MESSIER 27 - HANTELNEBULAN

Send

Välkommen tillbaka till Messier måndag! I vår pågående hyllning till den stora Tammy Plotner tittar vi på den berömda och lätt prickade hantelnebulan. Njut av!

Redan på 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 innehålla 100 av de mest fantastiska föremålen på natthimlen.

Detta arbete som idag kallas Messier-katalogen har visat sig vara en av de viktigaste milstolparna i studien av Deep Space Objects. En av dessa är den berömda hantelnebulan - även känd som Messier 27, Apple Core Nebula och NGC 6853. På grund av dess ljusstyrka kan den lätt ses med kikare och amatörteleskop och var den första planetnebulan som upptäcktes av Charles Messier.

Beskrivning:

Denna ljusa planetnebulor ligger i riktning mot Vulpecula-konstellationen, på ett avstånd av cirka 1360 ljusår från Jorden. Denna nebula ligger i ekvatorplanet och är i huvudsak en döende stjärna som har kastat ut ett skal med varm gas i rymden i ungefär 48 000 år.

Den stjärnaansvariga är en extremt varm blåaktig dvärgstjärna, som i första hand avger mycket energisk strålning i den icke synliga delen av det elektromagnetiska spektrumet. Denna energi absorberas av att spänna nebulosens gas och sedan släpps ut av nebulan. Messier 27 särskilt grönt glöd (därmed smeknamnet "Apple Core Nebula") beror på förekomsten av dubbelt joniserat syre i dess centrum, som avger grönt ljus vid 5007 Ångström.

Under många år strävade jag efter att förstå den avlägsna och mystiska M27, men ingen kunde svara på mina frågor. Jag forskade på det och lärde mig att det bestod av dubbelt joniserat syre. Jag hade hoppats att det kanske fanns en spektral anledning till vad jag såg år efter år - men ändå inget svar.

Liksom alla amatörer blev jag offret för ”bländarfeber” och jag fortsatte att studera M27 med ett 12 ope-teleskop, och insåg aldrig att svaret stod där - jag hade bara inte startat nog. Flera år senare när jag studerade på observatoriet tittade jag på en väns identiska 12 ″-teleskop och, som en chans skulle ha, använde han ungefär dubbelt så stor förstoring som jag normalt använde på "hanteln."

Föreställ mig min totala förvåning när jag för första gången insåg att den svaga centralstjärnan hade en ännu svagare följeslagare som fick den att tycka blinka! Vid mindre öppningar eller låg effekt avslöjades detta inte. Ändå kunde ögat "se" en rörelse i nebulosan - den centrala, strålande stjärnan och dess följeslagare.

Som W.G. Mathews från University of California uttryckte det i sin studie "Dynamical Evolution of a Model Planetetary Nebula":

”När gasen i den inre kanten börjar jonas utjämnas trycket genom hela nebulan med en chock som rör sig utåt genom den neutrala gasen. Senare, när cirka 1/10 av den nebulära massan joniseras, frigörs en andra chock från den joniserade fronten, och denna chock rör sig genom det neutrala skalet och når ytterkanten. Tätheten för HI-gasen precis bakom chocken är ganska stor och den utåtriktade gashastigheten ökar inom tills den når maximalt 40-80 km per sekund precis bakom chockfronten. Nebulans projicerade utseende under detta stadium har en dubbel ringstruktur som liknar många observerade planetarier. ”

RE. Lupu av John Hopkins har också gjort studier av rörelse också, som de publicerade i en studie med titeln "Discovery of Lyman-alpha Pumped Molecular Hydrogen Emission in the Planetetary Nebulae NGC 6853 and NGC 3132". Som de antydde och fann att de hade "signaturer med låg ytljusstyrka i det synliga och nära infraröda."

