Galaxia Messier 87

Introducción:

Messier 87 también se llama M87 o NGC 4486 y esta es una galaxia supergigante elíptica que se llama «Virgo A» o la pistola humeante. Está ubicado en el corazón del cúmulo de Virgo que se encuentra en la constelación del sur de Virgo. M87 es la galaxia elíptica más grande que podemos ver desde la Tierra.

Una de las características más interesantes de M87 es el chorro que es visible cuando se utilizan rayos X, emisión de radio e incluso luz óptica. El chorro sale del agujero negro supermasivo en el centro de la galaxia y alcanza los 5.000 años luz.

M87-Introducción

M87 se considera una «verdadera» galaxia elíptica, pero no tiene carriles de polvo ni áreas para los viveros de estrellas. Se cree que la galaxia se formó debido a la fusión de otras dos galaxias.

M87 tiene varios billones de estrellas y alrededor de 15.000 cúmulos de estrellas globulares. Para darle una idea de su tamaño, la Vía Láctea tiene solo alrededor de 150 cúmulos globulares y se acerca a unos pocos cientos de miles de millones de estrellas.

Cuando se trata del vecindario galáctico, M87 domina la escena en el cúmulo de galaxias de Virgo. Este cúmulo tiene cerca de 2.000 galaxias en total, por lo que se dice mucho cuando decimos que la M87 es el rey reinante.

Estadísticas de Messier 87:

  • Designación: M87 o NGC 4486
  • Tipo de galaxia: Elíptica
  • Diámetro: 120.000 años luz
  • Masa: 2,400 billones de M ☉
  • Constelación: Virgo
  • Grupo: Virgo Cluster
  • Número de estrellas: 1 billón
  • Distancia al Centro Galáctico: 53 millones de años luz

Aunque M87 está a 53,5 millones de años luz de la Tierra, tiene una magnitud aparente de 9,59. Esto significa que el brillo de M87 está por encima de la media y se puede ver más fácilmente.

Historia:

La galaxia que conocemos como M87 ha sido vista por innumerables personas como una tenue niebla en civilizaciones de todo el mundo durante miles de años. Aunque la gente no sabía que era una galaxia, en un momento de la historia los científicos pensaron que, junto con muchas otras vistas brumosas del cielo nocturno, era una nebulosa que existía dentro de la Vía Láctea.

Historia de M87

En 1781, Charles Messier descubrió M87 y lo incluyó como una característica nebulosa en el cielo en su catálogo con la designación.

Heber Curtis, del Observatorio California Lick, fue el primer astrónomo en detectar el chorro gigante de M87 y en notar que M87 no tenía una estructura en espiral.

A pesar de que M87 es un gigante entre las galaxias, para ver los detalles, se necesitaron telescopios. Antes de 1991, el único astrónomo que vio el jet de M87 sin la ayuda de la fotografía fue Otto Struve, un astrónomo ucraniano-estadounidense del Observatorio Mount Wilson de Los Ángeles. Struve usó el telescopio de 100 pulgadas en el observatorio para ver el chorro.

Estructura:

M87 se considera la galaxia más masiva, más grande y más luminosa de nuestro universo local. Los científicos han estimado que su masa se acerca a los 2,7 billones de masas solares. Su masa es 200 veces la masa de la Vía Láctea, aunque las dos galaxias tienen un tamaño similar.

Aunque es la más luminosa o brillante de las galaxias, su distancia solo le da una magnitud absoluta de -22.

Una imagen compuesta tomada por el telescopio espacial Hubble ha mostrado que el chorro es la característica más llamativa. El chorro es de color azul y se acerca al centro de M87. La imagen también muestra una increíble cantidad de cúmulos globulares similares a estrellas en toda la galaxia.

Estructura M87

Es el hogar de un mínimo de 1 billón de estrellas, sin embargo, los astrónomos han descubierto que hay guarderías de estrellas en solo una pequeña parte de la masa de la galaxia.

Los científicos usan una proporción para medir la cantidad de luz que se genera a partir de las estrellas de una galaxia. La relación de luminosidad de M87 es 6.3, lo que significa que solo una sexta parte de su masa está involucrada en la formación de estrellas.

