Velkommen tilbage til Messier mandag! I vores løbende hyldest til den store Tammy Plotner ser vi på den kugleformede klynge, der kaldes Messier 30. Nyd!
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 objekter er Messier 30, en kugleformet klynge beliggende i den sydlige konstellation Capricornus. På grund af sin retrogradbane gennem den indre galaktiske glorie antages det, at denne klynge tidligere blev erhvervet fra en satellitgalakse. Skønt den er usynlig for det blotte øje, kan denne klynge ses ved hjælp af lidt mere end kikkert, og er mest synlig i sommermånederne.
Beskrivelse:
Messier måler omkring 93 lysår på tværs og ligger i en afstand af ca. 26.000 lysår fra Jorden og nærmer os en hastighed på cirka 182 kilometer i sekundet. Selvom det ser ufarlig nok ud, dækker dens tidevandsindflydelse enorme 139 lysår - langt større end dens tilsyneladende størrelse.
Halvdelen af dens masse er så koncentreret, at bogstaveligt talt tusinder af stjerner kunne komprimeres i et område, der ikke spænder længere end afstanden mellem vores solsystem og Sirius! Inden i denne tæthed er der dog kun fundet 12 variable stjerner, og meget lidt bevis for nogen stjernekollisioner, selvom der er registreret en dværg nova!
Så hvad er så specielt ved denne lille kugle? Prøv en sammenbrudt kerne - og en der er endda blevet løst af jordbundne teleskoper. Ifølge Bruce Jones Sams III, en astrofysiker ved Harvard University:
”Den kugleformede klynge NGC 7099 er en prototypisk sammenbrudt kerneklynge. Gennem en række instrumentelle, observations- og teoretiske observationer har jeg løst dens kernestruktur ved hjælp af et jordbaseret teleskop. Kernen har en radius på 2,15 bue, når den er afbildet med en rumlig opløsning på V-bånd på 0,35 bue. De første forsøg på billedbehandling producerede billeder af utilstrækkeligt signal til støj og opløsning. For at forklare disse resultater er der udviklet en ny, fuldstændig generel signal-til-støj-model. Det redegør korrekt for alle støjkilder i en flekkeobservation, inklusive aliasing af høje rumlige frekvenser ved utilstrækkelig prøveudtagning af billedplanet. Modellen, kaldet Full Speckle Noise (FSN), kan bruges til at forudsige udfaldet af et hvilket som helst eksperiment på flekstafbildning. En ny billedteknologi i høj opløsning kaldet ACT (atmosfærisk korrelation med en skabelon) blev udviklet for at skabe skarpere astronomiske billeder. ACT kompenserer for billedbevægelse på grund af atmosfærisk turbulens. ”
Fotografering er et vigtigt værktøj for astronomer at arbejde med - både landbaseret og rumbaseret. Ved at kombinere resultater kan vi lære langt mere end blot resultaterne af en teleskopobservation alene. Som Justin H. Howell skrev i en undersøgelse fra 1999:
”Det har længe været kendt, at den kugleformede klynge M30 (NGC 7099) efter kerne-sammenbrud har en blåere-indad farvegradient, og det nylige arbejde antyder, at den centrale mangel på lyserøde gigantstjerner ikke fuldt ud tager højde for denne gradient. Denne undersøgelse bruger Hubble Space Telescope Wide Field Planetetary Camera 2-billeder i F439W- og F555W-båndene sammen med jordbaserede CCD-billeder med et bredere synsfelt til normalisering af det ikke-eksklusive baggrundsbidrag. Den citerede usikkerhed tegner sig for Poisson-udsving i det lille antal lyse udviklede stjerner, der dominerer klyngelyset. Vi udforsker forskellige algoritmer til kunstig omfordeling af lyset fra lyserøde giganter og vandrette grenstjerner ensartet over klyngen. Den traditionelle metode til omfordeling i forhold til klyngens lysstyrkeprofil viser sig at være unøjagtig. Der er ingen signifikant resterende farvegradient i M30 efter korrekt ensartet omfordeling af alle lyse udviklede stjerner; farvegradienten i M30s centrale region ser derfor ud til at være forårsaget af stjerner efter post-main-sekvens. ”
