Velkommen tilbage til Messier mandag! I vores løbende hyldest til den store Tammy Plotner ser vi på den hvirvlende, stjerneklare kund, Whirlpool Galaxy!
I løbet af det 18. århundrede bemærkede den berømte franske astronom Charles Messier tilstedeværelsen af flere "nebulous objekter" på nattehimlen. Efter at have oprindeligt forvekslet dem med kometer, begyndte han at udarbejde en liste over dem, så andre ikke ville begå den samme fejl, som han gjorde. Med tiden ville denne liste (kendt som Messier Catalog) omfatte 100 af de mest fantastiske genstande på nattehimlen.
En af disse er spiralgalaksen beliggende i stjernebilledet Canes Venatici kendt som Whirlpool Galaxy (aka Messier 51). Beliggende mellem 19 og 27 millioner lysår fra Mælkevejen, var dette dybe himmelobjekt det allerførste, der blev klassificeret som en spiralgalakse. Det er også en af de mest kendte galakser blandt amatørastronomer og kan let observeres ved hjælp af kikkert og små teleskoper.
Beskrivelse:
M51 ligger ca. 37 millioner lysår væk og er det største medlem af en lille gruppe galakser, der også huser M63 og et antal svagere galakser. Indtil videre er den nøjagtige afstand fra denne gruppe ikke kendt korrekt ... Selv når en supernova-begivenhed i 2005 burde have hjulpet astronomer med at beregne korrekt! Som K. Takats sagde i en undersøgelse:
”Afstanden til Whirlpool-galaksen (M51, NGC 5194) estimeres ved hjælp af offentliggjort fotometri og spektroskopi af Type II-P supernova SN 2005cs. Både den ekspanderende fotosfæremetode (EPM) og standardlysmetoden (SCM), der er egnet til SNe II-P, blev anvendt. Den gennemsnitlige afstand (7,1 +/- 1,2 Mpc) er i god overensstemmelse med tidligere overfladelysstyrkeudsving og planetariske nebuluslysstyrke-baserede afstande, men lidt længere end den afstand, der er opnået af Baron et al. til SN 1994I via den spektrale fittingsmetode med ekspanderende atmosfære. Da SN 2005cs udviste lav ekspansionshastighed i plateaufasen, ligesom SN 1999br, blev konstanterne af SCM rekalibreret inklusive data fra SN 2005cs også. Den nye relation er bedre begrænset i lavhastighedsregimet, der kan resultere i bedre afstandestimater for sådan SNe. ”
En af de mest fremragende træk ved Whirlpool Galaxy er naturligvis dens smukke spiralstruktur - måske et resultat af det tætte samspil mellem den og dens ledsagende galakse NGC 5195? Som S. Beckwith,
”Dette skarpeste billede nogensinde af Whirlpool Galaxy, taget i januar 2005 med det avancerede kamera til undersøgelser ombord på NASAs Hubble-rumteleskop, illustrerer en spiral galakas storslåede design, fra dens buede spiralarme, hvor unge stjerner bor, til sin gullige centrale kerne , et hjem med ældre stjerner. Ved første øjekast ser det ud til, at den kompakte galakse trækker på armen. Hubbles klare synspunkt viser imidlertid, at NGC 5195 passerer bag boblebadet. Den lille galakse har glidet forbi boblebadet i hundreder af millioner af år. Når NGC 5195 kører forbi, pumpes dens gravitationsmuskel op bølger inden i Whirlpools pandekage-formede disk. Bølgerne er som krusninger i en dam, der genereres, når en klippe kastes i vandet. Når bølgerne passerer gennem kredsende gasskyer inden i disken, klemmer de det gasformige materiale langs hver arms indre kant. Det mørke støvede materiale ser ud som at samle stormskyer. Disse tætte skyer kollapser og skaber et kølvandet på stjernefødsel, som det ses i de lyserøde stjernedannende regioner. De største stjerner fejer efterhånden de støvede kokoner væk med en strøm af stråling, orkanlignende stjernevind og chokbølger fra supernovasprængninger. Lyse blå stjerne klynger dukker op fra kaoset og oplyser boblebadets arme som byens gadelys. ”
Men der var flere overraskelser, som bare ventede på at blive fundet - som et sort hul, omgivet af en ring af støv. Det, der gør det endnu mere underligt, er en sekundær ring, der krydser den primære ring på en anden akse, et fænomen, der er i strid med forventningerne, og et par ioniseringskegler strækker sig fra hovedstøvringens akse. Som H. Ford,
”Dette billede af kernen i den nærliggende spiralgalakse M51, taget med det brede feltplanetkamera (i pc-tilstand) på NASAs Hubble-rumteleskop, viser et slående, mørkt” X ”silhuet over galakens kerne. "X" skyldes absorption af støv og markerer den nøjagtige placering af et sort hul, der kan have en masse svarende til en million stjerner som solen. Den mørkeste bjælke kan være en kant-på støvring, der er 100 lysår i diameter. Den påmonterede torus skjuler ikke kun det sorte hul og beskyttelsesskiven fra at blive set direkte fra jorden, men bestemmer også aksen for en stråle med højhastighedsplasma og begrænser stråling fra beskyttelsesskiven til et par modsat rettet lysstråler , der ioniserer gas fanget i deres bjælke. Den anden bjælke i "X" kan være en anden disk set kant på eller muligvis roterende gas og støv i MS1, der krydser jetfly og ioniseringskegler. ”
Observationshistorie:
Whirlpool Galaxy blev først opdaget af Charles Messier den 13. oktober 1773 og genoptaget igen for hans optegnelser den 11. januar 1774. Da han skrev om sin opdagelse i sine noter:
”Meget svag tåge uden stjerner nær øjet af den nordlige Greyhound [jagthund], under stjernen Eta med 2. størrelse af halen af Ursa Major: M. Messier opdagede denne tåge den 13. oktober 1773, mens han så på kometen synlig på det tidspunkt. Man kan ikke se denne tåge uden vanskeligheder med et almindeligt teleskop på 3,5 fod: Tæt ved det er en stjerne i 8. størrelse. M. Messier rapporterede sin position på kometkortet observeret i 1773 og 1774. Det er dobbelt, hver har et lyst centrum, som er adskilt 4’35 ”. De to “atmosfærer” berører hinanden, den ene er endnu svagere end den anden. ”
Det ville være hans trofaste ven og assistent, Pierre Mechain, der opdagede NGC 5195 den 21. marts, 1781. Selvom det ville være mange, mange år, før det blev bevist, at galakser virkelig var uafhængige systemer, var historiske astronomer meget, meget skarpere end vi gav dem æren for. Sir William Herschel ville observere M51 mange gange, men det ville være hans søn John, der ville være den allerførste til at kommentere M51s plan:
”Dette meget entydige objekt er således beskrevet af 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 atmosfærer se touchent. ” Ved denne beskrivelse er det tydeligt, at de særegne fænomener i den nebuløse ring, der omkranser den centrale kerne, var undgået hans observation, som man kunne have forventet ud fra hans teleskopers dårlige lys. Min far beskriver det i sine observationer af Messiers tåge som en lys rund tåge omgivet af en glorie eller herlighed i en afstand derfra og ledsaget af en ledsager; men jeg finder ikke, at den delvise opdeling af ringen i to grene i hele dens syd efter lem blev bemærket af ham. Dette er dog en af dens mest bemærkelsesværdige og interessante træk. Hvis vi antager, at den skal bestå af stjerner, ville det udseende, det ville give for en tilskuer placeret på en planetens ledsager på en af dem excentrisk beliggende mod det nordlige forud for kvart af den centrale masse, være nøjagtigt lig med vores Mælkeveje, der kører i en på en måde, der er præcist analog med kæmperen fra store stjerner, hvori den centrale klynge ville blive set projiceret, og (på grund af dens afstand) synes, som den, at bestå af stjerner, der er meget mindre end dem i andre dele af himlen. Kan det så være, at vi her har et brodersystem, der har en reel fysisk lighed og stærk analogi af strukturen til vores egen? Hvis det ikke var for underinddelingen af ringen, ville den mest åbenlyse analogi være Saturn-systemet, og ideen om, at Laplace, der respekterer dannelsen af dette system, blev kraftigt husket af dette objekt. Men det er tydeligt, at al idé om symmetri forårsaget af rotation på en akse skal opgives, når vi overvejer, at den elliptiske form af det indre underopdelte parti med ekstrem sandsynlighed indikerer en højde af den del over resten af planet, så en reel form skal være en ring, der er delt gennem halvdelen af dens omkreds, og som har de delte dele sat under en vinkel på ca. 45 grader hver til den andres plan. ”
Som med andre Messier-objekter havde admiral Smyth også nogle indsigtsfulde og poetiske observationer at tilføje. Da han skrev om denne galakse i september 1836:
”Vi har derefter et objekt, der præsenterer en forbløffende visning af de ukontrollerbare energier i almægten, hvis kontemplation tvinger fornuft og beundring til at give ærefrygt. På den yderste rand af teleskopisk rækkevidde opfatter vi et stjernernes univers svarende til det, som vi hører til, hvis enorme amplituder uden tvivl er befolkede med utallige antal percipiente væsener; for disse smukke kugler kan ikke betragtes som blotte masser af inert stof.
