Vitajte späť v Messierovom pondelok! Dnes pokračujeme v úcte nášmu drahému priateľovi Tammymu Plotnerovi pri pohľade na „Fantómovú galaxiu“ známu ako Messier 74!
V 18. storočí si slávny francúzsky astronóm Charles Messier všimol prítomnosť niekoľkých „hmlistých objektov“ pri sledovaní nočnej oblohy. Pôvodne si tieto objekty pomýlil s kométami a začal ich katalogizovať, aby ostatní neurobili rovnakú chybu. V súčasnosti výsledný zoznam (známy ako Messierov katalóg) obsahuje viac ako 100 objektov a je jedným z najvplyvnejších katalógov Deep Space Objects.
Jedným z týchto objektov je špirálová galaxia známa ako Messier 74 (aka. Fantómová galaxia), ktorá sa objavuje tvárou v tvár pozorovateľom zo Zeme. Nachádza sa asi 30 miliónov svetelných rokov od Zeme v smere na súhvezdie Rýb, táto galaxia meria priemer okolo 95 000 svetelných rokov (takmer taký veľký ako Mliečna dráha) a je domovom asi 100 miliárd hviezd.
Popis:
Táto prekrásna galaxia je prototypom veľkorysej sc galaxie Sc a patrí medzi prvé „špirálové hmloviny“ uznané lordom Rosseom. Nachádza sa asi 30 až 40 miliónov svetelných rokov od nás a pomaly skĺzava ešte ďalej rýchlosťou 793 kilometrov za sekundu. Jej krása trvá približne 95 000 svetelných rokov, približne rovnakej veľkosti ako naša Mliečna dráha a jej špirálové ramená sa tiahnu viac ako 1 000 svetelných rokov.
Vo vnútri týchto ramien sa nachádzajú zhluky modrých mladých hviezd a ružovo sfarbených difúznych plynných hmlovín nazývaných oblasti H II, v ktorých dochádza k vytváraniu hviezd. Prečo taká obrovská krása? Šanca je, že vlny hustoty sa pohybujú okolo plynného disku M74, pravdepodobne vyvolané gravitačnou interakciou so susednými galaxiami. Ako vysvetlil B. Kevin Edgar:
„Je opísaná numerická metóda, ktorá je špecificky navrhnutá na spracovanie dynamiky nekonečne tohto, rozdielne rotujúceho plynného disku. Táto metóda je založená na Piecewise Parabolic Method (PPM), rozšírení Godunovovej metódy vyššieho poriadku. Zahrnuté sú gravitačné sily predstavujúce lineárnu vlnu hustoty špirály v hviezdnej zložke galaxie. Výpočet je euleriánsky a vykonáva sa v rovnomerne rotujúcom referenčnom rámci s použitím rovinných polárnych súradníc. Rovnice sú formulované v presnej poruchovej forme, aby sa výslovne odstránili všetky veľké, protichodné výrazy predstavujúce rovnováhu síl v nerušenom osovom symetrickom stave, čo umožňuje presné vypočítanie malých porúch. Táto metóda je ideálna na štúdium plynnej reakcie na vlnu špirálovej hustoty v diskovej galaxii. Vypočítajú sa sériové dvojrozmerné hydrodynamické modely, aby sa otestovala gravitačná reakcia rovnomerného, izotermického, bezhmotného plynného disku na uloženú špirálovitú gravitačnú poruchu. Parametre opisujúce distribúciu hmoty, vlastnosti rotácie a špirálovú vlnu sú založené na galaxii NGC 628. Riešenia majú šoky vo vnútri a zvonku spoločnej rotácie, čím sa vyčerpáva oblasť okolo spoločnej rotácie. Miera, pri ktorej je táto oblasť vyčerpaná, silne závisí od sily vynucovanej špirálovej poruchy. Potenciálne poruchy o 10% väčšie spôsobujú veľké radiálne prítoky. Čas potrebný na to, aby plyn v takýchto modeloch klesol na vnútornú Linbladovu rezonanciu, je iba malou časťou Hubbleovho času. Implikovaný rýchly vývoj naznačuje, že ak existujú galaxie s takými veľkými poruchami, musí sa buď doplniť plyn z vonkajšej strany galaxie, alebo poruchy musia byť prechodné. Vo vnútri spoločnej rotácie so špirálovitým vzorom strata hybnej hybnosti plynom zvyšuje uhlovú hybnosť hviezd, čím sa znižuje amplitúda vlny. ““
