Dobrodošli nazaj v Messier ponedeljek! Danes nadaljujemo s spoštovanjem naše drage prijateljice Tammy Plotner z ogledom "fantomske galaksije", znane kot Messier 74!
V 18. stoletju je slavni francoski astronom Charles Messier med pregledovanjem nočnega neba opazil prisotnost več "nebuloznih predmetov". Prvotno je te predmete zmotil za komete, začel jih je katalogizirati, da drugi ne bi storili enake napake. Danes dobljeni seznam (znan kot Messier katalog) vključuje več kot 100 predmetov in je eden najvplivnejših katalogov globinskih vesoljskih objektov.
Eden od teh predmetov je spiralna galaksija, znana kot Messier 74 (aka. Phantom Galaxy), ki se z opazovalkami z Zemlje pojavi soočena. Ta galaksija, ki se nahaja približno 30 milijonov svetlobnih let od Zemlje v smeri ozvezdja Rib, meri približno 95.000 svetlobnih let v premeru (skoraj tako velika kot Mlečna pot) in domuje približno 100 milijard zvezd.
Opis:
Ta čudovita galaksija je prototip velike zasnove galaksije Sc in med prvimi "spiralnimi meglicami", ki jih je priznal Lord Rosse. Oddaljen od nas kakšnih 30 do 40 milijonov svetlobnih let, počasi dlje zdrsne s hitrostjo 793 kilometrov na sekundo. Njegova lepota obsega približno 95.000 svetlobnih let, približno enako veliko kot naša Mlečna pot in njene spiralne roke se raztezajo čez 1000 svetlobnih let.
Znotraj teh rok so gruče modrih mladih zvezd in rožnato obarvane difuzne plinaste meglice, imenovane regije H II, kjer se tvori zvezda. Zakaj tako pometljiva velika lepotica? Verjetno so valovi gostote, ki se vrtijo okoli plinovitega diska M74, verjetno posledica gravitacijske interakcije s sosednjimi galaksijami. Kot je pojasnil B. Kevin Edgar:
"Opisana je numerična metoda, ki je posebej zasnovana za obravnavo neskončno neskončno dinamičnega, plinasto diskovnega vrtenja. Metoda temelji na Piecewise Parabolic Method (PPM), razširitvi Godunove metode višjega reda. Vključene so gravitacijske sile, ki predstavljajo linearni spiralni val gostote v zvezdni komponenti galaksije. Izračun je Eulerian in se izvaja v enakomerno vrtečem referenčnem okviru z ravnimi polarnimi koordinatami. Enačbe so formulirane v natančni obliki vznemirjenja, da izrecno odpravijo vse velike nasprotujoče si izraze, ki predstavljajo razmerje sile v neomejenem, osi simetričnem stanju, kar omogoča natančno izračunavanje majhnih motenj. Metoda je idealno primerna za preučevanje plinovitih odzivov na spiralno gostoto v diskovni galaksiji. Serijski dvodimenzionalni hidrodinamični modeli so izračunani za preskušanje gravitacijskega odziva enakomernega, izotermičnega, brezmasnega plinastega diska na vsiljeno spiralno gravitacijsko motenje. Parametri, ki opisujejo porazdelitev mase, lastnosti vrtenja in spiralni val, temeljijo na galaksiji NGC 628. Rešitve imajo udarce znotraj in zunaj sočasnega vrtenja, ki izčrpavajo območje okrog vrtenja. Hitrost izčrpavanja tega območja je močno odvisna od jakosti vsiljenega spiralnega vznemirjenja. Potencialne motnje 10% večje povzročajo velike radialne dotoke. Čas, potreben, da plin pri takšnih modelih pade na notranjo Linbladino resonanco, je le majhen del Hubblovega časa. Hitri razvoj implicira, da če obstajajo galaksije s tako velikimi motnjami, je treba plin napolniti zunaj galaksije ali pa morajo biti motnje prehodne. Znotraj vrtenja s spiralnim vzorcem izguba kotnega momenta zaradi plina poveča kotni zagon zvezd in zmanjša amplitudo vala. "
Kaj se še skriva v notranjosti? Nato si oglejte z rentgenskimi očmi. Kot so v svoji študiji iz leta 2002 navedli Roberto Soria (in drugi):
"XMM-Newton je 2. februarja opazoval obrnjeno spiralno galaksijo M74 (NGC 628). Skupno najdemo 21 virov v notranjosti 5 'iz jedra (po zavrnitvi nekaj virov, povezanih s sprednjimi zvezdami) . Koeficienti trdote kažejo, da jih približno polovica pripada galaksiji. Konec višje svetilnosti funkcije svetilnosti je opremljen z zakonom moči naklona -0,8. To je mogoče razlagati kot dokaz tekočega nastajanja zvezd, po analogiji s porazdelitvami, ki jih najdemo v diskih drugih galaksij poznega tipa. Primerjava s prejšnjimi opazkami Chandre razkriva nov ultravijolični prehodni rentgen (LX ~ 1,5 × 1039 ergsov s-1 v pasu 0,3-8 keV) približno 4 'severno od jedra. Najdemo še en svetel prehodni vir (LX ~ 5 × 1038 ergov s-1) približno 5 'severozahodno od jedra. V tem opazovanju XMM-Newton najdemo tudi UV in rentgenske primerke SN 2002ap; koeficient trdote rentgenskega kolega kaže na to, da emisija izvira iz šokirane obodne snovi. "
V primeru Messierja 74 ni nič šokantnega - vključno s spiralnimi valovi gostote. Kot sta v študiji iz leta 2004 pojasnila Sakhibov in Smirnov:
„Radialni profil stopnje nastajanja zvezd (SFR) v galaksiji NGC 628 je prikazan tako, da ga modulira spiralno valovanje gostote. Radialni profil hitrosti dotoka plina v spiralni krak je podoben radialni porazdelitvi površinske gostote SFR. Položaj korotacijske resonance določimo skupaj z drugimi parametri spiralne gostote s pomočjo Fourierove analize azimutne porazdelitve opazovanih radialnih hitrosti v obročatih conah diska NGC 628. Radialni profil površinske gostote SFR se določi z uporabo empiričnega SFR - linearnega razmerja velikosti za komplekse tvorbe zvezd (velikanske regije II) in meritev koordinat, H alfa tokov in velikosti območij HII v NGC 628. "
Govorimo o velikanskih regijah, ki tvorijo zvezde, kajne? In kjer zvezde tvorijo…. Zvezde umrejo. Kot v supernovi! Kot so navedli Elias Brinks (in drugi):
»Nastanek masivnih zvezd, običajno v (super) zvezdah, njihova hitra evolucija in poznejše propadanje supernov ima velik vpliv na njihovo neposredno okolico. Kombinirani učinek zvezdnih vetrov in Supernov, ki se izpuščajo v hitrem zaporedju in v majhni prostornini, ustvarja razširjajoče se mehurčke koronalnega plina znotraj nevtralnega medzvezdnega medija (ISM) v spiralnih in (pritlikavih) nepravilnih galaksijah. Te razširijoče se lupine pometajo in stisnejo nevtralen plin, kar lahko privede do nastanka molekulskih oblakov in do nastanka sekundarne ali inducirane tvorbe zvezd. Območja, ki tvorijo zvezde, motijo okoliško ISM tako bolj "aktivno", kar zadeva nastanek zvezd, naj bi galaksija imela bolj nehomogen ISM. Stopnja nastajanja zvezd v NGC 628 je štirikrat višja kot v NGC 3184 in dvakrat višja kot v NGC 6946, kar bi lahko razložilo večje število lukenj HI, ki jih najdemo v tej galaksiji. Ugotavljamo, da se velikosti lukenj HI gibljejo od 80 pc (blizu meje ločljivosti) do 600 pc; hitrosti širjenja lahko dosežejo 20 km s1; ocenjena starost je od 2,5 do 35 Myr, vpletene energije pa se gibljejo med 1050 in 3,5 x 105 Z erg. Količina nevtralnega plina je od 104 do 106 sončnih mas. "
Ogromne mase ... Mnoge, ki včasih ... izginejo ?? Kot sta v študiji leta 2009 pojasnila Justyn R. Maund in Stephen J. Smartt:
„S pomočjo slik iz vesoljskega teleskopa Hubble in teleskopa Gemini smo potrdili izginotje potomcev dveh supernov tipa II (SNe) in ocenili prisotnost drugih zvezd, povezanih z njimi. Ugotovili smo, da potomca SN 2003gd, zvezde M-superg, ne opazimo več na lokaciji SN in smo določili njegovo notranjo svetlost z uporabo tehnik odvzema slike. Izvirnik SN 1993J, zvezda K-superjag, tudi ni več prisoten, vendar je njegov b-supergiantni binarni spremljevalec še vedno opažen. Izginotje potomcev potrjuje, da sta ta dva supernova ustvarila rdeči superjunaki. "
Maund in Smartt sta uporabila tehniko, v kateri so bile slike posnete po tem, ko je SN 2003gd zbledel, potomčeva zvezda pa je verjetno manjkala in odštela od posnetkov pred eksplozijo. Vse, kar je ostalo na položaju SN, je ustrezalo pravi zvezdi rodu. Opažanja Blizancev iz leta 2003gd so prikazana na sliki 1, ki primerja poglede pred in po nadnaravni na območje galaksije, ki je poznano kot M-74 ali NGC 628.
"To je prvi rdeči pretkalec za normalno supernovo tipa IIP, za katero se je izkazalo, da je izginila in je na koncu lestvice, da množične zvezde eksplodirajo kot supernove," je dejal Maund. "Torej, končno potrjuje, da je standardna napoved številnih modelov zvezdnih evolucij pravilna."
Razvoj? Staviš '. Messier 74 kljub starosti še naprej raste! Kot je povedal A.S. Gusev (et al) navedel:
„Interpretacija opazovanih lastnosti mlade zvezdne populacije v NGC 628 je izvedena na podlagi primerjave UBVRI fotometrije z visoko ločljivostjo 127 regij H-alfa v galaksiji s podrobno mrežo sintetičnih evolucijskih modelov zvezdnih sistemov. Podrobna mreža evolucijskih modelov vključuje 2 režima nastanka zvezd (trenutni razpok in konstantno nastajanje zvezd), celoten razpon IMF (naklon in zgornja meja mase) in starost (od 1 Myr do 100 Myrs). Kemična številčnost območij, ki tvorijo zvezde, je bila določena na podlagi neodvisnih opazovanj. Rešitev obratnega problema ugotavljanja starosti, režima nastajanja zvezd, parametrov IMF in absorpcije prahu v območjih, ki tvorijo zvezde, je izdelana s pomočjo posebnega funkcionarnega odstopanja. Ocene pordelosti so povezane z galaktocentričnimi razdaljami območij, ki tvorijo zvezde, v skladu s radialnim gradientom kemične številčnosti, pridobljenim iz neodvisnih opazovanj. Dobe kompleksov tvorjenja zvezd kažejo tudi trend, ki je odvisen od kemične sestave. "
Kje se torej odpravljajo tako velike skupine mladih zvezd, da se družijo in sprostijo? Mogoče ... Samo morda poskušajo oblikovati sosesko. Galaktični bar, seveda! Kot je v študiji iz leta 2002 dejal M. S. Seigar iz Skupnega astronomskega centra:
"Dobili smo zemeljske slike I, J in K v obliki spiralne galaksije Messier 74 (NGC 628). Za to galaksijo je bilo dokazano, da ima krožnojedrni obroč nastajanja zvezd tako pri skoraj infrardeči spektroskopiji absorpcije CO kot podmilimetrskem slikanju emisij CO. Verjamejo, da krožnojedrski obročki nastajanja zvezd obstajajo le kot rezultat palice. Pokažemo dokaze za šibko ovalno popačenje v središču M 74. Rezultati raziskave Combes & Gerin (1985) uporabljamo, da lahko sklepamo, da je ta šibak ovalni potencial odgovoren za krožnojedrski obroč nastajanja zvezd, opažen v M 74.
Zgodovina opazovanja:
Pierre Mechain je prvovrstno spiralno galaksijo prvotno odkril konec septembra 1780, nato pa jo je Charles Messier 18. oktobra 1780 poslušno ponovno opazil in zabeležil.
"Meglica brez zvezd, blizu zvezde Eta Piscij, ki jo je videl M. Mechain konec septembra 1780, in poroča:" Ta meglica ne vsebuje zvezd; je precej velik, zelo prikrit in ga je izjemno težko opazovati; lahko ga z večjo gotovostjo prepoznamo v lepih, mraznih razmerah. " M. Messier jo je poiskal in našel, kot jo opisuje M. Mechain: primerjali so jo neposredno z zvezdo Eta Piscium. "
Tri leta pozneje se je sir William Herschel potrudil, da bi rešil tisto, za kar je verjel, da je zvezdna kopica - in se v naslednjih letih vrnil, tudi na račun lastne opreme.
„1799, 28. decembra, teleskop 40 metrov. Na sredini je zelo svetla, vendar je svetlost omejena na zelo majhen del in ni okrogla; približno svetla sredina je v precejšnji meri zelo nejasna. Zdi se, da je svetel del ločljiv, a moje ogledalo je poškodovano zaradi kondenziranih hlapov. "
Da je Sir William zaslužil, je bil prvi, ki je razrešil nekatere množice območij zvezd, rojenih v Messierju 74, rezultate svojih opazovanj pa je pozneje potrdil tudi njegov sin.
John Herschel bi videl tudi pikanje v strukturi M74, vendar je Lord Rosse prvi izbral spiralno strukturo. Spet v času, ko so astronomi verjeli, da so te kondenzacije posamezne zvezde - opazovanje je minilo vse do časa Emila Dreyerja, ko je Messier 74 sčasoma postal tudi objekt NGC.
Iskanje Messierja 74:
M74 ni vedno lahek objekt in zahteva temno nebo in nekaj starhopa. Poskusite začeti pri Alpha Arietis (Hamal) in naredite miselno črto med njo in Beto - nato na Eta Piscium. Iskalni pas usmerite na Eto in preusmerite pogled za približno 1,5 stopinje severovzhodno. Če želite, lahko to storite med gledanjem skozi široko polje z okularjem z majhno povečavo - ki običajno doseže približno stopinjsko vidno polje.
V manjšem teleskopu boste prvo opazili zvezdna jedra Messierja 74. Zato je opazovalcem večkrat težko najti to! Verjeli ali ne, gibanje vam lahko včasih pomaga opaziti bolj slabe stvari, zato je uporaba okularja, ki ga najdete, dober opazovalčev "trik trgovine". Ker je ta spiralna galaksija majhna površinska svetlost, potrebuje razmeroma dobro nebo - zato poskusite v številnih pogojih. Majhen teleskop bo razkril prašni halo okrog jedra, medtem ko bo večja odprtina razkrila spiralno strukturo. Veliki daljnogledi v neokrnjenem nebu lahko ustvarijo majhno meglico!
Preuči se sam ... Kdo ve, kaj lahko odkriješ!
Ime predmeta: Messier 74
Nadomestne označbe: M74, NGC 628
Vrsta predmeta: Spiralna galaksija Sc
ozvezdje: Ribi
Desno vnebovzetje: 01: 36.7 (h: m)
Deklinacija: +15: 47 (deg: m)
Razdalja: 35000 (kly)
Vizualna svetlost: 9,4 (mag)
Navidezna dimenzija: 10,2 × 9,5 (ločni min)
Tu smo napisali veliko zanimivih člankov o Messierjevih objektih in krogličnih grozdih pri reviji Space Magazine. Tu je uvod Tammyja Plotnerja v Messierjeve objekte, M1 - rakova meglica, opazovanje žarišča - kaj se je zgodilo z Messierjem 71?, In članki Davida Dickisona o Messierjevih maratonih 2013 in 2014.
Bodite prepričani, da si oglejte celoten katalog Messier. Če želite več informacij, pa si oglejte SEDS Messier Database.
Viri:
- NASA - Messier 74
- SEDS - Messier 74
- Messier objekti - Messier 74: Fantomska galaksija
- Wikipedia - Messier 74