Og det er interessant at vide, at hvis der er en intelligent eksistens, vil en astronom, der stirrer på vores fjerne univers, se det med et godt teleskop, netop under det laterale aspekt, som deres præsenterer for os. Men hvad ser vi trods alt? Både det vidunderlige univers, vores eget, og alt, hvad den optiske hjælp har afsløret for os, er muligvis kun udliggerne af en klynge, der er uhyre flere.
De millioner af soler, vi opfatter, kan ikke omfatte Skabers Univers. Der er ingen grænser for uendelighed; og de fedeste synspunkter af den ældste Herschel placerede os kun som kommando over en ken, hvis radius er ca. 35.000 gange længere end Sirius afstand fra os. Nå, måske den døende Laplace forklare: ”Det, som vi ved, er lidt; det, som vi ikke ved, er enormt. ”
Lord Rosse fortsatte i 1844 med sin 6-fods (72-tommer) blænde, 53-ft FL “Leviathan” -teleskop, men han var en mand med færre ord.
”Størstedelen af observationer blev foretaget, når øjet blev påvirket af lampelys, hvilket gjorde det vanskeligt at estimere rigtigt centrum af kernen; det var vigtigt, at der ikke blev brugt nogen tid unødigt, og efter at lampen var blevet brugt blev der taget en ny foranstaltning, da det blev vurderet, at genstanden var tilstrækkeligt set. Med de lysere stjerner ville dette ofte ske, før kernen var veldefineret, da alle synshindringer ser ud til at påvirke neblerne meget mere end stjerner, hvis lys ville blive estimeret som af samme intensitet. I den foregående liste er de største uoverensstemmelser målt i lyse objekter, og dette er sandsynligvis den rigtige beretning herom. Der er ikke indsat nogen stjerner i skitsen, som ikke findes i målingstabellen. Objektets generelle udseende ville have været bedre, hvis de minutstjerner var blevet sat ind fra øjenskitsen, men det ville have skabt forvirring. ”
Må stjerner fra dette fjerne øunivers fylde dine øjne!
Find Messier 51:
At placere M51 er ikke for hårdt, hvis du har mørke himmel, men netop denne galakse er meget vanskelig, hvor der er lysforurening af måneskin. For at finde det, skal du starte med Eta UM, stjernen ved grebet af Big Dipper. I finderscoopet eller kikkerten ser du tydeligt 24 UM mod sydvest. Centrer nu din optik der og bevæg dig langsomt sydvest mod Cor Caroli (Alpha CVn), så finder du det!
På steder, hvor himlen er klar og mørk, er det let at se spiralstrukturen i endda små teleskoper, eller at fremhæve galaksen i kikkert - men endda en ændring i himmelforhold kan skjule den fra en god placering. Rige feltteleskoper med hurtige brændvidde til et fremragende job på denne galakse og ledsager, og du kan muligvis skelne kerne i begge galakser på en god nat fra endda en dårlig placering.
Objektnavn: Messier 51
Alternative betegnelser: M51, NGC 5194, Whirlpool Galaxy
Objekttype: Type Sc Galaxy
Constellation: Canes Venatici
Højre opstigning: 13: 29,9 (h: m)
deklination: +47: 12 (° C)
Afstand: 37000 (kly)
Visuel lysstyrke: 8,4 (mag)
Tilsyneladende dimension: 11 × 7 (lysbue min)
Vi har skrevet mange interessante artikler om Messier Objects her på Space Magazine. Her er Tammy Plotners introduktion til Messier-objekter, M1 - Crab Nebula, M8 - Lagoon Nebula, og David Dickisons artikler om 2013 og 2014 Messier Marathons.
Sørg for at tjekke vores komplette Messier-katalog. Og for mere information, se SEDS Messier-databasen.
Kilder:
- Konstellationsguide - Whirlpool Galaxy
- SEDS - Whirlpool Galaxy
- Wikipedia - Whirlpool Galaxy
