Välkommen tillbaka till Messier måndag! Idag fortsätter vi i vår hyllning till vår kära vän, Tammy Plotner, genom att titta på den elliptiska (linsformiga) galaxen som kallas Messier 84!
Under 1700-talet märkte den berömda franska astronomen Charles Messier förekomsten av flera "nebulösa föremål" medan han undersökt natthimlen. Ursprungligen missade dessa objekt för kometer, och han började katalogisera dem så att andra inte skulle göra samma misstag. Idag innehåller den resulterande listan (känd som Messier Catalog) över 100 objekt och är en av de mest inflytelserika katalogerna över Deep Space Objects.
Ett av dessa föremål kallas Messier 84, en elliptisk (eller linsformad) galax som ligger ungefär 54,9 miljoner ljusår från jorden. Denna galax är belägen i den inre kärnan i det starkt befolkade Virgo Cluster och har två strålar med materie som skjuter ut från sitt centrum. Den har också en snabbt roterande skiva med gas och stjärnor som indikerar ett supermassivt svart hål på 1,5 miljarder solmassor i centrum.
Beskrivning:
Någonstans i denna enorma konglomeration av kulakluster och äldre gula stjärnor innehåller kärnan i M84 ett enormt centralt objekt av 300 miljoner solmassor, koncentrerade på mindre än 26 ljusår från galaxens centrum. Materialstrålar skjuter ut från galaxens centrum och en skiva med snabbt roterande gas och stjärnor nära kärnan antyder förekomsten av ett supermassivt svart hål ... Men vad är det egentligen där?
När Hubble rymdteleskop tittade noga på 60 miljoner ljusår avlägsna M84, Imaging Spectrograph fångade ett blitzkrieg-spektrum som tyder på ett svart hål. Med partiklar som virvlar runt med en hastighet av 880 000 km / h inom 26 ljusår från det galaktiska centrumet, är chansen att det svarta hålet är supermassivt - 1,5 miljarder gånger storleken på vår sol. Som G.A. Bower (et al) sa i 1997-studien:
”Närvaron av en kärngasskiva i M84 är särskilt intressant. Om gasen uppvisar keplerisk rörelse om kärnan, skulle en direkt tillämpning av Newtons lagar på dynamiken i denna gasskiva ge en uppskattning av massan för det förmodade supermassiva svarta hålet (BH) i M84: s kärna. "
Senare studier i olika elektromagnetiska våglängder gav en mer intressant bild av M84. I en spektralkomposit som innehöll information som samlats in av Chandra X-Ray Observatory 2000, visas varm gas som blå. Men det är inte allt som är här! Mönstret i rött är radiobilden från Very Large Array och gul är bidraget från Sloan Digital Survey är gul.
Här avslöjas är vita gasbubblor som blåses utåt av relativistiska partiklar genererade av supermassiva svarta hål och uppvärmning av den omgivande gasen. Som A. Finoguenov (et al) indikerade i en studie från 2002:
”Vi hittar ett överskott i antalet källor centrerade på M84 med en rumslig fördelning som nära motsvarar M84-stjärnljuset. Med tanke på att det inte finns någon ny stjärnstjärnbildning, är tillslutande binärer de enda kandidaterna för M84 röntgenkällor. De mest lysande källorna, som vi tillskriver att sätta ihop svarta hål, uppvisar röntgenfärger som är typiska för ett svartkroppspektrum. Vi identifierar också källorna vars röntgenfärger matchar förväntningarna för beståndsdelar i den kosmiska röntgenbakgrunden. ”
Röntgenobservationen visar hur det supermassiva svarta hålet mitt i galaxen tänder saker. Det svarta hålet har regelbundna, upprepade utbrott, som värmer upp halo-gaserna. Som D.E.Harris (et al) avslöjade i en studie från 2002:
