Tervetuloa takaisin Messier maanantaina! Jatkuvassa kunnioituksessamme suurelle Tammy Plotnerille katsomme Messier 54 -nimistä globaalia klusteria!
1800-luvulla kuuluisa ranskalainen tähtitieteilijä Charles Messier totesi, että yötaivaalla oli useita "sumuisia esineitä". Alkuperäisesti erehtyessään heihin komeetoihin, hän alkoi laatia luetteloa näistä esineistä, jotta muut eivät tekisi samaa virhettä kuin hän. Ajan myötä tähän luetteloon (joka tunnetaan nimellä Messier-luettelo) sisällytetään 100 ystavaran upeimpia esineitä.
Yksi näistä esineistä on Messier 54 -niminen globaali klusteri, joka sijaitsee Jousimiehen tähdistön suuntaan. Tämän klusterin ajateltiin kuuluvan kerran Linnunrataan, joka sijaitsee noin 50 000 valovuoden päässä maasta. Viime vuosikymmeninä on tullut tähtitieteilijöitä ymmärtää, että se on itse asiassa osa Jousimiehen kääpiögalaksia, joka sijaitsee noin 87 000 valovuoden päässä.
Mitä katsot:
Tämä kompakti tähtimaapallo, joka pakeni meiltä nopeudella 142 kilometriä sekunnissa, voisi olla halkaisijaltaan 150 valovuotta ja kaukana 87.400 valovuotta. Odota… pidä lehdistöä… Lähes 90 tuhatta valovuotta? Joo. Messier 54 ei ole osa omaa Linnunradan galaksiamme!
Vuonna 1994 tähtitieteilijät tekivät melko järkyttävän löytön ... Tämä vaikea ratkaista gloular oli itse asiassa osa Jousimiehen kääpiön elliptistä galaksia. Kuten Michael H. Siegal (et ai.) Totesi tutkimuksessaan:
”Osana galaktisten globaaliklusterien ACS-tutkimusta esittelemme massiivisen globaalin klusterin M54 (NGC 6715) uuden Hubble-avaruusteleskoopin fotometrian ja vuoroveden hajotetun Jousimiehen (Sgr) dSph-galaksin päällekkäisen ytimen. Syvällä (F606W ~ 26.5) -tarkkalla fotometrialla saadaan aikaan ennennäkemättömän yksityiskohtainen värimittakaavio, joka näyttää M54 + Sgr -järjestelmän laajennetun sinisen vaakasuoran haaran ja useita pääsekvenssejä. Useat käännökset osoittavat vähintään kahden keski-ikäisen tähdenmuodostusajan, joiden ikä on 4 ja 6, ja [Fe / H] = - 0,4 - -0,6. Näytämme myös selvästi ensimmäistä kertaa näkyvän, ~ 2,3 Gyrin vanhan Sgr-populaation, joka on lähellä aurinkoa. Jäljityspopulaatio on osoitettu myös vielä nuoremmista (~ 0,1-0,8 Gyr vanhoista), enemmän metallirikkaista ([Fe / H] ~ 0,6) tähtiä. Sgr-ikä-metallisuussuhde on yhdenmukainen suljetun laatikon mallin kanssa ja useiden (4-5) tähden muodostuminen räjähtää satelliitin koko käyttöiän ajan, mukaan lukien aika, jonka Sgr alkoi häiriintyä. "
Pienen syvyytensä sisällä on ainakin 82 tunnettua muuttuvaa tähteä - joista 55 on RR Lyrae -tyyppisiä. Mutta Hubble Space-teleskooppia käyttävät tähtitieteilijät ovat myös havainneet, että on olemassa kaksi puoliregulaarista punaista muuttujaa, joiden jaksot ovat 77 ja 101 päivää. Kevin Charles Schlaufman ja Kenneth John Mighell National Optical Astronomy Observatory -keskuksesta selittivät tutkimuksessaan:
”Suurin osa ehdokasmuuttujien tähtiä löytyy klusterin keskuksen PC1-kuvista - alueelta, jolla muuttujia ei ole aiemmin raportoitu M54: n muuttujien maaperätutkimuksissa. Näitä havaintoja ei voida tehdä maasta, edes AO: lla, koska maapallon havainnoissa on aivan liian paljon tähtiä per resoluutioelementti. "