El cúmulo de Virgo tiene una mayor cantidad de galaxias elípticas en su región central y, a medida que sus cúmulos continúan moviéndose hacia el núcleo y fusionándose, parece que M87 seguirá creciendo en tamaño.

Se cree que las galaxias elípticas gigantes se forman después de una serie de colisiones y fusiones que involucran a numerosas galaxias espirales.

Una de las teorías sobre el cúmulo globular es que pueden haberse acumulado debido a que la gravedad los atrae desde las galaxias enanas cercanas. Esta idea se basa en el hecho de que las galaxias enanas casi no tienen cúmulos globulares.

Como la mayoría de las galaxias, M87 tiene un agujero negro y, en este caso, el chorro es impulsado por el agujero negro. Esto sucede cuando se expulsa material del núcleo de M87.

El material gaseoso que se encuentra en el centro de la galaxia ingresa al agujero negro y luego hay una liberación de energía que crea una corriente de partículas subatómicas. Las partículas se aceleran a velocidades que son casi la velocidad de la luz.

En las imágenes tomadas del jet M87 tiene un brillo que es mayor debido a la velocidad que viaja en dirección a la Tierra. Sin embargo, la verdadera trayectoria del chorro está un poco desviada de la línea de visión terrestre de M87, por lo que vemos un poco de la longitud del chorro.La onda de choque del chorro se acerca al punto donde el chorro parece curvarse hacia abajo. Esto nota las áreas donde las partículas que se mueven rápidamente chocan con el gas de la galaxia y comienzan a disminuir.

El telescopio espacial Spitzer de la NASA ha tomado otra imagen que muestra que M87 tiene un segundo jet. Se está alejando de nuestra vista a tal velocidad que es casi invisible en cada longitud de onda y crea una onda de choque que parece una letra «C» invertida. Las imágenes del telescopio Spitzer muestran a M87 como una nube azul y nebulosa en el espacio.

El agujero negro supermasivo en el centro de M87 tiene alrededor de 6.500 millones de veces la masa de nuestro sol.

El Event Horizon Telescope junto con ocho radiotelescopios terrestres de todo el mundo tomaron una imagen más reciente en primer plano que muestra la silueta del agujero negro. Funcionaron como si fueran un telescopio gigante del tamaño de la Tierra.

Fotografías adicionales en profundidad han demostrado que Virgo A va más allá de los 120.000 años luz y que tiene regiones exteriores que no son circulares como muchas, sino que son alargadas. Tomando los cálculos, el tamaño corresponde a más de 1 millón de años luz en una extensión especial.

Se cree que la distorsión de las regiones externas de M87 se debe a los encuentros con otras galaxias, lo que permite que M87 absorba los materiales.

Las observaciones del telescopio espacial Hubble también han demostrado que las nubes de gas M87 tienen lo que se llama «movimiento superluminal». Se cree que esto es una ilusión causada por la corriente en chorro que apunta en la dirección de la Tierra.

El descubrimiento de esta ilusión ayudó a respaldar la teoría de que las radiogalaxias, los quásares y los objetos BL Lacertae pueden ser galaxias que se ven desde diferentes perspectivas.

El análisis del espectro de la región nuclear ha mostrado líneas de emisiones que incluyen una variedad de iones que incluyen: hidrógeno, helio, oxígeno, nitrógeno, magnesio y azufre.

Han descubierto que las líneas de los átomos ionizados débilmente son más fuertes que los átomos fuertemente ionizados y, por lo tanto, M87 se conoce como «línea de emisión nuclear de baja ionización». Los científicos aún debaten el mecanismo que causa esto.