Men rörelse eller ingen rörelse, Messier 27 är känd som en av de bästa "förorenarna" av det interstellära mediet. Som Joseph L. Hora (et al.) Från Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics sade i sin studie från 2008 “Planetary Nebulae: Exposure the Top Polluters of ISM”:

”Den höga massförlustgraden för stjärnor i deras asymptotiska jättegren (AGB) utvecklingsstadium är en av de viktigaste vägarna för massåtergång från stjärnor till ISM. I planetnebulosfasen (PNe) -fasen tänds det utkastade materialet och kan förändras av UV-strålningen från den centrala stjärnan. PNe spelar därför en viktig roll i ISM-återvinningsprocessen och i att förändra miljön kring dem ...
”En viktig länk i återvinning av material till Interstellar Medium (ISM) är fasen för den stellar evolutionen från Asymptotic Giant Branch (AGB) till den vita dvärgstjärnan. När stjärnor är på AGB börjar de förlora massan i en stor takt. Stjärnorna på AGB är relativt svala, och deras atmosfärer är en bördig miljö för bildning av damm och molekyler. Materialet kan innehålla molekylärt väte (H2), silikater och kolrikt damm. Stjärnan förorenar sitt omedelbara kvarter med dessa skadliga utsläpp. Stjärnan bränner rent vätebränsle, men till skillnad från ett "grönt" vätfordon som matar ut inget annat än vatten, producerar stjärnan ejecta av olika typer, av vilka vissa har egenskaper som liknar sot från en gasförbränningsbil. En betydande del av materialet som returneras till ISM går igenom AGB - PNe-banan, vilket gör dessa stjärnor till en av de största föroreningarna i ISM.
”Men dessa stjärnor är inte klara med sin stellar ejecta än. Innan den långsamma, massiva AGB-vinden kan undkomma, börjar stjärnan en snabb utveckling där den sammandras och dess yttemperatur ökar. Stjärnan börjar mata ut en mindre massiv men hög hastighet vind som kraschar i det befintliga circumstellar materialet, vilket kan skapa en chock och en skal med högre densitet. När den stellära temperaturen ökar ökar UV-flödet och det joniserar gasen som omger den centrala stjärnan och kan väcka utsläpp från molekyler, värma upp dammet och till och med börja bryta isär molekylerna och dammkornen. Objekten syns sedan som planetnebulor och avslöjar deras långa historia med att spruta material till ISM och bearbeta ytterligare ejecta. Det finns till och med rapporter om att de centrala stjärnorna i en del PNe kan ägna sig åt nukleosyntes för självberikande syften, vilket kan spåras genom att övervaka de grundläggande överflöd i nebulosorna. Det är tydligt att vi måste bedöma och förstå de processer som pågår i dessa objekt för att förstå deras påverkan på ISM och deras inflytande på kommande generationer av stjärnor. ”

Observationens historia:

Så chanserna är den 12 juli 1764, när Charles Messier upptäckte denna nya och fascinerande klass av objekt, han hade inte riktigt en aning om hur viktig hans observation skulle vara. Från sina anteckningar från den natten rapporterar han:

”Jag har arbetat med undersökningen av nebulosorna, och jag har upptäckt en i stjärnbilden Vulpecula, mellan de två förpöarna, och mycket nära stjärnan i femte storleken, den fjortonde av den konstellationen, enligt katalogen för Flamsteed: Man ser det väl i en vanlig refraktor på tre och en halv fot. Jag har undersökt det med ett gregorianskt teleskop som förstorades 104 gånger: det förekommer i oval form; den innehåller ingen stjärna; dess diameter är ungefär 4 minuters båge. Jag har jämfört den nebula med den angränsande stjärnan som jag nämnde ovan [14 Vul]; dess högra uppstigning har avslutats vid 297d 21 ′ 41 ″, och dess minskning 22d 4 ′ 0 ″ norr. ”

Naturligtvis skulle Sir William Herschels egen nyfikenhet bli bättre för honom och även om han aldrig skulle publicera sina egna fynd på ett objekt som tidigare katalogiserats av Messier, höll han sina egna privata anteckningar. Här är ett utdrag ur bara en av hans många observationer:

”1782, 30. september. Min syster upptäckte denna nebula i kväll för att sopa efter kometer; när vi jämför sin plats med Messiers nebulosa finner vi att den är hans 27. Det är väldigt nyfiken på ett sammansatt stycke; formen på den, oval som M. [Messier] kallar det, är snarare uppdelad i två; den ligger bland ett antal små [svaga] stjärnor, men med denna sammansatta bit är ingen stjärna synlig i den. Jag kan bara få den att bära 278. Den försvinner med högre krafter på grund av dess svaga ljus. Med 278 är uppdelningen mellan de två lapparna starkare, eftersom det mellanliggande svaga ljuset försvinner mer. ”

Så var fick Messier 27 sin berömda moniker? Från Sir John Herschel, som skrev: ”Ett mycket extraordinärt objekt; väldigt ljust; en olöst nebula, formad något som ett timme-glas, fylld i en oval kontur med en mycket mindre tät nebulositet. Den centrala massan kan jämföras med en ryggraden eller en dumklocka. Det södra huvudet är tätare än det norra. En eller två stjärnor i den. ”

Det skulle vara flera år och flera fler historiska astronomer innan Messier 27s sanna natur till och med skulle antydas. På en nivå förstod de att det var en nebula - men det var inte förrän 1864 när William Huggins kom med och började avkoda mysteriet:

”Det är uppenbart att nebulosorna 37H IV (NGC 3242), Struve 6 (NGC 6572), 73 H IV (NGC 6826), 1 H IV (NGC 7009), 57 M, 18 H. IV (NGC 7662) och 27 M. kan inte längre betraktas som aggregeringar av solar efter den ordning som vår egen sol och de fasta stjärnorna hör till. Vi har med dessa objekt inte längre att göra med en speciell modifiering av vår egen soltyp, utan befinner oss i närvaro av föremål som har en distinkt och märklig strukturplan. I stället för en glödande fast eller flytande kropp som överför ljus av alla eldningsbarheter genom en atmosfär som avlägsnar ett absorberande av ett visst antal av dem, som vår sol verkar vara, måste vi förmodligen betrakta dessa föremål, eller åtminstone deras fotoytor, som enorma massor av lysande gas eller ånga. För det är bara från materien i gasformigt tillstånd att ljus som endast består av vissa bestämda kylbarheter, som är fallet med ljuset i dessa nebulosor, är känt att släppas ut. "

Oavsett om du gillar M27 som en av de mest fantastiska planetnebulorna på natthimlen (eller som ett vetenskapligt objekt), kommer du 100% att hålla med orden från Burnham: ”Observatören som tillbringar några ögonblick i tyst övervägande av detta nebula kommer att bli medveten om direkt kontakt med kosmiska saker; till och med strålningen som når oss från himmelens djup är av en typ som är okänd på jorden ... ”

Hitta Messier 27:

När du börjar först kommer Messier 27 att se ut som ett så svårt mål - men med några enkla himmel "tricks" kommer det inte att vara länge tills du hittar denna spektakulära planetnebula under nästan alla himmelförhållanden. Den svåraste delen är helt enkelt att sortera ut alla stjärnor i området för att känna till rätt att sikta på!

Det sätt jag tyckte lättast att lära andra var att starta BIG. De korsformade mönstren i Cygnus- och Aquila-konstellationerna är lätta att känna igen och kan ses från till och med urbana platser. När du har identifierat dessa två konstellationer kommer du att bli mindre genom att hitta Lyra och den lilla drakformen på Delphinus.

Nu har du kringgått området och jakten på Vulpecula the Fox börjar! Vad säger du? Du kan inte skilja Vulpeculas primära stjärnor från resten av fältet? Du har rätt. De sticker inte ut som de borde, och att frestas att helt enkelt sikta halvvägs mellan Albeireo (Beta Cygni) och Alpha Delphini är för mycket av en spännvidd för att vara korrekt. Vad ska vi göra? Här kommer lite tålamod att spela.

Om du ger dig tid kommer du att börja märka att Sagitta-stjärnorna är någonsin så ljusare än resten av fältstjärnorna runt det, och det kommer inte att vara länge tills du väljer det pilmönstret. I ditt sinne, mät avståndet mellan Delta och Gamma (8- och Y-formen på en sjöstjärnkarta) och rikta sedan bara din kikare eller finderscope exakt samma avstånd rakt norr om Gamma.

Du hittar M27 varje gång! I genomsnitt kikare kommer det att visas som en fuzzy, ur fokus stor stjärna i ett stjärnfält. I findercope visas det kanske inte alls ... Men i ett teleskop? Var beredd att blåsas bort! Och här är de snabba fakta om hantelnebulan som hjälper dig att komma igång:

Objektnamn: Messier 27
Alternativa beteckningar: M27, NGC 6853, Hantelnebulan
Objekttyp: Planeten Nebula
Konstellation: Vulpecula
Rätt uppstigning: 19: 59,6 (h: m)
Deklination: +22: 43 (deg: m)
Distans: 1,25 (kly)
Visuell ljusstyrka: 7,4 (mag)
Tydlig dimension: 8,0 × 5,7 (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: