MESSIER 51 - WHIRLPOOL GALAXY

Send

Välkommen tillbaka till Messier måndag! I vår pågående hyllning till den stora Tammy Plotner tittar vi på den virvlande, stjärnklara kunden, Whirlpool Galaxy!

Under 1700-talet konstaterade den berömda franska astronomen Charles Messier förekomsten av flera "nebulösa föremål" på natthimlen. Efter att ha ursprungligen misstagit dem för kometer, började han sammanställa en lista över dem så att andra inte skulle göra samma misstag som han gjorde. Med tiden skulle denna lista (känd som Messier Catalog) inkludera 100 av de mest fantastiska föremålen på natthimlen.

En av dessa är spiralgalaxen som ligger i konstellationen Canes Venatici känd som Whirlpool Galaxy (aka Messier 51). Beläget mellan 19 och 27 miljoner ljusår från Vintergatan var detta djupa himmelobjekt det allra första som klassificerades som en spiralgalax. Det är också en av de mest kända galaxerna bland amatörastronomer och kan lätt observeras med kikare och små teleskoper.

Beskrivning:

M51 ligger cirka 37 miljoner ljusår bort, och är den största medlemmen i en liten grupp galaxer, som också innehåller M63 och ett antal svagare galaxer. Till denna tid är det exakta avståndet för denna grupp inte riktigt känt ... Även när en supernovahändelse 2005 borde ha hjälpt astronomer att beräkna korrekt! Som K. Takats uttalade i en studie:

”Avståndet till Whirlpool-galaxen (M51, NGC 5194) uppskattas med publicerad fotometri och spektroskopi av typ II-P supernova SN 2005cs. Både den expanderande fotosfärmetoden (EPM) och standardljusmetoden (SCM), lämplig för SNe II-P, tillämpades. Det genomsnittliga avståndet (7,1 +/- 1,2 Mpc) är i god överensstämmelse med tidigare ytljusstyrka fluktuationer och planetariska nebulära ljusstyrka-baserade avstånd, men något längre än det avstånd som erhållits av Baron et al. för SN 1994I via den spektrala passande expanderande atmosfärmetoden. Eftersom SN 2005cs uppvisade låg expansionshastighet under platåfasen, på samma sätt som SN 1999br, omkalibrerades konstantema för SCM inklusive data från SN 2005cs också. Den nya relationen är bättre begränsad i låghastighetsregimen, vilket kan resultera i bättre avståndskalkyler för sådan SNe. ”

Naturligtvis är en av de mest enastående funktionerna i Whirlpool Galaxy den vackra spiralstrukturen - kanske resultatet av den nära samverkan mellan den och dess följeslagare Galaxy NGC 5195? Som S. Beckwith,

”Denna skarpaste någonsin-bild av Whirlpool Galaxy, som togs i januari 2005 med Advanced Camera for Surveys ombord på NASA: s Hubble Space Telescope, illustrerar en spiralgalaxens storslagna design, från dess böjda spiralarmar, där unga stjärnor bor, till sin gulaktiga centrala kärna , ett hem för äldre stjärnor. Vid första anblicken verkar den kompakta galaxen dra i armen. Hubbles tydliga uppfattning visar emellertid att NGC 5195 passerar bakom Whirlpoolen. Den lilla galaxen har glidit förbi Whirlpoolen i hundratals miljoner år. När NGC 5195 går förbi, pumpar dess gravitationsmuskel upp vågorna inom Whirlpools pannkakformade skiva. Vågorna är som krusningar i ett damm som genereras när en sten kastas i vattnet. När vågorna passerar genom kretsande gasmoln i skivan, pressar de det gasformiga materialet längs varje arms inre kant. Det mörka dammiga materialet ser ut som att samla stormmoln. Dessa täta moln kollapsar och skapar en köl av stjärnfödelse, sett i de ljusa rosa stjärnbildande regionerna. De största stjärnorna sopar så småningom bort de dammiga kokongerna med en ström av strålning, orkelliknande stjärnvindar och chockvågor från supernovasprängningar. Ljusblå stjärnklynger dyker upp från kajen och lyser upp bubbelpoolens armar som stadens gatuljus. "

Men det fanns fler överraskningar som bara väntade på att bli hittade - som ett svart hål, omgiven av en ring av damm. Det som gör det ännu mer udda är en sekundärring som korsar primärringen på en annan axel, ett fenomen som strider mot förväntningarna och ett par joniseringskott sträcker sig från huvuddammringens axel. Som H. Ford,