”Under en undersökning av interaktionen mellan radiogalaxen M84 och dess omgivande klustergas hittade vi överskott av röntgenstrålning i linje med den norra radiostrålen. Utsläppen sträcker sig från röntgenkärnan i värdgalaxen som en svag bro och lyser sedan till en lokal topp sammanfaller med den första detekterbara radioknuten vid .52,5 ″ från kärnan. Den andra radioknuten vid 3,3 ″ är ljusare i både radio- och röntgenstrålar. Även om alla bevis tyder på att Doppler favoritism förstärker utsläppet av den norra strålen, är det osannolikt att överskottet av röntgenstrålning produceras genom omvänd Compton-utsläpp. Vi finner många likheter mellan M84-röntgenstrålen och nya jetdetekteringar från Chandra-data om radiogalaxer med låg ljusstyrka. För de flesta av dessa nuvarande upptäckter är synkrotronemission den föredragna förklaringen för de observerade röntgenstrålarna. ”
Observationens historia:
M84 upptäcktes och katalogiserades ursprungligen av Charles Messier den 18 mars 1781 - tillsammans med flera andra medlemmar i Virgo Galaxy Cluster. I anteckningarna skriver han: ”Nebula utan stjärna, i Jungfru; i centrum är det lite lysande, omgiven av en liten nebulositet: dess ljusstyrka och sitt utseende liknar de som finns i denna katalog, nr 59 och 60. ”
Även om det skulle gå många år innan galaxklyngens natur kom fram, så fick många historiska astronomer helt enkelt inte betydelsen av så många små nebulosor tillsammans. Men det var en astronom som hade ett mycket öppet sinne och visste att det fanns något mer där än träffade ögat ... Sir William Herschel. Som han skrev i sina anteckningar:
”Antalet sammansatta nebulosor som har noterats i de föregående tre artiklarna [på flera nebulosor] är så betydande att det kommer att följa att det är de som är skyldiga sitt ursprung till uppbrytningen av några tidigare omfattande nebulositeter av samma natur med de som har visats för att existera för närvarande, kan vi förvänta oss att antalet separata nebuloser långt bör överstiga de förra, och att dessutom dessa spridda nebulosor bör hittas inte bara i stort överflöd, utan också i närheten eller kontinuitet av varandra, enligt de olika utsträckningarna och situationerna för de tidigare diffusionerna av sådan nebulös materia. Nu är det exakt vad vi, genom observation, är himmelens tillstånd. ”
Fånga dem ikväll!
Hitta Messier 84:
Messier 84 ligger i den starkt befolkade inre kärnan i Virgo Cluster av galaxer ungefär halvvägs mellan Epsilon Virginis och Beta Leonis. Det anses antingen vara en linsformad spiral sett med ansiktet - eller en elliptisk, och den kommer att visas som sin ljusa kärna och runda form för ett större teleskop och en liten rund smet för mindre. Det krävs mörk himmel och ett teleskop för att ses.
Och här är de snabba fakta om detta Messier-objekt som hjälper dig att komma igång:
Objektnamn: Messier 84
Alternativa beteckningar: M84, NGC 4374
Objekttyp: SO Spiral Galaxy
Konstellation: Jungfrun
Rätt uppstigning: 12: 25,1 (h: m)
Deklination: +12: 53 (deg: m)
Distans: 60000 (kly)
Visuell ljusstyrka: 9,1 (mag)
Tydlig dimension: 5,0 (båge min)
Vi har skrivit många intressanta artiklar om Messier Objects och globulära kluster här på Space Magazine. Här är Tammy Plotners introduktion till Messier Objects, M1 - The Crab Nebula, Observing Spotlight - Whatever Happened to Messier 71 ?, och David Dickisons artiklar om Messier Marathons 2013 och 2014.
Se till vår kompletta Messier-katalog. Och för mer information, kolla in SEDS Messier-databasen.
källor:
- NASA - Messier 84
- SEDS - Messier 84
- Wikipedia - Messier 84
- Messier Objects - Messier 84
