Välkommen tillbaka till Messier måndag! Idag fortsätter vi i vår hyllning till vår kära vän, Tammy Plotner, genom att titta på spiralgalaxen känd som Messier 89!
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 är den elliptiska galaxen känd som Messier 89, som ligger cirka 50 miljoner ljusår från jorden i konstellationen Jungfrun. Detta gör det till en del av Virgo Cluster, en samling av 2 000 galaxer som ligger i riktning mot Virgo och Coma Berenices konstellationer. Denna galax är inte lika ljus som vissa andra medlemmar, vilket gör det något svårt att upptäcka i små teleskop.
Beskrivning:
På cirka 6 miljoner ljusår bort verkar Messier 89 inte som mycket annat än en rund, otäck lapp på natthimlen, men det är vad vi inte kan se som gör denna galax så ovanlig. Genom högkänslighetsfotografering gjord av David Malin var M89 den första galaxen som upptäcktes med en svag höljesstruktur.
Medan den 150 000 ljusårsmanteln är tillräckligt intressant, är det faktum att M89 också innehåller en stråle av material som strängsprutas genom det som verkligen lyfter upp några ögonbrynen. Kommer det från ett svart hål? Eller ett nära möte? Som Malin förklarade:
”En av de tidiga framgångarna med den fotografiska förstärkningstekniken var upptäckten av den speciella naturen i Virgo-klustergalaxen Messier 89 (NGC 4552). Denna galax ser mycket normal ut på vanliga fotografier, men den avslöjar en svag, mycket utökad funktion på djupa bilder som denna. I Nature-dokumentet där detta tillkännagavs beskrivdes det som en jet, men det är mer troligt resterna av en dvärggalax som M89 har absorberat eller stört. Detta papper var också det första som visade att det finns svaga "skal" runt elliptiska galaxer, men generaliteten i denna upptäckt erkändes inte förrän lite senare. "
Så vad orsakar exakt materialstrålen? Liksom alla Virgo Cluster-medlemmar rör de sig där ute och stöter på varandra. Som M. Machacek (et al) antydde i sin studie 2005:
”Vi använder en 54,4 ks Chandra-observation för att studera ramtryckavisning i NGC4552 (M89), en elliptisk galax i Virgo Cluster. Chandra-bilder i 0,5-2 keV-bandet visar en skarp framkant i ytens ljusstyrka 3,1 kpc norr om galaxcentret, en sval (kT = 0,51 ^ {+ 0,09} _ {- 0,06} keV) svans med medeltäthet n_e ~ 5,4 +/- 1,7 x 10 ^ {- 3} cm ^ {- 3} som sträcker sig ~ 10 kpc söder om galaxen, och två 3-4 kpc utsläppshorn som sträcker sig söderut bort från framkanten. Dessa är alla egenskaper som är karakteristiska för supersoniska ramtryckavisning av galaxgas, på grund av NGC4552: s rörelse genom det omgivande Virgo ICM. Genom att anpassa ytbelysningsprofilen och spektra över framkanten finner vi galaxgas inuti kanten svalare (kT = 0,43 ^ {+ 0,03} _ {- 0,02} keV) och tätare (n_e ~ 0,010 cm ^ {- 3} ) än den omgivande Virgo ICM (kT = 2,2 ^ {+ 0,7} _ {- 0,4} keV och n_e = 3,0 +/- 0,3 x 10 ^ {- 4} cm ^ {- 3}). Det resulterande tryckförhållandet mellan den fritt strömmande ICM och klustergas vid stagnationspunkten är ~ 7,6 ^ {+ 3.4} _ {- 2.0} för galaxgasmetalliciteter på 0,5 ^ {+ 0.5} _ {- 0.3} Zsolar, vilket antyder att NGC4552 rör sig supersoniskt genom klustret med en hastighet v ~ 1680 ^ {+ 390} _ {- 220} km / s (Mach 2.2 ^ {+ 0.5} _ {- 0.3}) i en vinkel xi ~ 35 +/- 7 grader mot oss med avseende på himmelplanet. ”
Mer? Som forskare från Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics antydde 2008:
”Resultat från NASA: s Chandra röntgenobservatorium, i kombination med nya teoretiska beräkningar, ger en av de bästa bevisen ännu att många supermassiva svarta hål snurrar extremt snabbt. Bilderna ovan visar fyra av de 9 stora galaxerna som ingår i Chandra-studien, var och en innehåller ett supermassivt svart hål i sitt centrum. Dessa bilder visar par av enorma bubblor, eller hålrum, i de heta gasformiga atmosfärerna i galaxerna, skapade i båda fallen av strålar producerade av ett centralt supermassivt svart hål. Genom att studera dessa håligheter kan strålutgången beräknas. Detta sätter begränsningar för snurret på de svarta hålen i kombination med teoretiska modeller. ”
Men inte bara innehåller Messier 89 ett supermassivt svart hål, utan det har också en miniatyraktiv galaktisk kärna. Som Michelle Cappellari (et al) sa i en studie från 1998:
”Den komplexa fenomenologin som visas av den UV-ljusa, variabla spik först detekterade med Hubble Space Telescope (HST) i mitten av den annars normala galaxen NGC 4552 undersöks vidare med både HST-avbildning (FOC) och spektroskopi (FOS). HST / FOC-bilder tagna 1991, 1993 och 1996 i den närmaste UV-analysen har analyserats på ett homogent sätt, vilket visar att den centrala piggen har ljusnat med en faktor 4: 5 mellan 1991 och 1993 och har minskat sin ljusstyrka med en faktor 2: 0 mellan 1993 och 1996. FOS-spektroskopi som sträcker sig från nära UV till den röda sidan av det optiska spektrumet avslöjar ett starkt UV-kontinuum över spektrumet i den underliggande galaxen, tillsammans med flera emissionslinjer i både UV- och optiska intervall. Trots den låga ljusstyrkan hos spikens UV-kontinuum (3 105L) placeras spiken deitely bland AGN genom aktuell diagnostik baserad på utsläppsintensitetsförhållandena, och ligger precis vid gränsen mellan Seyferts och LINER. Line pro les är mycket breda, och både tillåtna och förbjudna linjer modelleras bäst med en kombination av breda och smala komponenter, med FWHM på 3000 km s 1 respektive 700 km s1. Detta bevis argumenterar för att den variabla centrala piggen produceras av en blygsam tillförselhändelse på ett centralt massivt svart hål (BH), varvid det tillhörande materialet eventuellt har strippats från en stjärna i en nära y med BH. 1996: s breda H-ljusstyrka för denna mini-AGN är 5: 6 1037 erg s1, ungefär en faktor som är två mindre än kärnan i NGC 4395, som hittills anses vara den svagaste kända AGN. ”
Observationens historia:
M89 var en av åtta medlemmar i Virgo Galaxy-klustret som upptäcktes av Charles Messier natten den 18 mars 1781. I sina anteckningar skriver han: ”Nebula utan stjärna, i Virgo, lite avstånd från och på samma parallell som rapporterade ovan, nr 87. Dess ljus var extremt svagt och blekt, och det är inte utan svårigheter att man kan skilja det. "
När Sir William Herschel tog sig till Messiers katalog nummer 89, insåg han vad ett fantastiskt fält som han snubblat på. Från hans anteckningar Av den anmärkningsvärda situationen för nebulosor:
"Antalet sammansatta nebulosor som har noterats i de föregående tre artiklarna [på flera nebulosor] är så betydande att det kommer att följa att de 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 observerar att vi är himmelens tillstånd. I följande sju sortiment har vi inte mindre än 424 nebulosor. ”
Även om Herschel aldrig publicerade dessa anteckningar, är vi väldigt glada att han tog sig tid att katalogisera resten av Virgo-fältet!
Hitta Messier 89:
Börja med baskopplingen M84 / M86 som ligger nästan exakt halvvägs mellan Beta Leonis (Denebola) och Epsilon Virginis (Vindemiatrix). Ovanstående karta visar ganska långt avstånd mellan galaxerna, men genom att köra ett “rutnät” -mönster kan du starhop Virgo-galaxfältet med lätthet. När du har M84 / M86 i sikte, flytta ett okularfält med låg effekt österut och hoppa norrut mindre än och okularfältet för M87.
Nu förstår du hur Charles Messier körde sina himmelmönster! Fortsätt norrut i en eller två okularfält och skift sedan österut med ett. Detta bör ta dig till M88. Skift nu ytterligare ett fält österut och släpp söderut mellan 1 till 2 fält. I okularet kommer M89 att visas som en mycket svag runda dis, medan den tar en ljusare kärnregion för större bländare. Eftersom M89 närmar sig storleken 10 kommer den att kräva en mörk natt.
Objektnamn: Messier 89
Alternativa beteckningar: M89, NGC 4552
Objekttyp: Typ E0 Elliptical Galaxy
Konstellation: Jungfrun
Rätt uppstigning: 12: 35,7 (h: m)
Deklination: +12: 33 (deg: m)
Distans: 60000 (kly)
Visuell ljusstyrka: 9,8 (mag)
Tydlig dimension: 4,0 (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 89
- SEDS - Messier 89
- Wikipedia - Messier 89
- Messier Objects - Messier 89
