Đám Xử Nữ

Cụm Xử Nữ là một cụm thiên hà lớn có tâm cách 53,8 ± 0,3 Mly (16,5 ± 0,1 Mpc )^[2] trong chòm sao Xử Nữ. Bao gồm khoảng 1.300 (và có thể lên tới 2.000) thiên hà thành viên,^[3] cụm này tạo thành trung tâm của Siêu đám Xử Nữ lớn hơn, trong đó Nhóm Địa phương (chứa Dải Ngân hà của chúng ta) là một thành viên. Nhóm Địa phương đang thực hiện quá trình của Siêu đám Xử Nữ gọi là quá trình hướng về tâm của cụm Xử Nữ gây ra bởi lực hấp dẫn quá lớn của nó, Người ta ước tính khối lượng của Cụm Xử Nữ là 1,2 × 10¹⁵ M_☉ đến 8 độ so với tâm cụm hoặc bán kính khoảng 2,2 Mpc.^[4]

Đám Xử Nữ
Đám Xử Nữ hiển thị trong ánh sáng khuếch tán giữa các thiên hà thành viên. Messier 87 là thiên hà lớn nhất (phía dưới bên trái).
Dữ liệu quan sát (Kỷ nguyên J2000)
Chòm sao	Xử Nữ & Hậu Phát
Xích kinh	12h 27m[1]
Xích vĩ	+12° 43′[1]
Thành viên sáng nhất	Messier 49
Số lượng thiên hà	~1,500[1]
Phân loại Bautz–Morgan	III[1]
Khối lượng ràng buộc	1015 M☉
Xem thêm: Nhóm thiên hà, Cụm thiên hà, Danh sách nhóm và quần tụ thiên hà

Nhiều thiên hà sáng hơn trong cụm này, bao gồm cả thiên hà hình elip khổng lồ Messier 87, được phát hiện vào cuối những năm 1770 và đầu những năm 1780 và sau đó được đưa vào danh mục các vật thể mờ phi sao chổi của Charles Messier. Được Messier mô tả là tinh vân không có sao, bản chất thực sự của chúng không được công nhận cho đến những năm 1920.^[A]

Mặc dù có thể nhìn thấy một số thành viên nổi bật nhất của cụm bằng các thiết bị nhỏ hơn, nhưng kính thiên văn 6 inch sẽ cho thấy khoảng 160 thiên hà của cụm vào đêm quang đãng. Thành viên sáng nhất của nó là thiên hà hình elip Messier 49; tuy nhiên thành viên nổi tiếng nhất của nó là thiên hà hình elip Messier 87, nằm ở trung tâm của cụm sao.^[6]

Đặc điểm

Cụm này là một hỗn hợp khá không đồng nhất của các thiên hà xoắn ốc và thiên hà hình elip.^[7] Tính đến năm 2004, người ta tin rằng các thiên hà xoắn ốc của cụm thiên hà được phân bố thành một sợi thuôn dài, dài gấp khoảng bốn lần chiều rộng của nó, trải dài dọc theo đường ngắm từ Dải Ngân hà .^[8] Các thiên hà hình elip tập trung ở trung tâm hơn các thiên hà xoắn ốc.^[9]

Cụm này là tập hợp của ít nhất ba cụm con riêng biệt: Xử Nữ A, tập trung vào M87, phần thứ hai tập trung vào thiên hà M86, và Xử Nữ B, tập trung vào M49, với một số tác giả bao gồm cụm con Xử Nữ C, tập trung vào thiên hà M60 cũng như một cụm con LVC (Đám mây vận tốc thấp), tập trung vào thiên hà xoắn ốc lớn NGC 4216.^[10] Đáng chú ý, thiên hà hình elip khổng lồ M87 chứa một lỗ đen siêu lớn, có chân trời sự kiện được quan sát bởi Nhóm Hợp tác Kính viễn vọng Chân trời Sự kiện vào năm 2019.^[11][12]

Trong số tất cả các cụm con, Xử Nữ A, được hình thành bởi hỗn hợp các thiên hà hình elip, dạng thấu kính và (thường) xoắn ốc nghèo khí,^[13] là cụm con chiếm ưu thế, với khối lượng xấp xỉ 10 ¹⁴ M_☉, xấp xỉ lớn lớn hơn hai cụm con còn lại.^[14]

Sự nhiễu loạn có thể ngăn cản các cụm thiên hà nguội đi (Tia X Chandra).

Ba nhóm nhỏ đang trong quá trình hợp nhất để tạo thành một cụm lớn hơn^[14] và được bao quanh bởi các đám mây thiên hà nhỏ hơn khác, chủ yếu bao gồm các thiên hà xoắn ốc, được gọi là Đám mây N, Đám mây S và Xử Nữ E đang trong quá trình không thể hợp nhất với chúng,^[15] cộng với các thiên hà và nhóm thiên hà biệt lập khác (như đám mây thiên hà Coma I) cũng bị thu hút bởi lực hấp dẫn của Xử Nữ để hợp nhất với nó trong tương lai.^[16] Điều này cho thấy rõ ràng rằng cụm Xử Nữ là một cụm trẻ năng động vẫn đang hình thành.^[15]

Hai tập hợp lân cận khác được gọi là Đám mây M, Đám mây W và Đám mây W' dường như là các hệ thống nền độc lập với cụm chính.^[15]

Cụm Xử Nữ nằm trong Siêu đám Xử Nữ và hiệu ứng hấp dẫn của nó làm chậm các thiên hà gần đó. Khối lượng lớn của cụm làm chậm quá trình lùi xa của Nhóm địa phương khỏi cụm khoảng 10%.^[17]

Môi trường nội bộ

Giống như nhiều cụm thiên hà lớn khác, môi trường nội đám (ICM) của Xử Nữ chứa đầy plasma nóng, hiếm ở nhiệt độ 30 triệu kelvin phát ra tia X.^[18] Trong môi trường nội đám tìm thấy một số lượng lớn các sao liên thiên hà^[19][20] (lên tới 10% số sao trong cụm),^[21] bao gồm một số tinh vân hành tinh.^[22] Có giả thuyết cho rằng chúng đã bị trục xuất khỏi các thiên hà quê hương của chúng do tương tác với các thiên hà khác ^[21]. ICM cũng chứa một số cụm sao cầu,^[23][24][25] có thể đã tách ra khỏi các thiên hà lùn,^[25] và thậm chí ít nhất một khu vực hình thành sao.^[26]

Thiên hà

Bản đồ của Siêu đám Xử Nữ tập trung vào Nhóm Địa phương (đường kính ảnh 200 Mly ≈ 60 Mpc). Cụm Xử Nữ có thể được nhìn thấy ở giữa bên phải của hình ảnh, cách Nhóm Địa phương khoảng 50 Mly.

Bức ảnh chụp Cụm Xử Nữ với các thiên hà được gắn nhãn

Các thành viên nổi bật:^{[10][15][27][28]}

Thành viên cụm

Thiên hà	Tọa độ (Kỷ nguyên 2000)		Cấp sao biểu kiến (blue)	Loại	Đường kính góc	Đường kính (kly)	Vận tốc lùi (km/s)	Cụm con
	Xích kinh	Xích vĩ
Messier 98	12 13.8	14 54	10.9	SBb	9.8′	150	184	Virgo A hay N Cloud
NGC 4216	12 15.9	13 09	10.9	SBb	7.9′	120	459	Virgo A, N Cloud hay LVC
Messier 99	12 18.8	14 25	10.4	Sc	5.4′	80	2735	Virgo A hay N Cloud
NGC 4262	12 19.5	14 53	12.4	S0	1.9′	30	1683	Virgo A
NGC 4388	12 25.5	12 39	11.8	SAb	6.2′	85	2845	Virgo A
Messier 61	12 21.9	04 28	10.2	SBbc	6.2′	100	1911	S Cloud
Messier 100	12 22.9	15 49	10.1	SBbc	7.6′	115	1899	Virgo A
Messier 84	12 25.1	12 53	10.1	E1	6.0′	90	1239	Virgo A Markarian's Chain
Messier 85	12 25.4	18 11	10.0	S0	7.1′	105	1056	Virgo A
Messier 86	12 26.2	12 57	9.9	E3	10.2′	155	37	Virgo A hay nhóm nhỏ của nó. Markarian's Chain
NGC 4435	12 27.7	13 05	11.7	S0	3.0′	45	1111	Virgo A
NGC 4438	12 27.8	13 01	11.0	Sa	8.7′	130	404	Virgo A
NGC 4450	12 28.5	17 05	10.9	Sab	5.1′	80	2273	Virgo A
Messier 49	12 29.8	08 00	9.3	E2	9.8′	150	1204	Virgo B
Messier 87	12 30.8	12 23	9.6	E0–1	9.8′	980	1204	Virgo A
Messier 88	12 32.0	14 25	10.3	Sb	6.8′	100	2599	Virgo A
NGC 4526	12 32.0	07 42	10.6	S0	7.1′	105	931	Virgo B
NGC 4527	12 34.1	02 39	12.4	Sb	4.6′	69	1730	S Cloud
NGC 4536	12 34.4	02 11	11.1	SBbc	7.2′	115	2140	S Cloud
Messier 91	12 35.4	14 30	11.0	SBb	5.2′	80	803	Virgo A
NGC 4546	12 35.5	-03 48	11.3	S0	2.3'	30	1054	S Cloud
NGC 4550	12 35.5	12 13	12.5	S0	3.2′	50	704	Virgo A
Messier 89	12 35.7	12 33	10.7	E0	5.0′	75	628	Virgo A
NGC 4567	12 36.5	11 15	12.1	Sbc	2.8′	40	2588	Virgo A
NGC 4568	12 36.6	11 14	11.7	Sbc	4.4′	65	2578	Virgo A
Messier 90	12 36.8	13 10	10.2	SBab	10.5′	160	87	Virgo A
NGC 4571	12 36.9	14 13	11.9	Sc	3.7′	55	659	Virgo A
Messier 58	12 37.7	11 49	10.6	SBb	5.6′	85	1839	Virgo A
Messier 59	12 42.9	11 39	10.8	E5	5.0′	75	751	Virgo A hay Virgo E
Messier 60	12 43.7	11 33	9.8	E2	7.2′	110	1452	Virgo A, Virgo E hay Virgo C
NGC 4651	12 43.7	16 24	11.4	Sc	4.0′	60	1113
NGC 4654	12 43.9	13 08	11.1	SBc	5.0′	75	1349	Virgo A

Các thiên hà mờ hơn trong cụm thường được biết đến qua số lượng của chúng trong Danh mục cụm Xử Nữ, đặc biệt là các thành viên của quần thể thiên hà lùn.^[29]

Xem thêm

• Đám Coma
• Danh sách các cụm thiên hà

Ghi chú

1. Sau mục M91 trong Connoissance des Temps năm 1784, Messier đã thêm ghi chú sau:

   The constellation of Virgo, & especially the northern Wing is one of the constellations which encloses the most Nebulae: this Catalog contains thirteen which have been determined: viz. Nos. 49, 58, 59, 60, 61, 84, 85, 86, 87, 88, 89, 90, & 91. All these nebulae appear to be without stars: one can see them only in a very good sky, & near their meridian passage. Most of these nebulae have been pointed to me by Mr. Méchain.^[5]