Información interesante:

  • Si bien casi todas las galaxias tienen un agujero negro supermasivo en su centro, los astrónomos piensan que M87 puede tener más de uno de estos agujeros negros en su núcleo.
  • El agarre negro supermasivo de M87 es una fuerte fuente de radiación de múltiples longitudes de onda, específicamente ondas de radio. Hay un medio interestelar de gas entre sus estrellas que se enriquece químicamente con los elementos emitidos por estrellas que ya han evolucionado.
  • El diámetro de M87 es mayor que la órbita completa de Plutón.
  • El chorro que sale de M87 es un plasma energético que se origina en el núcleo y luego se expande a unos 4.900 años luz.
  • Hay una colección de galaxias cerca de M87 que están dispuestas en un par de estructuras en forma de cadena. Estos se llaman Cadena de Markarian y pueden ser vistos por observadores con un telescopio de buen tamaño.
  • El polvo en la galaxia M87 está rodeado por una corona de gas caliente y es mucho menor que la cantidad en la Vía Láctea.
  • M87 no es una espiral plana, sino que tiene la forma de una esfera.
  • M87 está creciendo. Los científicos están usando telescopios muy grandes para ver cómo se agranda la galaxia elíptica supergigante. Han confirmado que su crecimiento se debe a la absorción de materia interestelar obtenida al comer las galaxias más pequeñas cercanas.
  • A medida que los científicos continúan observando y estudiando M87, han descubierto que en los últimos mil millones de años, se está fusionando con una galaxia más pequeña.
  • Los científicos también están observando cómo M86 y M87 se acercan entre sí para su primer encuentro. Se cree que en el pasado, M87 interactuó con M84, explicando el halo truncado que tiene M87.
  • Otra explicación de la estructura del halo podría deberse a la contracción causada por una masa desconocida / invisible, como la materia oscura, que se dirige a la galaxia desde algún lugar del cúmulo. Los científicos también piensan que otra razón más podría ser la retroalimentación del núcleo activo de M87.

Exploración e investigación:

El telescopio espacial Spitzer de la NASA tomó imágenes en profundidad de M87.

El EHT (Event Horizon Telescope) tomó imágenes que mostraban los débiles rastros del material arrojado por el chorro M87 y la onda de choque que creó el chorro.

Los observatorios de la NASA que han estudiado M87 incluyen el telescopio espacial Hubble, el observatorio de rayos X Chandra, NuSTAR y el telescopio New Horizon.

Eventos importantes:

1966: Halton Arp, un astrónomo estadounidense, descubrió el segundo chorro M87 que apunta en la dirección opuesta a las observaciones de la Tierra.

Datos sobre Messier 87 para niños:

  • El gas que llena M87 se ha enriquecido con materiales que quedaron de sus estrellas que se extinguieron hace mucho tiempo.
  • Los científicos están asombrados por la velocidad que tiene el chorro M87 cuando arroja material de su agujero negro.
  • Los astrónomos todavía están tratando de calcular los números, pero muchos creen que M87 puede tener más de un agujero negro supermasivo en su núcleo.
  • M87 es una galaxia que está rodeada por una corona de gas caliente.
  • Debido a su increíble brillo en todo tipo de visualización, incluyendo visible, radio, rayos X y otras longitudes de onda, el área nuclear de M87 se conoce como un «núcleo galáctico activo».
  • Tanto el Telescopio Espacial Hubble como el Observatorio de rayos X Chandra han rastreado un nudo de materia dentro del chorro M87 que ha sido designado como HST-1. Está a unos 210 años luz del núcleo. En un período de 4 años han observado que la intensidad de los rayos X se ha multiplicado por 50, pero las emisiones de rayos X han ido decayendo.
  • Las observaciones del material expulsado del agujero negro supermasivo muestran que la tasa es variable. Las variaciones crean ondas de presión en el gas caliente de M87 y el Observatorio de rayos X Chandra detectó anillos y bucles dentro del gas que pueden indicar que cada pocos millones de años hay erupciones menores.
  • Las imágenes de 1999 tomadas por el Telescopio Espacial Hubble incluyeron el movimiento del jet M87. La velocidad que se midió mostró que es de 4 a 6 veces la velocidad de la luz. Este es un fenómeno que se conoce como movimiento superluminal y se cree que es una ilusión debido a la vista del chorro.
  • M87 experimenta lo que se conoce como «caída de gas» a un ritmo de 2-3 masas solares cada año. Se cree que la mayor parte de esto se traslada al área central de la galaxia.
  • Se cree que M87 tiene al menos 50 galaxias satélite en su vecindad inmediata.

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