma. En general, a menor superficie, mayor rapidez de variación y viceversa.

Referencias

  1. a b c d e «NASA/IPAC Extragalactic Database» (en en inglés). Results for NGC 4486.
  2. J. L. Tonry, A. Dressler, J. P. Blakeslee, E. A. Ajhar, A. B. Fletcher, G. A. Luppino, M. R. Metzger, C. B. Moore (2001). «The SBF Survey of Galaxy Distances. IV. SBF Magnitudes, Colors, and Distances». Astrophysical Journal 546 (2):  pp. 681-693. http://adsabs.harvard.edu/abs/2001ApJ...546..681T. 
  3. Calculada a partir de los datos dados en HyperLeda a la distancia dada
  4. B. Binggeli, Bruno, G. A. Tammann, and A. Sandage, Astron. J. 94, 251 (1987).
  5. W. Baade, R. Minkowski (1954). «On the Identification of Radio Sources». Astrophysical Journal 119:  pp. 215-231. http://adsabs.harvard.edu/abs/1954ApJ...119..215B. 
  6. Wu, Xiaoan; Tremaine, Scott (2006). «Deriving the Mass Distribution of M87 from Globular Clusters». The Astrophysical Journal 643 (1):  pp. 210-221. http://adsabs.harvard.edu/cgi-bin/nph-bib_query?bibcode=2006ApJ...643..210W. 
  7. Tamura, Naoyuki; Sharples, Ray M.; Arimoto, Nobuo; Onodera, Masato; Ohta, Kouji; Yamada, Yoshihiko (2006). «A Subaru/Suprime-Cam wide-field survey of globular cluster populations around M87 - I. Observation, data analysis and luminosity function». Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. http://adsabs.harvard.edu/cgi-bin/nph-bib_query?doi=10.1111%2Fj.1365-2966.2006.11067.x. 
  8. The Halo of M87
  9. Cúmulos globulares como trazadores de bimodalidad estelar en galaxias cD
  10. Globular clusters and cD formation - The case of M87
  11. http://astrobib.u-strasbg.fr:2008/cgi-bin/cdsbib?2009A%26A...502..771D The edge of the M87 halo and the kinematics of the diffuse light in the Virgo cluster core.
  12. Diffuse Tidal Structures in the Halos of Virgo Ellipticals
  13. The Supermassive Black Hole of M87 and the Kinematics of Its Associated Gaseous Disk
  14. The Black Hole Mass, Stellar Mass-to-Light Ratio, and Dark Halo in M87
  15. The Black-Hole Mass in M87 from Gemini/NIFS Adaptive Optics Observations
  16. Black hole shoved aside, along with 'central' dogma
  17. Ver referencia 15
  18. Ver referencia siguiente
  19. The filament of ionized gas in the outskirt of M87
  20. J. A. Biretta, W. B. Sparks, and F. Macchetto, Astrophys. J. 520, 621 (1999).; John Biretta (6 de enero de 1999). «Hubble detects faster-than-light motion in Galaxy M87». Baltimore, Maryland: Space Telecsope Science Institute.
  21. M87: A Misaligned BL LAC?
  22. M87 as a Misaligned Synchrotron-Proton Blazar
  23. Massive Attack
  24. "Chandra Reviews Black Hole Musical: Epic But Off-Key", octubre de 2006 (en inglés)
  25. Universe Today, Gamma Rays Pour From the Edge of a Supermassive Black Hole, octubre de 2006 (en inglés)

Véase también

Enlaces externos


Wikimedia foundation. 2010.

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