Mutta mitä muita epätavallisia tähtiä voitaisiin löytää sellaisen kaukaisen kosmisen tähtien evoluutiolaboratorion sisällä? Kokeile sinisinä koukkutähteinä tunnettuja ilmiöitä! Kuten Alfred Rosenberg (et al) totesi tutkimuksessaan:
”Esittelemme BV-fotometriaa, jonka keskipisteenä on globaali klusteri M54 (NGC 6715). Väri- ja suuruusdiagrammi osoittaa selvästi sinisen vaakasuoran haaran, joka ulottuu poikkeavasti nolla-ikäisen vaakahaaran teoreettisten mallien ulkopuolelle. Tällaisia vaakahaaraisia tähtiä (joita kutsutaan myös ”sinisiksi koukkutähdiksi”), jotka ylittävät kanonisten vaakasuuntaisten haarojen tähtien kuorimassan alarajan, on toistaiseksi tietty olevan olemassa vain harvoissa pallokerroissa: NGC 2808, Omega Centauri (NGC 5139), NGC 6273 ja NGC 6388. Ne klusterit, kuten M54, ovat galaksissamme valoisimpia, mikä viittaa mahdolliseen korrelaatioon tämän tyyppisten vaakasuuntaisten haarautähteiden olemassaolon ja kokonaismassan välillä. klusterista. Rako havainnollistetussa M54: n vaakasuorassa haarassa Teffin = 27 000 K: n ympärillä voitaisiin tulkita myöhäisen heliumin salaman teoreettisessa skenaariossa, mikä on mahdollinen selitys sinisten koukkutähteiden alkuperälle. "
Tähtien kanssa niin tiiviisti pakattuina, että Messier 54: n sisällä on kuitenkin tapahtunut vielä enemmän. Kuten Tim Adams (et al) totesivat tutkimuksessaan:
”Tutkimme keinoa selittää punaisten jättilähetäköjen ilmeinen heikkous ytimen romahtamisen jälkeisissä globaaleissa klustereissa. Ehdotamme, että punaisten jättiläisten ja binaarijärjestelmien väliset törmäykset voivat johtaa tietyn osan punaisen jättiläiskunnan tuhoutumiseen joko pudottamalla punaisen jättilän ydin tai muodostamalla yhteinen kirjekuorejärjestelmä, joka johtaa punainen jättiläinen kirjekuori. Kun punaista jättiä kohdellaan kahden pistemassana, yksi ytimelle ja toinen verhokäyrälle (asianmukaisella voimalailla massan jakautumisen huomioon ottamiseksi), ja binaarijärjestelmän komponentteja, joita käsitellään myös pistemassoina, käytämme nelirunkoinen koodi laskemaan aika-asteikot, joissa törmäykset tapahtuvat. Suoritamme sitten sarjan sujuvia hiukkasten hydrodynaamisia ajoja tutkiaksesi massansiirron yksityiskohtia järjestelmässä. Lisäksi osoitamme, että yksittäisten tähtien ja punaisten jättiläisten väliset törmäykset johtavat yhteisen kirjekuorejärjestelmän muodostumiseen, joka tuhoaa punaisen jättilähdettä. Huomaamme, että pieninopeuksinen törmäys binaarijärjestelmien ja punaisten jättiläisten välillä voi johtaa jopa 13 prosentin tuhoamiseen punaisten jättiläiskansojen joukosta. Tämä voisi auttaa selittämään PCC: n ympyräklustereissa havaittuja värigradientteja. Olemme myös sitä mieltä, että on olemassa mahdollisuus, että molempien törmäysten muodossa olevat binaarijärjestelmät saattavat lopulta joutua kosketuksiin, mikä saattaa johtaa kataklysmisten muuttujien populaatioon. "
Mutta löytöjä ei ole vielä loppunut ... Koska vuoden 2009 tutkimukset ovat paljastaneet todisteita keskimääräisestä mustasta aukosta Messier 54: n sisällä - ensimmäisen tiedetään olevan koskaan löydetty pallomaisesta klusterista.