Så hvad sker der, når du graver endnu dybere med en anden type fotografering? Bare spørg folk fra Chandra - ligesom Phyllis M. Lugger, som skrev i sin undersøgelse, “Chandra røntgenkilder i den sammenklappede kerne Globular Cluster M30 (NGC 7099)”:
”Vi rapporterer påvisning af seks diskrete røntgenkilder med lav lysstyrke, der er placeret inden for 12” fra midten af den kollapsede kugleformede klynge M30 (NGC 7099), og i alt 13 kilder inden for halvmassens radius, fra en 50 ks Chandra ACIS-S eksponering. Tre kilder ligger inden for den meget lille øvre grænse på 1,9 ”på kerneradius. Den lyseste af de tre kernekilder har et sortkropslignende blødt røntgenspektrum, som er konsistent med at det er en hvilende lavmasse røntgenstråle binær (qLMXB) Vi har identificeret optiske modstykker til fire af de seks centrale kilder og et antal af de ydre kilder ved hjælp af dybt Hubble-rumteleskop og jordbaseret billeddannelse. Mens de to foreslåede modstykker, der ligger inden i kernen, kan repræsentere tilfældige superpositioner, har de to identificerede centrale kilder, der ligger uden for kernen, røntgenstråler og optiske egenskaber, der stemmer overens med at være kataklysmiske variabler (CV'er). To ekstra kilder uden for kernen har mulige aktive binære modstykker. ”
Observationshistorie:
Da Charles Messier for første gang stødte på denne kugleformede klynge i 1764, var han ikke i stand til at løse individuelle stjerner og troede fejlagtigt at det var en tåge. Som han skrev i sine noter på det tidspunkt:
”Natten 3. til 4. august 1764 har jeg opdaget en tåge under den store hale af Capricornus, og meget nær stjernen i sjette styrke, den 41 af den konstellation, ifølge Flamsteed: man ser den tåge med vanskeligheder i en almindelig [ikke-achromatisk] refraktor på 3 meter; den er rund, og jeg har ikke set nogen stjerne: efter at have undersøgt den med et godt gregoriansk teleskop, der forstørrer 104 gange, kunne det have en diameter på 2 minutters bue. Jeg har sammenlignet centrum med stjernen Zeta Capricorni, og jeg har bestemt dens position i højre opstigning som 321d 46 ′ 18 ″, og dens tilbøjelighed som 24d 19 ′ 4 ″ syd. Denne tåge er markeret på kortet over den berømte Halet-komet, som jeg observerede ved dens tilbagevenden i 1759. ”
Vi kan dog ikke forkaste Messier, for hans job var at jage kometer, og vi takker ham for at logge dette objekt til videre undersøgelse. Den første ledetråd til M30s underliggende potentiale kom måske fra Sir William Herschel, der ofte studerede Messiers genstande, men ikke rapporterede sine fund formelt. I sine personlige notater skrev han:
”En strålende klynge, hvis stjerner gradvist er mere komprimeret i midten. Det er isoleret, dvs. ingen af stjernerne i nabolaget vil sandsynligvis være forbundet med det. Dens diameter er fra 2'40 ”til 3’30”. Figuren er uregelmæssigt rund. Stjernerne omkring midten er så meget komprimeret, at de ser ud til at løbe sammen. Mod nord er to rækker af lyse stjerner 4 eller 5 i en linje. I denne ophobning af stjerner ser vi tydeligt anstrengelsen af en central klyngekraft, der kan befinde sig i en central masse, eller, hvad der er mere sandsynligt, i stjernernes sammensatte energi omkring midten. Linjerne af lyse stjerner, skønt en tegning, der er foretaget på observationstidspunktet, ser ud til at passere gennem klyngen, er sandsynligvis ikke forbundet med den. ”
Så da teleskoper skred frem og opløsningen blev bedre, gjorde vores måde at tænke på, hvad vi så ... Ved admiral Smyths tid, tingene blevet forbedret endnu mere, og det havde kunsten at forstå mere:
”En fin bleghvid klynge, under væsenens kaudale finn og omkring 20 grader vest-nord-vest for Fomalhaut, hvor den går foran 41 Stenbukken, en stjerne i 5. størrelse, inden for en grad. Dette objekt er lyst, og fra de strejfende strømme af stjerner på dets nordlige kant har det et elliptisk aspekt med en central blæsning; og der er kun få andre stjerner eller outliers i marken.
”Da Messier opdagede dette, i 1764, bemærkede han, at det let kunne ses med et 3 1/2 fods teleskop, at det var en tåge, der ikke var ledsaget af nogen stjerne, og at dens form var cirkulær. Men i 1783 blev den angrebet af WH [William Herschel] med begge sine 20 fods Newtonians, og besluttede straks til en strålende klynge med to rækker pf-stjerner, fire eller fem i en linje, som sandsynligvis hører til den; og derfor vurderede han det som isoleret. Uafhængigt af denne opfattelse er den beliggende i et blankt rum, et af de chasmata, som Lalande benævnt d’espaces vuides, hvor han ikke kunne opfatte en stjerne i 9. størrelsesorden i det achromatic teleskop med syvogtres millimeteråbning. Ved en modifikation af hans meget geniale måleproces anså Sir William dybden af denne klynge til at være af 344. orden.
”Her er materialer til tænkning! Hvilken enorm plads er der indikeret! Kan et sådant arrangement være beregnet til, som en bunglende tut i timen insisterer på en ren appendage til pletten af en verden, som vi bor på, for at blødgøre mørket i dens små midnat? Dette indhenter intelligensen fra uendelig visdom og magt ved at tilpasse sådanne storslåede midler til en så uforholdsmæssig ende. Ingen fantasi kan udfylde det billede, som de visuelle organer giver den svage kontur; og han, som med tillid undersøger det evige design, kan ikke være mange fjerner sig fra lunefuldhed. Det var sådan en betragtning, der fik den inspirerede forfatter til at hævde: "Hvor uudforskelige er hans handlinger og hans måder at finde ud af!"
Gennem alle historiske observerende noter finder du notationer som "bemærkelsesværdige" og endda Dyerers berømte udråbstegn. Selvom M30 måske ikke er den nemmeste at finde, og heller ikke den lyseste af Messier-objekter, er det stadig ganske værd at din tid og opmærksomhed!
Find Messier 30:
At finde M30 er ikke en nem opgave, medmindre du bruger et GoTo-teleskop. I ethvert andet tilfælde er det en starhop-proces, der skal begynde med at identificere den store grineform af stjernebilledet Capricornus. Når du har adskilt denne konstellation, vil du begynde at bemærke, at mange af dens primære asterismestjerner er parret - hvilket er en god ting! Det nordøstligste par er Gamma og Delta, som er, hvor kikkertbrugere skal starte.
Når du bevæger dig langsomt syd og lidt vest, vil du støde på dit næste brede par - Chi og Epsilon. Det næste sydvestlige sæt er 36 Cap og Zeta. Herfra har du to muligheder! Du kan finde Messier 30 lidt mere end en fingerbredde øst (ish) af Zeta (ca. en halv kikkertfelt) ... eller du kan vende tilbage til Epsilon og se dig om et kikkertfelt syd (ca. 3 grader) for stjerne 41, der vil vises lige øst for Messier 30 i det samme synsfelt.
For findeskopet er stjerne 41 en afgørende gave til den kugleformede klyngs position! Det vil ikke være synligt for det uforsynede øje, men selv en lille forstørrelse vil afsløre dens tilstedeværelse. Ved hjælp af kikkert eller et meget lille teleskop vises Messier 30 som kun en lille, falmet grå lyskugle med en lille stjerne ved siden af. Men med teleskopåbninger så små som 4 ″ vil du begynde en vis opløsning på denne oversettede kugleformede klynge, og større åbninger vil løse det pænt.
Og her er de hurtige fakta om Messier 30, der hjælper dig med at komme i gang:
Objektnavn: Messier 30
Alternative betegnelser: M30, NGC 7099
Objekttype: Globusformet klynge i klasse V
Constellation: Stenbukken
Højre opstigning: 21: 40,4 (h: m)
deklination: -23: 11 (° C:
Afstand: 26,1 (kly)
Visuel lysstyrke: 7,2 (mag)
Tilsyneladende dimension: 12,0 (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:
- Wikipedia - Messier 30
- Messier-objekter - Messier 30
- SEDS - Messier 30
