Galáxia
Galáxia Messier 87
A galáxia elíptica gigante do centro do aglomerado de Virgem, dona do jato mais estudado da astronomia e do buraco negro da primeira imagem do tipo.
- Tipo
- GaláxiaSIMBAD: AGN
- Distância
- 54 milhões de anos-luz
- Constelação
- VirgemVir
- Tamanho no céu
- 6,3 minutos de arcoextensão catalogada no SIMBAD
- Classificação
- E-E/S0
- Observado por
- Very Large Telescope, Chandra, Hubble Space Telescope
- Imagem publicada
- abril de 2019
- Original do acervo
- 1.646 × 1.666 px3 megapixels
- Desvio para o vermelho
- z = 0,004
A Galáxia Messier 87 é a maior galáxia do aglomerado de Virgem e fica a cerca de 54 milhões de anos-luz da Terra, segundo a distância declarada pelo publicador das imagens. No céu ela ocupa 6,3 minutos de arco, medida registrada no SIMBAD, algo em torno de um quinto do diâmetro aparente da Lua cheia. Não tem braços, não tem faixas de poeira desenhando espirais e não tem o formato de disco que a maioria das pessoas associa à palavra galáxia. É uma bola difusa de estrelas velhas, muito brilhante no centro e sem borda definida, que vai ficando mais fraca até se confundir com o fundo do céu.
Duas coisas de nome parecido convivem nesta página e não são a mesma. M 87 é a galáxia inteira, com um número de estrelas muito maior que o da Via Láctea. M87*, lido como M 87 estrela, é o buraco negro supermassivo que ocupa o centro dela. A primeira imagem de um buraco negro, divulgada em abril de 2019 pelo Event Horizon Telescope, é de M87*, e não da galáxia. Nas fotos deste acervo, M 87 aparece como uma mancha oval de luz com alguns minutos de arco de largura; o buraco negro é um ponto invisível no meio dessa mancha, e a imagem famosa mostra a sombra dele recortada contra o gás quente que gira ali perto.
O que separa M 87 de outras elípticas gigantes é o que sai do centro dela. Um jato estreito de matéria, lançado nas vizinhanças do buraco negro a velocidade próxima à da luz, atravessa a galáxia e continua para fora dela. Ele é visível em ondas de rádio, em luz visível e em raios X, o que é raro, e por isso aparece em quase todas as imagens de estudo do objeto. O SIMBAD nem classifica M 87 como galáxia comum: registra o objeto como AGN, sigla em inglês para núcleo galáctico ativo, porque o centro é a parte que define o que ela é.
Por que o jato aparece de um lado só?
Buracos negros supermassivos que estão acretando matéria costumam lançar dois jatos, e não um. O material que cai forma um disco em rotação, e parte dele é expelida em dois feixes opostos, alinhados com o eixo de rotação do sistema. Se o mecanismo é simétrico, o esperado seria enxergar um feixe para cada lado do núcleo. Em M 87 se vê um, brilhante e bem desenhado, e do outro lado praticamente nada.
A explicação não exige um segundo mecanismo. Ela vem da própria velocidade do material. Quando algo que emite luz se move na nossa direção a uma fração alta da velocidade da luz, a radiação deixa de sair igualmente para todos os lados e passa a se concentrar para a frente, na direção do movimento. O feixe que vem em nossa direção fica muito mais brilhante do que seria se estivesse parado, e o feixe que se afasta fica muito mais apagado. O efeito é chamado de amplificação relativística, e a diferença de brilho entre os dois lados pode chegar a várias ordens de grandeza.
O contra-jato existe, e a prova disso é observacional. Uma das imagens deste acervo, publicada pelo ESO em 1992, foi anunciada como o primeiro registro em luz visível do contra-jato invisível de M 87. Detectar o lado apagado é bem mais difícil que detectar o lado brilhante, mas é justamente essa detecção que fecha o raciocínio: os dois feixes estão lá, e o que muda entre eles é a geometria em relação a quem observa.
O que quer dizer a classificação E-E/S0?
A sigla vem do esquema de classificação morfológica que separa galáxias por aparência. A letra E designa as elípticas, que não têm disco nem braços e variam apenas no quanto são achatadas. A sigla S0 designa as lenticulares, que já têm um disco mas nenhum braço espiral desenhado nele. O registro E-E/S0 do SIMBAD coloca M 87 entre esses dois casos, o que na prática significa uma elíptica sem estrutura de disco evidente.
A classificação não é só descrição de forma, porque forma e história andam juntas. Uma galáxia espiral mantém um disco fino porque as estrelas dela giram quase todas no mesmo plano e no mesmo sentido. Numa elíptica gigante as órbitas apontam para todas as direções, e o resultado é um volume aproximadamente esferoidal em vez de um disco. Junto com isso vem uma população dominada por estrelas velhas e avermelhadas e pouco gás frio disponível, ou seja, pouca formação de estrelas acontecendo agora.
O caminho mais aceito para produzir um objeto assim é a fusão repetida de galáxias menores ao longo de bilhões de anos. Cada colisão embaralha as órbitas, consome ou expulsa o gás e engorda o corpo central. M 87 ocupa uma posição que favorece esse processo: fica na região central do aglomerado de Virgem, cercada por centenas de outras galáxias, e é ali que os encontros são mais frequentes. A galáxia que aparece na imagem é, em boa medida, o acúmulo de tudo o que passou perto demais.
O que a imagem do Event Horizon Telescope mostra?
Não mostra o buraco negro, porque buraco negro não emite luz. O que a imagem divulgada em 2019 registra é um anel de radiação vindo do gás quente que orbita M87*, com uma região escura no meio. Essa região escura é a sombra do horizonte de eventos, ou seja, a área do céu de onde nenhuma luz consegue chegar até nós. O anel em volta se forma tanto pelo gás em órbita quanto pelo desvio dos raios que passaram perto o bastante para terem a trajetória curvada pela gravidade.
A observação foi feita em ondas de rádio milimétricas, em torno de 1,3 milímetro, por uma rede de radiotelescópios espalhados pelo planeta operando como um instrumento único. Nenhum telescópio isolado tem resolução para separar uma estrutura tão pequena a dezenas de milhões de anos-luz de distância. A técnica que torna isso possível é combinar os sinais de estações muito afastadas entre si, obtendo o poder de resolução de uma antena do tamanho da Terra. Uma versão posterior da mesma observação mediu a polarização da luz do anel, o que permitiu mapear a orientação do campo magnético logo fora do horizonte de eventos.
A massa de M87* está na casa de alguns bilhões de vezes a massa do Sol, o que faz dele um dos buracos negros mais massivos já medidos por técnicas independentes. O tamanho da sombra depende apenas da massa e da distância do objeto, então a imagem funciona como um teste: o anel observado precisa ter o diâmetro previsto para aquela massa naquela distância. Bater com estimativas obtidas antes, pelo movimento do gás e das estrelas no núcleo, é o que dá confiança ao resultado.
Por que existem tantos aglomerados globulares em volta?
Aglomerados globulares são grupos compactos de estrelas velhas, mantidos juntos pela própria gravidade, que orbitam uma galáxia em vez de ficar no disco dela. A Via Láctea tem algo em torno de uma centena e meia deles. M 87 tem milhares, e o sistema de globulares dela é um dos mais populosos conhecidos entre as galáxias próximas.
A diferença de contagem tem a ver com a mesma história de fusões que produziu a forma elíptica. Quando uma galáxia menor é absorvida, as estrelas dela se dispersam no corpo do objeto maior, mas os aglomerados globulares são compactos o suficiente para sobreviver inteiros à passagem. Eles ficam então orbitando a galáxia que os herdou. Uma elíptica gigante no centro de um aglomerado de galáxias acumula globulares tanto por ter formado os seus quanto por ter recolhido os das vizinhas.
Contar esses objetos exige resolução. A 54 milhões de anos-luz, cada aglomerado globular aparece como um ponto fraquíssimo, quase indistinguível de uma estrela da nossa própria galáxia à frente do campo ou de uma galáxia distante ao fundo. Separar uns dos outros é trabalho para imagens de alta resolução como as do Hubble, que estão entre as do acervo, e por isso a contagem foi refinada aos poucos ao longo das décadas.
O que cada telescópio enxerga da mesma galáxia?
A imagem feita com o instrumento FORS2, no Very Large Telescope do ESO, cobre um campo de 6,9 por 7 minutos de arco e usa três filtros de luz visível: 440 nanômetros no canal azul, 557 nanômetros no verde e 655 nanômetros no vermelho. Vale reparar na relação entre esses números e o tamanho do objeto. Com 6,3 minutos de arco de extensão aparente, a galáxia praticamente preenche o quadro. Um campo apenas um pouco menor já cortaria as partes externas dela.
A imagem do Hubble feita com a câmera ACS trabalha do lado oposto dessa escolha. O campo tem 3,2 por 3,2 minutos de arco, cerca de metade da largura da galáxia, e os filtros ficam em 475, 606 e 814 nanômetros, com o último já na fronteira do infravermelho próximo. Trocar campo por resolução é o que permite acompanhar o jato ao longo do trajeto e distinguir aglomerados globulares um a um, coisas que numa imagem de campo largo virariam apenas granulação.
O acervo traz ainda registros que não são fotografias no sentido comum. Uma das imagens do Hubble combina dados de rádio, raios X e luz visível num campo de 11 por 10,7 minutos de arco, mostrando de uma vez estruturas que nenhum instrumento sozinho detecta. Outra, feita com o espectrógrafo MUSE, no VLT, guarda um espectro completo para cada ponto do campo em vez de um único valor de brilho, o que permite medir movimento e composição do gás pixel a pixel. E há um registro do ALMA, o conjunto de antenas que observa em ondas milimétricas no deserto do Atacama. São perguntas diferentes feitas ao mesmo objeto.
Os números deste objeto
| Distância | 54 milhões de anos-luzdeclarada pelo publicador das imagens |
|---|---|
| Constelação | Virgem (Vir) |
| Identificação principal | M 87 (NGC 4486)SIMBAD |
| Classificação | AGN no SIMBAD, tratada aqui como galáxia |
| Morfologia | E-E/S0SIMBAD |
| Tamanho aparente | 6,3 minutos de arcoSIMBAD |
| Coordenadas J2000 | AR 187,7059 graus, Dec 12,3911 graus |
| Desvio para o vermelho | z = 0,0042 |
| Observações no arquivo MAST | Hubble 3.109, James Webb 56, GALEX 24 |
| Imagens no acervo | 12 |
O que reparar nesta imagem
- O risco de luz saindo do centroO traço estreito e reto que parte do núcleo é o jato, matéria lançada nas vizinhanças do buraco negro a velocidade próxima à da luz. Ele não acompanha a forma da galáxia porque não é feito das estrelas dela.
- A ausência de braços e de poeiraProcure faixas escuras ou espirais e não vai encontrar. O brilho cai de forma suave do centro para fora, sem estrutura, e é isso que define uma elíptica gigante em vez de uma galáxia de disco.
- Os pontinhos espalhados no haloBoa parte dos pontos fracos em volta da mancha central não são estrelas isoladas: são aglomerados globulares em órbita da galáxia, cada um com muitas estrelas velhas juntas.
- Quanto do quadro a galáxia ocupaCompare a imagem de campo largo com o recorte do Hubble. Num caso a galáxia inteira cabe na foto, no outro o campo cobre metade dela e mostra detalhe que a versão larga não tem.
Por que esta imagem tem essas cores
As cores desta imagem se aproximam do que um olho humano veria, se ele fosse sensível o bastante: cada filtro registrou luz visível e recebeu uma cor coerente com o próprio comprimento de onda.
ultravioletainfravermelho e ondas de rádio
- Azulluz visível · FORS2 · b440 nmolho enxerga
- Verdeluz visível · FORS2 · v557 nmolho enxerga
- Vermelholuz visível · FORS2 · R655 nmolho enxerga
Estes dados vêm do metadado publicado pelo próprio ESO junto com a imagem, filtro por filtro. Nada aqui é estimativa nossa.
Que tamanho é isso, de verdade
Cerca de 4,5 recortes como este caberiam lado a lado dentro da Lua cheia. O recorte fotografado mede 6,9 minutos de arco de largura no céu, e a Lua cheia mede cerca de 31 minutos de arco.
Levando a distância em conta, o objeto tem cerca de 98.941 anos-luz de ponta a ponta. Para comparar: a Via Láctea inteira tem por volta de 100 mil anos-luz de diâmetro.
A luz desta imagem levou 54 milhões de anos para chegar até o telescópio. Você não está vendo o objeto como ele é hoje, e sim como ele era quando os primeiros representantes do gênero Homo apareciam na África.
Dá para ver isso daqui?
Agora este objeto está abaixo do horizonte de São Paulo, SP. Ele volta a subir mais tarde, e alcança no máximo 54° de altura daqui.
Deste lugar, o ponto mais alto que ele alcança no céu é 54 graus acima do horizonte.
Este objeto não é visível a olho nu. A imagem existe porque um telescópio acumulou luz por muito tempo, com instrumentos que enxergam faixas que o olho humano não alcança.
Quanto já se olhou para aqui
- 3.109registros do Hubble
- 56registros do James Webb
- 24registros do GALEX
Contagem de observações arquivadas no Mikulski Archive for Space Telescopes, o repositório público operado pelo Space Telescope Science Institute, para uma busca num raio de 3,1 minutos de arco em torno da coordenada deste objeto. Um registro é um produto de observação, e não uma noite de telescópio nem uma fotografia: uma única campanha científica costuma render dezenas deles. O número serve para comparar a atenção que cada objeto recebeu, não para contar fotos.
O que ainda não se sabe
Não há resposta fechada para como exatamente o jato de M 87 é lançado e mantido estreito por distâncias tão grandes. As duas famílias de modelo mais discutidas atribuem a energia à rotação do próprio buraco negro ou ao campo magnético do disco de matéria em volta, e separar as duas exige medir com precisão a rotação de M87*, que ainda não está bem determinada. A massa do buraco negro depende da distância adotada para a galáxia, e essa distância tem incerteza própria, o que se propaga para tudo que se calcula a partir dela. Também segue em discussão quanto do enorme sistema de aglomerados globulares nasceu na própria M 87 e quanto foi herdado de galáxias absorvidas.
Divulgação que só conta o que já está resolvido dá a impressão errada de que a astronomia acabou. Ela não acabou, e este bloco existe para separar o que está estabelecido do que continua em disputa entre pesquisadores.
Uma coisa que quase ninguém sabe
O jato foi notado muito antes de existir qualquer ideia de buraco negro. Em 1918, o astrônomo Heber Curtis registrou em M 87 um raio reto e curioso saindo do núcleo, sem ter como explicar o que era. A explicação levou o resto do século para amadurecer, e a imagem da fonte que produz esse jato só apareceu em 2019.
Outras imagens deste objeto
Crédito Photo Credit: NASA, ESA, and Z. Levay (STScI)Science Credit: Radio: NRAO/AUI/NSF/W. Cotton; X-ray: NASA/CXC/CfA/W. Forman et al.; Optical: NASA, ESA, and the Hubble Heritage Team (STScI/AURA), and R. Gendler ESA/Hubble CC BY 4.0
Crédito NASA, ESA, and the Hubble Heritage Team (STScI/AURA)Acknowledgment: P. Cote (Herzberg Institute of Astrophysics) and E. Baltz (Stanford University) ESA/Hubble CC BY 4.0
Crédito P. Horálek/ESO CC BY 4.0
Crédito A. Fujii and Z. Levay (STScI) ESA/Hubble CC BY 4.0
Crédito Chris Mihos (Case Western Reserve University)/ESO CC BY 4.0
Crédito Eric Emsellem/ESO CC BY 4.0
Crédito National Radio Astronomy Observatory/Associated Universities, Inc ESA/Hubble CC BY 4.0
Crédito National Radio Astronomy Observatory/National Science Foundation ESA/Hubble CC BY 4.0
Baixar esta imagem
A licença CC BY 4.0 permite usar a imagem, inclusive comercialmente, desde que o crédito apareça inteiro e visível junto dela. Copie o crédito acima junto com o arquivo.
Outros objetos em Virgem
Continue explorando
Créditos das imagens desta página
Todas as imagens deste acervo são publicadas sob licença Creative Commons Attribution 4.0 pelos observatórios que as produziram, e o crédito exigido por cada uma vem abaixo, na íntegra.
- Galáxia do Sombrero
Crédito ESA/Hubble & NASA, K. Noll ESA/Hubble CC BY 4.0
- Galáxia Messier 61
- Galáxia de Andrômeda
Crédito ESA/Hubble & Digitized Sky Survey 2. Acknowledgment: Davide De Martin (ESA/Hubble) ESA/Hubble CC BY 4.0
- Galáxia do Redemoinho
Crédito NASA, ESA, S. Beckwith (STScI), and The Hubble Heritage Team (STScI/AURA) ESA/Hubble CC BY 4.0
- Galáxia do Cata-vento
Crédito NASA, ESA, CXC, SSC and STScI ESA/Hubble CC BY 4.0
- Galáxia do Charuto
Crédito NASA, ESA, CSA, A. Smercina (STScI), T. Williams (University of Manchester). Image processing: A. Pagan (STScI). ESA/Webb CC BY 4.0
- Galáxia de Bode
Crédito ESA/INT/DSS2 ESA/Hubble CC BY 4.0
Perguntas frequentes
- Qual a diferença entre M 87 e M87*?
- M 87 é a galáxia inteira, uma elíptica gigante a cerca de 54 milhões de anos-luz na constelação de Virgem, com um número de estrelas muito maior que o da Via Láctea. M87*, lido como M 87 estrela, é o buraco negro supermassivo que ocupa o centro dessa galáxia, com massa na casa de alguns bilhões de vezes a do Sol. O asterisco é a convenção usada em astronomia para nomear a fonte compacta do núcleo, e não uma nota de rodapé. A galáxia tem dezenas de milhares de anos-luz de extensão; o buraco negro cabe numa região comparável ao Sistema Solar.
- A primeira foto de um buraco negro é da galáxia M 87?
- Não exatamente. A imagem divulgada em abril de 2019 pelo Event Horizon Telescope mostra M87*, o buraco negro supermassivo no centro da galáxia Messier 87, e não a galáxia em si. Nela aparece um anel de radiação emitida por gás quente em órbita, com uma mancha escura no meio, que é a sombra do horizonte de eventos. A galáxia em volta ocupa milhares de vezes mais espaço no céu e aparece em fotos completamente diferentes, feitas por telescópios ópticos como o Hubble e o VLT.
- O que é o jato de Messier 87?
- O jato de M 87 é um feixe estreito de matéria lançado nas vizinhanças do buraco negro central a velocidade próxima à da luz, que atravessa a galáxia e continua para fora dela. Parte do gás que cai em direção ao buraco negro não completa a queda: é expelida ao longo do eixo de rotação do sistema, canalizada por campos magnéticos. O jato de M 87 é um dos poucos detectáveis em ondas de rádio, em luz visível e em raios X ao mesmo tempo, o que o transformou num dos objetos mais estudados da astronomia desde que foi notado, em 1918.
- Por que só se vê um jato em M 87, e não dois?
- Os dois existem. O que muda entre eles é a direção em relação a quem observa. Quando material que emite luz se desloca na nossa direção a uma fração alta da velocidade da luz, a radiação se concentra para a frente e o brilho aparente aumenta muito; no feixe que se afasta acontece o contrário, e ele fica apagado. O contra-jato de M 87 chegou a ser chamado de invisível até ser registrado em luz visível pelo ESO, em 1992, numa das imagens deste acervo.
- Por que M 87 não tem braços espirais?
- M 87 é uma galáxia elíptica gigante, classificada no SIMBAD como E-E/S0. Braços espirais só aparecem em galáxias que mantêm um disco fino de estrelas e gás girando de forma organizada, como a Via Láctea. Numa elíptica as órbitas das estrelas apontam para todas as direções, o resultado é um corpo aproximadamente esferoidal e não há disco onde um braço possa se formar. Some-se a isso a escassez de gás frio, que é a matéria-prima das estrelas novas e jovens que tornam os braços visíveis.
- A que distância fica a galáxia Messier 87?
- A distância declarada pelo publicador das imagens deste acervo é de 54 milhões de anos-luz. O desvio para o vermelho medido é de z = 0,0042, valor pequeno, compatível com um objeto do universo próximo e não com uma galáxia do universo distante. Vale registrar que a distância de M 87 tem incerteza própria e é estimada por métodos diferentes, que nem sempre concordam entre si. Como a massa do buraco negro central depende dessa distância, qualquer revisão no número se propaga para o restante das contas.
- Dá para ver M 87 com um telescópio amador?
- Sim, mas sem nada parecido com as imagens de telescópio profissional. M 87 fica na constelação de Virgem, nas coordenadas J2000 de ascensão reta 187,71 graus e declinação 12,39 graus, e num céu escuro aparece num telescópio modesto como uma mancha oval difusa, sem estrutura interna. O jato e os aglomerados globulares exigem resolução e tempo de exposição fora do alcance de equipamento comum. A região em volta, no coração do aglomerado de Virgem, é rica em outras galáxias visíveis na mesma noite.
Fontes oficiais
- ESA/Hubble: Condições de uso das imagens do Hubble: licença Creative Commons Attribution 4.0, que permite uso comercial desde que o crédito completo apareça visível e com link ativo.
- ESA/Webb: Mesmas condições para as imagens do James Webb, com o crédito exigido informado imagem por imagem no metadado.
- ESO, Observatório Europeu do Sul: Condições de uso das imagens dos telescópios do ESO no Chile, também sob Creative Commons Attribution 4.0.
- SIMBAD, Centro de Dados Astronômicos de Estrasburgo: Identificação canônica de cada objeto, tipo, coordenadas equatoriais e tamanho aparente. Base operada pelo Observatório Astronômico de Estrasburgo, França.
- Fronteiras das constelações da IAU (Roman 1987): Tabela oficial de fronteiras que define em que constelação cai cada coordenada, usada aqui após precessão para o equinócio B1875,0.
- Astronomy Visualization Metadata (AVM): Padrão que define os campos de comprimento de onda, cor atribuída, escala e coordenada que este acervo lê de cada imagem.
Continue explorando
Como citar esta página
ValorFinal. Galáxia Messier 87. Disponível em: https://valorfinal.com.br/astronomia/universo/galaxia-messier-87. Consultado em: 23/08/2026.