”Raportoimme tähtitiheyden kourun ja nopeuden hajonnan havaitsemisen Jyväskylä-kääpiögalaktikon (Sgr) keskellä olevan globaalin klusterin M54 keskellä. Keskimääräinen näkölinjan nopeuden hajonta on 20,2 ± 0,7 km s-1, pieneneen arvoon 16,4 ± 0,4 km s-1 2farcs5: ssä (0,3 kpl). Kinematiikan ja pintatiheysprofiilien mallintaminen King-mallin ja pistemassan summana antaa mustan aukon massan ~ 9400 M aurinkoa. ” sanoo R. Ibata (et al.), ”Havainnot voidaan vaihtoehtoisesti selittää, jos rypytähteillä on kohtalainen säteittäinen anisotropia. Sgr-ytimen farkututkimus paljastaa voimakkaan tangentiaalisen anisotropian, todennäköisesti jäännöksen järjestelmän muodostumisesta. "
Havaintojen historia:
Kun Charles Messier katsoi ensimmäistä kertaa tätä heikkoa sumeaa 24. heinäkuuta 1778, hänellä ei ollut aavistustakaan, että hän oli aikeissa löytää ensimmäisen galaktisen ylimmän globaalin klusterin. Muistiinpanoissaan hän kirjoittaa: ”Hyvin heikko sumu, löydetty Jousimiehestä; sen keskusta on loistava eikä siinä ole tähtiä, joka on nähty 3,5 metrin akromaattisella kaukoputkella. Sen sijainti on määritetty kolmannen suuruusluokan Zeta Sagittariilta. ”
Vuotta myöhemmin Sir William Herschel opiskeli myös M54: tä, ja kirjoittaa yksityisissä muistiinpanoissaan: ”Pyöreä, ratkaistava sumu. Erittäin kirkas keskellä ja kirkkaus vähenee vähitellen, halkaisijaltaan noin 2 1/2 'tai 3'. 240 osoittaa liian melko suuria tähtiä epätasaisuuden heikossa osassa, mutta luulen pikemminkin, että niillä ei ole mitään yhteyttä neulaan. Uskon, että se ei ole mikään muu kuin hyvin tiivistettyjen tähteiden pienoiskooste. "
Seurauksena olisi lukemattomia muita havaintoja, kun muut tähtitieteilijät luetteloivat M54: n, ja kukin puolestaan kuvailee sitä vain siten, että sillä on paljon kirkkaampi ydin ja erottelukyky reunojen ympärillä. Hauskaa yrittää murtaa tämä!
Messier 54: n sijainti
M54: tä ei ole vaikea löytää… Hyppää vain alas Zeta Sagittariin, Jousimiehen Lounais-tähtiin, joka on Jousimiehen “teekannu” ja hyppää puoli astetta etelään ja sormen leveyteen (1,5 astetta) länteen. Ongelmana on sen näkeminen! Pienissä optiikoissa, kuten kiikareissa tai etsimässä, se näyttää pienikokoisuudestaan melkein tähtitaivaan. Jos etsit kuitenkin vain sitä, mikä näyttää suuremmalta, himmeältä tähdeltä, joka ei aivan ole täydellisessä tarkennuksessa, olet löytänyt sen.
Pienemmissä teleskoopeissa et saa resoluutiota tämän luokan III globaalista klusterista, koska se on niin tiheä. Suuri aukko ei myöskään ole paljon parempi, sillä vain jotkut yksittäiset tähdet näyttävät ulkokehästään. Suuruuden ja koon vuoksi Messier 54 soveltuu paremmin tummiin taivaisiin.
Ja tässä on nopeat tosiasiat tästä Messier-objektista, joiden avulla pääset alkuun:
Objektin nimi: Messier 54
Vaihtoehtoiset nimitykset: M54, NGC 6715
Kohteen tyyppi: Luokan III ekstragalaktinen globaali klusteri
tähdistö: Jousimies
Oikea nousu: 18: 55,1 (h: m)
eranto: -30: 29 (aste: m)
Etäisyys: 87,4 (kly)
Visuaalinen kirkkaus: 7,6 (mag)
Ilmeinen ulottuvuus: 12,0 (kaari min)
Olemme kirjoittaneet monia mielenkiintoisia artikkeleita Messier Objectsista täällä Space Magazine. Tässä on Tammy Plotnerin johdanto Messier-objekteihin, M1 - Rapun sumu, M8 - Laguunin sumu ja David Dickisonin artikkelit Messier-maratoneista 2013 ja 2014.
Varmista, että tutustu täydelliseen Messier-katalogimme. Ja katso lisätietoja SEDS Messier-tietokannasta.
Lähteet:
- Messier esineet - Messier 54
- SEDS - Messier 54
- Wikipedia - Messier 54