Čo ešte sa skrýva vo vnútri? Potom sa pozrite röntgenovými očami. Ako Roberto Soria (a kol.) Uviedol vo svojej štúdii z roku 2002:
„Tvárová špirálová galaxia M74 (NGC 628) bola pozorovaná spoločnosťou XMM-Newton 2. februára 2002. Celkovo sa vo vnútorných 5 ′ od jadra nachádza 21 zdrojov (po odmietnutí niekoľkých zdrojov spojených s hviezdami v popredí). , Pomery tvrdosti naznačujú, že približne polovica z nich patrí do galaxie. Koniec funkcie svietivosti s vyššou svietivosťou je upravený silovým zákonom o strmosti -0,8. Toto možno interpretovať ako dôkaz pokračujúcej tvorby hviezd, analogicky s distribúciami nájdenými na diskoch iných galaxií neskorého typu. Porovnanie s predchádzajúcimi pozorovaniami Chandra odhaľuje nový ultrafialový prechod pre röntgenové žiarenie (LX ~ 1,5 × 1039 ergs s-1 v pásme 0,3 - 8 keV) asi 4 'severne od jadra. Nájdeme ďalší jasný prechodný zdroj (LX ~ 5 × 1038 ergs s-1) asi 5 'severozápadne od jadra. V tomto pozorovaní XMM-Newton sa tiež nachádzajú UV a röntgenové náprotivky SN 2002ap; pomer tvrdosti rôntgenového lúča naznačuje, že emisie pochádzajú z otrasených obvodových hmôt. “
V prípade Messier 74 nie je nič šokujúce - vrátane vln hustoty špirály. Ako vysvetlili Sakhibov a Smirnov v štúdii z roku 2004:
„Ukázalo sa, že radiálny profil rýchlosti tvorby hviezd (SFR) v galaxii NGC 628 je modulovaný vlnou špirálovej hustoty. Radiálny profil rýchlosti prítoku plynu do špirálového ramena je podobný radiálnemu rozdeleniu povrchovej hustoty SFR. Poloha korotačnej rezonancie sa určuje spolu s ďalšími parametrami vlny špirálovej hustoty pomocou Fourierovej analýzy azimutálneho rozdelenia pozorovaných radiálnych rýchlostí v prstencových zónach disku NGC 628. Radiálny profil povrchovej hustoty SFR sa určuje pomocou empirického vzťahu SFR - lineárna veľkosť komplexov pre tvorbu hviezd (obrovské oblasti HII) a merania súradníc, tokov H alfa a veľkostí oblastí HII v NGC 628. “
Hovoríme o gigantických oblastiach tvoriacich hviezdy, však? A kde sa tvoria hviezdy…. Hviezdy zomierajú. Rovnako ako v supernove! Ako uviedol Elias Brinks (a kol.):
„Tvorba mohutných hviezd, zvyčajne v (super) hviezdokopoch, ich rýchly vývoj a následný zánik supernov, má zásadný vplyv na ich bezprostredné okolie. Kombinovaný účinok hviezdnych vetra a Supernov, ktoré sa odchádzajú v rýchlom slede a v malom objeme, vytvára v špirálovitých a (trpasličích) nepravidelných galaxiách expandujúce bubliny koronálneho plynu v neutrálnom medzihviezdnom médiu (ISM). Tieto rozširujúce sa škrupiny následne zametajú a stláčajú neutrálny plyn, ktorý môže viesť k tvorbe molekulárneho oblaku a k vzniku sekundárnej alebo indukovanej tvorby hviezd. Oblasti tvoriace hviezdy rušia ich okolitý ISM, takže „aktívnejší“ z hľadiska tvorby hviezd bude mať galaxia nehomogénnejšiu ISM. Miera tvorby hviezd v NGC 628 je štyrikrát vyššia ako v NGC 3184 a dvakrát vyššia ako v NGC 6946, čo by mohlo vysvetliť väčší počet otvorov HI nachádzajúcich sa v tejto galaxii. Zistili sme, že veľkosť otvorov HI sa pohybuje od 80 ks (blízko limitu rozlíšenia) do 600 ks; expanzné rýchlosti môžu dosiahnuť 20 km s1; odhadovaný vek je 2,5 až 35 Myr a zahrnutá energia sa pohybuje od 1050 do 3,5 x 105 Z erg. Množstvo neutrálneho plynu je rádovo 104 až 106 slnečných hmôt. “
Obrovské masy ... Masy, ktoré niekedy… zmiznú ?? Ako vysvetlili Justyn R. Maund a Stephen J. Smartt v štúdii z roku 2009:
„Pomocou obrázkov z Hubbleovho vesmírneho teleskopu a Geminiho ďalekohľadu sme potvrdili zmiznutie progenitorov dvoch supernov typu II (SNe) a vyhodnotili sme prítomnosť ďalších hviezd, ktoré sú s nimi spojené. Zistili sme, že progenitor SN 2003gd, hviezdy supergentnej na M, sa už v lokalite SN už nepozoruje a určil jeho vnútorný jas pomocou techník odčítania obrázkov. Progenitor SN 1993J, hviezdy supergentnej na K, už tiež nie je prítomný, ale jeho binárny spoločník supersignant B je stále pozorovaný. Zmiznutie progenitorov potvrdzuje, že tieto dve supernovy boli produkované červenými supergiánmi. “
Maund a Smartt použili techniku, pri ktorej sa snímky nasnímali po tom, čo SN 2003gd zmizol, a progenitorová hviezda pravdepodobne chýbala a odpočítala sa z pred explozívnych snímok. Všetko, čo zostalo na pozícii SN, zodpovedalo skutočnej progenitorovej hviezde. Geminiho pozorovania 2003gd sú znázornené na obrázku 1, ktorý porovnáva pohľady pred a po supernovovej oblasti progenitorovej hviezdy v galaxii známe ako M-74 alebo NGC 628.
"Toto je prvý progenitor červenej supergencie pre normálnu supernovu typu IIP, o ktorej sa ukázalo, že zmizla, a je na spodnom okraji stupnice, aby mohutné hviezdy explodovali ako supernovy," uviedol Maund. „Nakoniec to potvrdzuje, že štandardná predpoveď mnohých modelov vývoja hviezd je správna.“
Vyvíjajúci? Betcha ’. Messier 74 pokračuje, napriek jeho veku, vyrastať! Ako A.S. Gusev (a kol.) Uviedol:
„Interpretácia pozorovaných vlastností mladej hviezdnej populácie v NGC 628 sa vykonáva na základe porovnania fotometrických údajov UBVRI s vysokým rozlíšením 127 H-alfa oblastí v galaxii s podrobnou mriežkou syntetických vývojových modelov hviezdnych systémov. Podrobná mriežka vývojových modelov zahŕňa 2 režimy tvorby hviezd (okamžité roztrhnutie a konštantné vytváranie hviezd), celý rozsah MMF (sklon a horný hmotnostný limit) a vek (od 1 do 100 Myr). Chemická hojnosť oblastí tvoriacich hviezdy bola stanovená z nezávislých pozorovaní. Riešenie reverzného problému zistenia veku, režimu tvorby hviezd, parametrov MMF a absorpcie prachu v oblastiach tvoriacich hviezdy sa dosahuje pomocou špeciálnej funkcionalizovanej odchýlky. Odhady sčervenania korelujú s galaktocentrickými vzdialenosťami oblastí tvoriacich hviezdy, v súlade s chemickým výskytom radiálneho gradientu odvodeného z nezávislých pozorovaní. Vek komplexov tvoriacich hviezdy tiež vykazuje trend ako funkciu chemického zloženia. “
Takže kde presne chodia také veľké skupiny mladých hviezd a relaxujú? Možno ... Možno sa snažia vytvoriť susedský bar. Galaktický bar, samozrejme! Ako uviedla M. S. Seigar zo Spoločného astronomického centra v štúdii z roku 2002:
„Získali sme pozemné snímky spirálnych galaxií I, J a K, Messier 74 (NGC 628). Ukázalo sa, že táto galaxia má kruhovitý kruh tvorby hviezd z infračervenej spektroskopie absorpcie CO a submilimetrového zobrazovania emisií CO. Predpokladá sa, že kruhové jadrové kruhy tvorby hviezd existujú iba ako výsledok barového potenciálu. Ukazujeme dôkazy slabého oválneho skreslenia v strede M 74. Výsledky Combes & Gerin (1985) používame na to, aby sme naznačili, že tento slabý oválny potenciál je zodpovedný za kruhový kruh tvoriaci hviezdy pozorovaný v M 74. “
História pozorovania:
Táto úžasná špirálová galaxia bola pôvodne objavená koncom septembra 1780 Pierrom Mechainom a potom ju 18. októbra 1780 Charles Messier poslušne pozoroval a zaznamenával.
„Hmlovina bez hviezd, blízko hviezdy Eta Piscium, ktorú videl M. Mechain koncom septembra 1780, a uvádza:„ Táto hmlovina neobsahuje žiadne hviezdy; je dosť veľký, veľmi temný a veľmi ťažko pozorovateľný; je možné ju s väčšou istotou rozpoznať v jemných, mrazivých podmienkach. “ M. Messier to hľadal a našiel ho, ako ho opisuje M. Mechain: bol porovnávaný priamo s hviezdou Eta Piscium. “
O tri roky neskôr sa Sir William Herschel snažil vyriešiť to, čo považoval za hviezdokop - a vrátiť sa v nasledujúcich rokoch, dokonca aj na úkor svojho vybavenia.
„1799, 28. decembra, 40-stopový ďalekohľad. Uprostred veľmi jasný, ale jas obmedzený na veľmi malú časť a nie je okrúhly; okolo svetlého stredu je do značnej miery veľmi slabá hmlovina. Svetlá časť sa zdá byť riešiteľná, ale moje zrkadlo bolo poškodené kondenzovanými výparmi. “
Aby získal uznanie sira Williama, bol prvým, ktorý vyriešil niektoré z mnohých zhlukov regiónov s narodenými hviezdami, ktoré sa mohli objaviť v Messier 74, a výsledky jeho pozorovaní neskôr potvrdil jeho vlastný syn.
John Herschel by tiež videl škvrnitosť v štruktúre M74, ale Lord Rosse bol prvý, kto vybral špirálovú štruktúru. Astronómovia opäť považovali tieto kondenzácie za jednotlivé hviezdy - pozorovanie prešlo až do času Emila Dreyera, keď sa Messier 74 nakoniec stal aj objektom NGC.
Vyhľadávam Messier 74:
M74 nie je vždy ľahký objekt a vyžaduje tmavé nebo a hviezdne nakupovanie. Skúste začať v Alpha Arietis (Hamal) a vytvorte medzi ňou a Beta mentálnu líniu - potom smerom k Eta Piscium. Vycentrujte svoj vyhľadávač na Eta a posuňte pohľad asi o 1,5 stupňa na severovýchod. Ak dávate prednosť, môžete to urobiť pri pohľade cez široké pole okulára s nízkym zväčšením - ktoré obvykle poskytuje zorné pole iba stupňa.
U menšieho ďalekohľadu si všimnete prvé hviezdne jadro Messier 74. Preto má pozorovateľ mnohokrát ťažkosti s jeho nájdením! Verte tomu alebo nie, pohyb vám niekedy pomôže spozorovať slabé veci, takže pomocou okulára zistíte, že je to „trik obchodu s dobrým pozorovateľom“. Pretože táto špirálová galaxia má nízku jasnosť povrchu, vyžaduje si relatívne dobrú oblohu - skúste to za mnohých podmienok. Malý ďalekohľad odhalí okolo jadra zaprášený halo, zatiaľ čo väčší otvor odhalí špirálovú štruktúru. Veľké ďalekohľady v nedotknutej oblohe môžu rozoznať slabý zákal!
Študujte si to sami ... Kto vie, čo by ste mohli objaviť!
Názov objektu: Messier 74
Alternatívne označenia: M74, NGC 628
Typ objektu: Sc špirálna galaxia
súhvezdí: Ryby
Pravý Vzostup: 01: 36,7 (h: m)
deklinácie: +15: 47 (deg: m)
vzdialenosť: 35000 (kly)
Vizuálny jas: 9,4 (mag)
Zdanlivá dimenzia: 10,2 × 9,5 (oblúková min.)
Tu sme napísali veľa zaujímavých článkov o Messierových objektoch a globulárnych zhlukoch tu v časopise Space Magazine. Tu je úvod Tammy Plotnera k Messierovým objektom, M1 - Krabia hmlovina, Pozorovanie reflektorov - Čokoľvek sa stalo s Messierom 71? A články Davida Dickisona o Messierových maratónoch 2013 a 2014.
Nezabudnite sa pozrieť na náš kompletný katalóg Messier. Ďalšie informácie nájdete v databáze Messier SEDS.
zdroj:
- NASA - Messier 74
- SEDS - Messier 74
- Messier Objects - Messier 74: Phantom Galaxy
- Wikipedia - Messier 74
