La classe de luminosité de M91 est II et elle présente une large raie HI. C'est une galaxie LINER, c'est-à-dire une galaxie dont le noyau présente un spectre d'émission caractérisé par de larges raies d'atomes faiblement ionisés. De plus, elle est aussi une galaxie active de type Seyfert[1].
M91 a été découverte par Charles Messier le , mais la position qu'il a rapportée dans son catalogue était erronée. Elle a donc été redécouverte indépendamment par William Herschel le . En fait, pour déterminer la position de M91, Messier s'était basé sur celle de M89, en pensant qu'il s'agissait de M58. M91 a donc fait partie des objets manquants du catalogue Messier jusqu'à ce que l'astronome amateur américain William C. Willaims comprenne en 1969 l'erreur faite par Messier[8].
Eskridge, Frogel et Pogge ont publié un article en décrivant la morphologie de 205 galaxies spirales ou lenticulaires rapprochées. Les observations ont été réalisées dans la bande H de l'infrarouge et dans la bande B (le bleu). Selon Eskridge et ses collègues, M91 est de type SB(r)ab dans la bande B et SBab dans la bande H. Le noyau ponctuel de la galaxie est encastré dans un bulbe légèrement elliptique. Le bulbe présent une claire torsion isophotale de ~90° entre ses isophotes internes et externes. Il est aussi traversé par une barre proéminente dont l'angle de position est aligné avec le bulbe extérieur. M91 présente aux extrémités de la barre un pseudo-anneau intérieur incomplet qui est formé par les parties intérieures des bras spiraux. Les bras commencent à plus de 90° avant les extrémités de la barre. Une fois qu'ils ont dépassé celle-ci, le bras au sud-est devient très ouvert et rapidement diffus. Le bras au nord-ouest est beaucoup plus étroitement enveloppé et reste proéminent largement plus longtemps. Le bras à l'est a beaucoup plus de nœuds dans sa partie interne que le bras ouest. La structure de ce bras se divise en plusieurs petits bras dans le disque externe. Le disque externe de M91 est asymétrique, le côté au sud-est ayant une brillance de surface plus élevée que celui au nord-ouest. Les isophotes du disque externe sont à peu près alignés avec ceux du bulbe interne et orthogonaux au bulbe externe[11].
Distance et mouvement de M91
À ce jour, 42 mesures non basées sur le décalage vers le rouge (redshift) donnent une distance de 15,852 ± 2,417 Mpc (∼51,7 millions d'al)[3], ce qui est à l'extérieur des valeurs de la distance de Hubble.
Cette galaxie, comme plusieurs de l'amas de la Vierge, est relativement rapprochée du Groupe local et on obtient souvent une distance de Hubble très différente en raison de leur mouvement propre dans le groupe où dans l'amas auquel elles sont associées. La distance de 15.852 Mpc est sans doute plus près de la réalité. Selon ces deux mesures, M91 se dirige vers le centre de l'amas en direction de la Voie lactée. Notons que c'est avec la valeur moyenne des mesures indépendantes, lorsqu'elles existent, que la base de données NASA/IPAC calcule le diamètre d'une galaxie.
Trou noir supermassif
Selon une étude publiée en 2009 et basée sur la vitesse interne de la galaxie mesurée par le télescope spatial Hubble, la masse du trou noir supermassif au centre de M91 serait comprise entre 9,6 et 38 millions de [12].
Toutes les galaxies de la liste de Mahtessian ne constituent pas réellement un groupe de galaxies. Ce sont plutôt plusieurs groupes qui font tous partie d'un amas galactique, l'amas de la Vierge. Pour éviter la confusion avec l'amas de la Vierge, on peut donner le nom de groupe de M60 à cet ensemble de galaxies, car c'est l'une des plus brillantes de la liste. L'amas de la Vierge est en effet beaucoup plus vaste et compterait environ 1 300 galaxies, et possiblement plus de 2 000[14], situées au cœur du superamas de la Vierge, dont fait partie le Groupe local[15],[16].
De nombreuses galaxies de la liste de Mahtessian se retrouvent dans onze groupes décrits dans un article d'A.M. Garcia[17], soit le groupe de NGC 4123 (7 galaxies), le groupe de NGC 4261 (13 galaxies), le groupe de NGC 4235 (29 galaxies), le groupe de M88 (13 galaxies, M88 = NGC 4501), le groupe de NGC 4461 (9 galaxies), le groupe de M61 (32 galaxies, M61 = NGC 4303), le groupe de NGC 4442 (13 galaxies), le groupe de M87 (96 galaxies, M87 = NGC 4486), le groupe de M49 (127 galaxies, M49 = NGC 4472), le groupe de NGC 4535 (14 galaxies) et le groupe de NGC 4753 (15 galaxies). Ces onze groupes font partie de l'amas de la Vierge et ils renferment 396 galaxies. Certaines galaxies de la liste de Mahtessian ne figurent cependant dans aucun des groupes de Garcia et vice versa.
↑B. Vollmer, V. Cayatte, A. Boselli, C. Balkowski et W. J. Duschl, « Kinematics of the anemic cluster galaxy NGC 4548. Is stripping still active? », Astronomy and Astrophysics, vol. 349, , p. 411-423 (Bibcode1999A&A...349..411V, lire en ligne).
↑Paul B. Eskridge, Jay A. Frogel, Richard W. Pogge et et al., « Near-Infrared and Optical Morphology of Spiral Galaxies », The Astrophysical Journal Supplement Serie, vol. 143, no 1, , p. 73-111 (DOI10.1086/368640, Bibcode2002ApJS..143...73E, lire en ligne [PDF])
↑A. Beifiori, M. Sarzi, E.M. Corsini, E. Dalla Bontà, A. Pizzella, L. Coccato et F. Bertola, « UPPER LIMITS ON THE MASSES OF 105 SUPERMASSIVE BLACK HOLES FROM HUBBLE SPACE TELESCOPE/SPACE TELESCOPE IMAGING SPECTROGRAPH ARCHIVAL DATA », The Astrophysical Journal, vol. 692#1, , p. 856-868 (DOI10.1088/0004-637X/692/1/856, lire en ligne).
↑Abraham Mahtessian, « Groups of galaxies. III. Some empirical characteristics », Astrophysics, vol. 41 #3, , p. 308-321 (DOI10.1007/BF03036100, lire en ligne, consulté le ).
↑(en) P. Fouque, E. Gourgoulhon, P. Chamaraux, G. Paturel, « Groups of galaxies within 80 Mpc. II - The catalogue of groups and group members », Astronomy and Astrophysics Supplement, vol. 93, , p. 211-233 (Bibcode1992A&AS...93..211F, lire en ligne).
↑A.M. Garcia, « General study of group membership. II - Determination of nearby groups », Astronomy and Astrophysics Supplement Series, vol. 100 #1, , p. 47-90 (Bibcode1993A&AS..100...47G).