”Den här bilden av kärnan i den närliggande spiralgalaxen M51, tagen med det breda fältet Planetkamera (i PC-läge) på NASA: s Hubble rymdteleskop, visar ett slående, mörkt" X "silhuett över galaxens kärna. "X" beror på absorption av damm och markerar den exakta positionen för ett svart hål som kan ha en massa motsvarande en miljon stjärnor som solen. Den mörkaste stången kan vara en kant-på-dammring som är 100 ljusår i diameter. Den påsatta torusen döljer inte bara det svarta hålet och tillslutningsskivan från att ses direkt från jorden, utan bestämmer också axeln för en stråle med höghastighetsplasma och begränsar strålning från tillförselskivan till ett par motsatt riktade ljuskottar , som joniserar gas som fångats i deras balk. Den andra stången på "X" kan vara en andra skiva sett kant på, eller eventuellt roterande gas och damm i MS1 som korsar jets och joniseringskott. "

Observationens historia:

Whirlpool Galaxy upptäcktes först av Charles Messier den 13 oktober 1773 och observerades igen för sina register den 11 januari 1774. Som han skrev om sin upptäckt i sina anteckningar:

”Mycket svag nebulosa, utan stjärnor, nära ögat av Northern Greyhound [jakthund], under stjärnan Eta med 2: a storleken på svansen på Ursa Major: M. Messier upptäckte denna nebula den 13 oktober 1773, medan han tittade på kometen synlig vid den tiden. Man kan inte se denna nebulosa utan svårigheter med ett vanligt teleskop på 3,5 fot: Nära till den ligger en stjärna med åttonde storlek. M. Messier rapporterade sin position på Comet Chart som observerades 1773 & 1774. Den är dubbel, var och en har ett ljust centrum, som är separerade 4’35 ”. De två "atmosfärerna" berör varandra, den ena är ännu svagare än den andra. "

Det skulle vara hans trogna vän och assistent, Pierre Mechain som skulle upptäcka NGC 5195 den 21 mars 1781. Trots att det skulle vara många, många år innan det bevisades att galaxer verkligen var oberoende system, var historiska astronomer mycket, mycket skarpare än Vi gav dem kredit för. Sir William Herschel skulle observera M51 många gånger, men det skulle vara hans son John som skulle vara den allra första att kommentera M51: s schema:

"Detta mycket singulära objekt beskrivs således av Messier: -" Nebuleuse sans etoiles. " “På ne peut la voir que difficilement avec une lunette ordinaire de 3 1/2 pieds.” “Elle est double, ayant chacune un center brillant eloigne l’un de l’autre de 4 ′ 35 ″. Les deux atmosfärer se touchent. ” Genom denna beskrivning är det uppenbart att de speciella fenomenen i den nebulösa ringen som omsluter den centrala kärnan hade undgått hans iakttagelse, som man kunde ha förväntat utifrån teleskopets undre ljus. Min far beskriver det i sina observationer av Messiers nebulosa som en ljus rund nebulosa, omgiven av en gloria eller härlighet på avstånd från den och åtföljd av en följeslagare; men jag upptäcker inte att den partiella underindelningen av ringen i två grenar i hela dess söder efter lemmet märktes av honom. Detta är emellertid en av dess mest anmärkningsvärda och intressanta funktioner. Om man antar att den skulle bestå av stjärnor, skulle det utseende som det skulle visa på en åskådare som placerades på en planetvakt på en av dem excentriskt beläget mot det norr föregående kvartalet av den centrala massan, vara exakt likt det i Vintergatan, som korsar i en sätt exakt analogt med den stora stjärnens kammare, i vilken det centrala klustret skulle ses projiceras, och (på grund av dess avstånd) verkar, liksom det, bestå av stjärnor som är mycket mindre än i andra delar av himlen. Kan det då vara så att vi här har ett brodersystem som har en verklig fysisk likhet och stark analogi med vår egen struktur? Om det inte var för underindelningen av ringen, skulle den mest uppenbara analogien vara systemet för Saturnus, och tanken på Laplace att respektera bildandet av det systemet skulle kraftigt återkallas av detta objekt. Men det är uppenbart att all idé om symmetri orsakad av rotation på en axel måste släppas, när vi tänker på att den elliptiska formen av den inre delade delen indikerar med extrem sannolikhet en höjd av den delen ovanför resten av planet, så att verklig form måste vara en ring delad genom halva dess omkrets och ha de delade delarna inställda i en vinkel på cirka 45 grader vardera till den andra planen. "

