Messier 87 – NGC 4486

Messier 87, ook bekend als Virgo A, is een gigantisch elliptisch sterrenstelsel in de kern van de Virgocluster in het sterrenbeeld Maagd – Virgo. Het sterrenstelsel heeft een schijnbare magnitude van 9,59 en bevindt zich op een afstand van ongeveer 53,5 miljoen lichtjaar van de Aarde. Het sterrenstelsel heeft in de New General Catalogue de aanduiding NGC 4486.

Messier 87 beslaat een oppervlakte van 7,2 * 6,8 boogminuten aan de hemel wat overeenkomt met een lineaire diameter van 120.000 lichtjaar, ongeveer even groot als de Melkweg. Het is het op één na helderste sterrenstelsel in het noordelijke deel van de Virgocluster, na Messier 49.

Messier 87 kan worden waargenomen met kleine en middelgrote telescopen. Deze tonen de kern van het sterrenstelsel, die een schijnbare grootte heeft van ongeveer 45 boogseconden. De jet die uit de kern van Messier 87 komt is zonder fotografische apparatuur lastig te zien.

Met een 10 * 50 verrekijker is het sterrenstelsel slechts een zwak lichtvlekje. Kleine telescopen tonen een vage lichtvlek, elliptisch van vorm met een iets helderder centrum. Omdat het een elliptisch sterrenstelsel is lijkt Messier 87 grotendeels vlak, zelfs met grotere telescopen.

Messier 87 bevindt zich vlakbij de grens met het sterrenbeeld Coma Berenices en is te vinden iets meer dan halverwege de lijn tussen de heldere Denebola in Leeuw en Vindemiatrix in Maagd. Een ander elliptisch sterrenstelsel, Messier 89, ligt iets meer dan een graad naar het oosten, terwijl messier 84 en Messier 86 ongeveer 1,5° ten noordwesten van Messier 87 liggen. Het sterrenstelsel kan ook worden gevonden met behulp van het paar Messier 84/Messier 86, dat bijna precies halverwege Denebola en Vindemiatrix ligt. Twee zwakke elliptische sterrenstelsels, NGC 4476 en NGC 4378, bevinden zich in hetzelfde beeldveld als Messier 87. Andere sterrenstelsels in de omgeving zijn NGC 4478, NGC 4486A en NGC 4486B. de beste tijd van het jaar om Messier 87 en andere sterrenstelsels in de Virgocluster waar te nemen in gedurende de lentemaanden.

Messier 87 is een van de grootste, meest massieve en meest lichtsterke sterrenstelsels in het lokale heelal. Het heeft een geschatte massa van bijna 2,7 biljoen zonsmassa en een absolute helderheid van magnitude -22. Het sterrenstelsel herbergt minstens 1 biljoen sterren. De sterren vormen slechts een fractie van de massa van het sterrenstelsel. Messier 87 heeft een geschatte massa-lichtsterkteverhouding van 6,3 en dat betekent dat ongeveer een zesde van de massa van Messier 87 in de vorm van sterren aanwezig is. De totale massa van het sterrenstelsel kan 200 keer zo groot zijn als die van ons eigen sterrenstelsel, ook al zijn de sterrenstelsels qua omvang vergelijkbaar.

Reusachtige elliptische sterrenstelsels ontstaan meestal na een reeks fusies van grote spiraalvormige sterrenstelsels zoals ons eigen sterrenstelsel. Elliptische sterrenstelsels zijn in de centrale regio van de Virgocluster in de meerderheid en naarmate de leden van de cluster naar de kern van de cluster bewegen en fuseren, zal Messier 87 alleen maar groter groeien.

Momenteel wordt Messier 887 nog overschaduwd door IC 1101, een superreusachtig elliptisch sterrenstelsel in het centrum van Abell 2029 en het helderste sterrenstelsel in de groep. IC 1101 is het grootste sterrenstelsel in het bekende heelal. Het bevindt zich ook in het sterrenbeeld Virgo – maagd, is bijna drie keer zo groot als Messier 87 en herbergt ongeveer vier keer zoveel sterren. IC 1101 bevindt zich echter op meer dan een miljard lichtjaar van de Aarde, ofwel 20 keer verder weg dan Messier 87.

Diepe foto’s met lange belichtingstijden hebben aangetoond dat Messier 87 zich uitstrekt tot ver voorbij 120.000 lichtjaar, waaruit blijkt dat de buitenste regionen van het sterrenstelsel vrij langwerpig zijn in plaats van cirkelvormig en een gebied beslaan van meer dan een halve graad, meer dan de Volle Maan. Deze schijnbare omvang komt overeen met een uitbreiding van meer dan 1 miljoen lichtjaar. De buitenste regionen van Messier 87 zijn aanzienlijk vervormd, waarschijnlijk als gevolg van ontmoetingen met andere sterrenstelsels in de intraclusteromgeving, waarbij het reusachtige Messier 87 materiaal van de kleinere clusterleden in deze regionen absorbeert.

Het sterrenstelsel heeft een jet van energetisch plasma die uit de kern komt en zich minstens 4900 lichtjaar naar buiten uitstrekt. De jet bestaat uit gasvormig materiaal dat uit de kern van het sterrenstelsel wordt gestoten en zich met relativistische snelheid voortbeweegt. Waarnemingen met de Hubble Space Telescope in 1999 hebben aangetoond dat de jet zich met een snelheid van vier tot zes keer de lichtsnelheid voortbeweegt. De gaswolken lijken zich met een snelheid boven de lichtsnelheid voort te bewegen, maar dit is waarschijnlijk een illusie die wordt veroorzaakt door het feit dat de jet in onze richting wijst. De ontdekking van een dergelijke beweging ondersteunt de theorie dat quasars, radiostelsels en BL Lacertae-objecten in feite allemaal actieve sterrenstelsels zijn, die alleen vanuit verschillende perspectieven worden waargenomen.

De enige die vóór 1991 de jet zonder fotografie kon zien was de astronoom Otto Struve die de 100 inch Hookertelescoop van de Mount Wilson sterrenwacht in Los Angeles gebruikte om het sterrenstelsel waar te nemen. Tegenwoordig is de jet te zien in grote amateurtelescopen onder uitzonderlijk heldere en donkere hemels.

De gigantische jet werd in 1918 voor het eerst gezien door de Amerikaanse astronoom Heber Curtis van de Lick sterrenwacht in Californië. Curtis merkte ook op dat Messier 87 geen spiraalstructuur heeft.

In 1966 ontdekte de Amerikaanse astronoom Halton Arp een tweede jet die in de tegenovergestelde richting wees. Hij nam Messier 87 als Arp 152 op in zijn Atlas of Peculiar Galaxies.

De Virgocluster is verdeeld in minstens drie subgroepen, met als middelpunt de sterrenstelsels Messier 87, messier 49 en Messier 86. Het subsysteem rond Messier 87 staat bekend als Virgo A en dat rond Messier 49 als Virgo B. het gebeid rond Messier 87 wordt gedomineerd door elliptische en S0-type sterrenstelsels en er is een keten van elliptische sterrenstelsels die in lijn liggen met de jet van Messier 87.

Messier 86 en Messier 87 zouden naar elkaar toe bewegen en op weg zijn naar hun eerste ontmoeting. Messier 87 heeft in het verleden mogelijk een interactie gehad met Messier 84, wat de afgeknotte halo van Messier 87 zou verklaren. De afknotting kan echter ook het gevolg zijn van samentrekking veroorzaakt door onzichtbare massa die vanuit de rest van de cluster in het sterrenstelsel valt. De onzichtbare massa kan de veronderstelde donkere materie zijn. Een andere mogelijke oorzaak van de afsnijding kan vroege feedback zijn van de actieve galactische kern van Messier 87, die de vorming van de halo kan hebben beïnvloed.

De sterren in Messier 87 hebben een bolvormige symmetrische verdeling en de dichtstbevolkte gebieden zijn die welke het dichtst bij de kern van het sterrenstelsel liggen. De dichtheid neemt af naarmate de afstand tot het centrum toeneemt.

Messier 87 bevat een superzwaar zwart gat met een geschatte massa van 6,5 miljard zonsmassa, een van de zwaarste zwarte gaten die bekend zijn. Het object, dat zich binnen de centrale 60 lichtjaar van de kern van het sterrenstelsel bevindt, wordt omcirkeld door een schijf van geïoniseerd gas die met snelheden tot 1000 km/s ronddraait. De schijf heeft een diameter van maximaal 0,39 lichtjaar (0,12 parsec) en staat loodrecht op de relativistische jet die uit de kern van het stelsel komt.

Het centrale zwarte gat is een sterke bron van straling in meerdere golflengten, met name radiogolven. Het is het belangrijkste onderdeel van de actieve kern van Messier 87. Waarnemingen hebben aangetoond dat het zwarte gat ongeveer 25 parsec van het centrum van het sterrenstelsel is verwijderd, in de richting tegengesteld aan de jet. Dit zou erop kunnen wijzen dat de jet het zwarte gat uit het centrum van het sterrenstelsel heeft verjaagd of dat het zwarte gat is verplaatst als gevolg van een fusie met een ander sterrenstelsel.

Messier 87 heeft een enorme populatie bolhopen, met een geschat aantal van 12.000 bolhopen, zoals blijkt uit een onderzoek uit 2006. Ter vergelijking: ons sterrenstelsel bevat ongeveer 150 tot 200 bolhopen.

De allereerste hypervelocity bolhoop werd in Messier 87 gevonden. De bolhoop, HVGC-1 genaamd, werd gevonden terwijl hij uit het sterrenstelsel ontsnapte. De ontdekking wijst erop dat het sterrenstelsel niet één maar twee superzware zwarte gaten in het centrum heeft als gevolg van een botsing met een ander sterrenstelsel in het verre verleden.

Er zijn bijna honderd ultracompacte dwergsterrenstelsels rondom Messier 87 geïdentificeerd. Ultracompacte dwergsterrenstelsels lijkt op bolhopen maar hebben een diameter van 33 lichtjaar of meer. He tis onduidelijk of het een nauwe klasse bolhopen betreft of dwergsterrenstelsels die door Messier 87 zijn geabsorbeerd.

Messier 87 is een van de helderste bekende radiobronnen aan de hemel. in 1947 werd een sterke radiobron gevonden die samenviel met de positie van Messier 87 en die de naam Virgo A kreeg. In 1953 werd de bron geïdentificeerd als Messier 87, waarbij de relativistische jet die uit de kern van het sterrenstelsel komt, als waarschijnlijke oorzaak werd aangegeven.

Messier 87 is ook een sterke bron van röntgenstraling. De bron bevindt zich nabij het centrum van een hete, röntgenstraling uitzendende wolk die zich ver uitstrekt over de Virgocluster. De röntgenstraling heeft het grootste deel van het interstellaire stof vernietigd, waardoor er slechts ongeveer 70.000 zonsmassa aan stoffig materiaal in Messier 87 resteert. Dat is minder dan in ons sterrenstelsel, dat ongeveer 108 miljoen zonsmassa aan stof bevat.

Virgo X-1, de eerste extragalactische röntgenbron, werd in april 1965 gevonden. Het was de eerste bron van radio-emissie die in het sterrenbeeld Virgo – Maagd werd gevonden.

Messier 87 is ook een zeer sterke bron van gammastraling, die sinds het einde van de jaren ’90 in het sterrenstelsel wordt waargenomen. Waarnemingen met de HESS Cherenkov-telescopen in 2006 hebben aangetoond dat de gammastralingsflux in enkele dagen tijd verandert. Door de korte periodieke variaties is het gebied direct rondom het superzware zwarte gat in het centrum de meest waarschijnlijke kandidaat voor de gammastralingsbron.

In februari 1919 vond er een supernova plaats in Messier 87 maar deze werd pas in 1922 door de Russische astronoom Innokentii A. Balanowski op fotografische platen gevonden. Balanowski schatte de piekmagnitude van de supernova op 11,5, wat overeenkomt met een absolute helderheid van magnitude -20.

Edwin Hubble catalogiseerde Messier 87 in 1926 als een elliptische extragalactische nevel zonder duidelijke verlenging. Op dat moment was Messier 87 de enige elliptische nevel met waarneembare sterren. In 1931 identificeerde Hubble het als een lid van de Virgocluster. Messier 87 werd pas in 1956 geïdentificeerd als een E0-type sterrenstelsel. De classificatie werd later gewijzigd in E0p, waarbij het achtervoegsel ‘p’ verwijst naar een bijzonder sterrenstelsels, vanwege de jet.

Virgo A wordt ook geclassificeerd als een type-cD-sterrenstelsel, een superreusachtig sterrenstelsel van klasse D, met een elliptische kern en een uitgebreide stofvrije omhulling.

In juni 2015 bleek uit waarnemingen met de FLAMES-spectrograaf van de Very Large Telescope van de ESO dat Messier 87 in de afgelopen miljard jaar een heel middelgroot sterrenstelsel heeft geabsorbeerd. Astronomen volgden de bewegingen van 300 planetaire nevels en vonden bewijs van zowel de fusie als van overtollig licht afkomstig van de restanten van het kleinere sterrenstelsel. Sommige nevels in de enorme halo van Messier 87 bleken naar ons toe te bewegen, terwijl ander zich juist verwijderden. Een groot deel van de buitenste halo van Messier 87 lijkt nu twee keer zo helder als wanneer de fusie niet had plaatsgevonden en de sterren die uit het kleinere sterrenstelsel zijn geabsorbeerd, zijn verspreid over een gebied dat ongeveer 100 keer groter is dan het gehele geabsorbeerde sterrenstelsel. Aangenomen wordt dat het sterrenstelsel een stervormende spiraal was, omdat de botsing enkele jongere, blauwere sterren aan Messier 87 heeft toegevoegd.

Messier 87 werd op 18 maart 1871 door Charles Messier gevonden, samen met zeven andere leden van de Virgocluster – Messier 84, Messier 85, Messier 86, Messier 89, Messier 90 en Messier 91 – en de bolhoop Messier 92 in het sterrenbeeld Hercules. Messier merkte op:

Nevel zonder ster, in Virgo, onder en zeer dicht bij een ster van de achtste magnitude, waarbij de ster dezelfde rechte klimming heeft als de nevel en de declinatie 13d 42’ 21” noord was. Deze nevel heeft dezelfde helderheid als de twee nevels nr. 84 en nr. 86.

John Herschel catalogiseerde Messier 87 als h 1301 en voegde het later toe aan de General Catalogue als GC 3035. Hij beschreef het object als “zeer helder; zeer groot; rond; veel helderder naar het midden toe”.

Heber Curtis fotografeerde Messier 87 met de Crossley reflector van de Lick sterrenwacht en beschreef het stelsel als volgt:

NGC 486. RA=12:25,8, Dec=1:57. Buitengewoon helder; de scherpe kern is goed te zien bij een belichtingstijd van 5 minuten. Het helderdere centrale gedeelte heeft een diameter van ongeveer 0,5’ en de totale diameter is ongeveer 2’; bijna rond. Er is geen spiraalstructuur waarneembaar. Een merkwaardige rechte jet ligt in een opening in de nevel in p.a. 20 graden, die blijkbaar met de kern verbonden is door een dunne  lijn van materie. De jet is het helderst aan het binnenste uiteinde, dat zich op 11” van de kern bevindt. 20 s.n.

Messier 87 – NGC 4486

Type object	Elliptisch sterrenstelsel
Klasse	E+0-1 pec, NLRG Sy
Namen en aanduidingen	Messier 87 NGC 4486 Virgo A Virgo X-1 Arp 152
Sterrenbeeld	Virgo – Maagd
Afstand (miljoen lichtjaar – megaparsec)	53,5 – 16,4
Aantal sterren	1 biljoen
Schijnbare helderheid (magnitude)	9,59
Absolute helderheid (magnitude)	-22
Schijnbare grootte (boogminuten)	7,2 * 6,8
Straal (lichtjaar)	60.000
Heliocentrische radiale snelheid (km/s)	1308
Galactocentrische snelheid (km/s)	1254

Locatie

Eerste publicatie: 2 augustus 2025
Bron: Wikipedia, messier-guide & anderen