Liksom med andra Messier-objekt hade Admiral Smyth också några insiktsfulla och poetiska observationer att lägga till. När han skrev om denna galax i september 1836:

”Vi har då ett föremål som presenterar en fantastisk visning av de okontrollerbara energierna i allmakt, vars kontemplation tvingar förnuft och beundran att ge efter förundring. På den yttersta kanten av teleskopisk räckvidd uppfattar vi ett stjärnunivers som liknar det vi tillhör, vars enorma amplituder utan tvekan befolkas med otaliga antal percipient varelser; för de vackra orbs kan inte betraktas som bara massor av inert materia.
Och det är intressant att veta att om det finns en intelligent existens, en astronom som tittar på vårt avlägsna universum, kommer att se det, med ett bra teleskop, exakt under den laterala aspekten som deras presenterar oss. Men vad ser vi ju? Både det underbara universum, vårt eget, och allt som optisk hjälp har avslöjat för oss, kan bara vara utslagarna av ett kluster oerhört mer många.
De miljoner solar vi uppfattar kan inte omfatta Skaparens universum. Det finns inga gränser för oändlighet; och de djärvaste vyerna över den äldre Herschel placerade oss bara som befällande en ken vars radie är cirka 35 000 gånger längre än Sirius avstånd från oss. Tja kan den döende Laplace förklara: ”Det som vi vet är lite; det som vi inte vet är enormt. ”

Lord Rosse skulle fortsätta 1844 med sin 6-fots (72-tums) bländare, 53 fot FL "Leviathan" -teleskop, men han var en man med färre ord.

”Merparten av observationerna gjordes när ögat påverkades av lampljus, vilket gjorde det svårt att uppskatta kärnans centrum korrekt; Det var viktigt att ingen tid skulle användas onödigt, och efter att lampan hade använts togs en ny åtgärd, eftersom det bedömdes att föremålet sågs tillräckligt. Med de ljusare stjärnorna skulle detta ofta hända innan kärnan var väl definierad, eftersom alla synhinder verkar påverka nebulosor mycket mer än stjärnor vars ljus skulle uppskattas med samma intensitet. I ovanstående lista är de största skillnaderna i måtten på ljusa föremål, och det är förmodligen den rätta redogörelsen för det. Inga stjärnor har införts i skissen som inte finns i tabellen över mätningarna. Objektets allmänna utseende skulle ha varit bättre om de minutstjärnorna hade satts in från ögonskissen, men det skulle ha skapat förvirring. ”

Må stjärna från detta avlägsna öuniversum fylla dina ögon!

Hitta Messier 51:

Att hitta M51 är inte så svårt om du har mörka himlar, men just denna galax är mycket svårt där det är ljusförorening av månsken. För att hitta det börjar du med Eta UM, stjärnan vid handtaget på Big Dipper. I finderscope eller kikare ser du tydligt 24 UM i sydväst. Nu centrerar du din optik där och rör dig långsamt sydväst mot Cor Caroli (Alpha CVn) så hittar du det!

På platser där himlen är klar och mörk är det lätt att se spiralstrukturen i även små teleskop, eller att få fram galaxen i kikare - men till och med en förändring av himmelens förhållanden kan dölja den från en bra plats. Rika fältteleskop med snabba brännviddar till ett enastående jobb på denna galax och följeslagare och du kanske kan ta reda på kärnan i båda galaxerna på en god natt från till och med en dålig plats.

Objektnamn: Messier 51
Alternativa beteckningar: M51, NGC 5194, The Whirlpool Galaxy
Objekttyp: Skriv Sc Galaxy
Konstellation: Canes Venatici
Rätt uppstigning: 13: 29,9 (h: m)
Deklination: +47: 12 (deg: m)
Distans: 37000 (kly)
Visuell ljusstyrka: 8,4 (mag)
Tydlig dimension: 11 × 7 (båge min)

Vi har skrivit många intressanta artiklar om Messier Objects här på Space Magazine. Här är Tammy Plotners introduktion till Messier Objects, M1 - The Crab Nebula, M8 - The Lagoon Nebula, och David Dickisons artiklar om Messier Marathons 2013 och 2014.

Se till att kolla in vår kompletta Messier-katalog. Och för mer information, kolla in SEDS Messier-databasen.

källor: