Ласкаво просимо до Мессьє в понеділок! Сьогодні ми продовжуємо вшановувати нашу дорогу подругу Таммі Плотнер, дивлячись на «Фантомну галактику», відому як Мессьє 74!
Протягом 18 століття відомий французький астроном Чарльз Мессьє помітив присутність кількох «туманних об’єктів» під час огляду нічного неба. Спочатку помиливши ці об’єкти на кометах, він почав їх каталогізувати, щоб інші не зробили такої ж помилки. Сьогодні в отриманому списку (відомий як Каталог Мессьє) входить понад 100 об’єктів і є одним із найвпливовіших каталогів «Глибоких космічних об’єктів».
Одним із таких об'єктів є спіральна галактика, відома як Мессьє 74 (ака. Галактика Фантом), яка постає обличчям до спостерігачів із Землі. Розташована приблизно за 30 мільйонів світлових років від Землі в напрямку сузір'я Риб, ця галактика вимірює близько 95 000 світлових років у діаметрі (майже такий же великий, як Чумацький Шлях) і є домом для близько 100 мільярдів зірок.
Опис:
Ця прекрасна галактика є прототипом грандіозної галактики Sc і серед перших «спіральних туманностей», визнаних лордом Россе. Розташований приблизно від 30 до 40 мільйонів світлових років від нас, він повільно сповзає ще далі зі швидкістю 793 кілометри в секунду. Його краса охоплює приблизно 95 000 світлових років, приблизно таких же розмірів, як і наш Чумацький Шлях, а його спіральні руки розтягуються на 1000 світлових років.
Усередині цих вікон є скупчення синіх молодих зірок та рожево-кольорових дифузних газоподібних туманностей, які називаються ділянками H II, де відбувається утворення зірок. Чому така велична красуня? Ймовірно, хвилі щільності, що проносяться навколо газоподібного диска M74, ймовірно, викликані гравітаційною взаємодією із сусідніми галактиками. Як пояснив Б. Кевін Едгар:
«Описаний чисельний метод, який спеціально розроблений для лікування динаміки нескінченно цього, диференційно обертового, газоподібного диска. Метод ґрунтується на методі Поробочий Параболічний метод (ППМ), розширенні методу Годунова вищого порядку. Гравітаційні сили, що представляють лінійну хвилю щільності спіралі в зоряному компоненті галактики, включаються. Розрахунок є ейлеровим і виконується в рівномірно обертовій системі відліку, використовуючи плоскі полярні координати. Рівняння сформульовані в точній формі збурень, щоб явно усунути всі великі, протилежні умови, що представляють рівновагу сили в непорушеному, симетричному стані осі, що дозволяє точно обчислити невеликі збурення. Метод ідеально підходить для вивчення газоподібної реакції на хвилю щільності спіралі в дисковій галактиці. Серія двовимірних гідродинамічних моделей обчислюється для перевірки гравітаційної реакції рівномірного, ізотермічного безмасового газоподібного диска на накладене спіральне гравітаційне збурення. Параметри, що описують розподіл маси, властивості обертання та спіральну хвилю, базуються на галактиці NGC 628. Рішення мають поштовхи всередині та зовні обертання, виснажуючи область навколо спільного обертання. Швидкість, з якою ця область виснажується, сильно залежить від сили накладеного спірального обурення. Потенційні збурення на 10% більше призводять до великих радіальних припливів. Час, необхідний для падіння газу до внутрішнього резонансу Лінблада в таких моделях, є лише невеликою часткою часу Хаббла. Швидка швидка еволюція передбачає, що якщо галактики існують з такими великими збуреннями, або газ повинен поповнюватися ззовні галактики, або збурення повинні бути тимчасовими. Внутрішнє спільне обертання зі спіральним малюнком втрата імпульсу кута газом збільшує імпульс кута зірок, зменшуючи амплітуду хвилі. "
Що ще ховається всередині? Потім погляньте рентгенівськими очима. Як зазначили Роберто Сорія (та інші) у своєму дослідженні 2002 року:
"2 лютого 2002 року XMM-Newton спостерігала XMM-Newton зі спіралеподібної спіральної галактики M74 (NGC 628) (загалом, 21 джерело знаходиться у внутрішньому 5 'від ядра (після відторгнення кількох джерел, пов'язаних із зірками переднього плану) . Коефіцієнти твердості свідчать про те, що приблизно половина з них належить до галактики. Більш високий кінець освітленості функції світності відповідає закону потужності нахилу -0,8. Це можна трактувати як свідчення постійного утворення зірок, аналогічно розподілам, виявленим у дисках інших галактик пізнього типу. Порівняння з попередніми спостереженнями Чандри виявляє новий ультразвуковий перехідний рентгенівський промінь (LX ~ 1,5 × 1039 ергів s-1 в діапазоні 0,3-8 кЕВ) приблизно в 4 'північніше ядра. Ми знаходимо інше яскраве перехідне джерело (LX ~ 5 × 1038 ергів s-1) приблизно на 5 'північніше від ядра. Ультрафіолетові та рентгенівські аналоги SN 2002ap також знайдені в цьому спостереженні XMM-Newton; коефіцієнт твердості рентгенівського аналога говорить про те, що викид відбувається від шокованої навколозонної речовини ».
У випадку Messier 74 нічого не вражає - включаючи хвилі спіральної щільності. Як пояснили Сахібов та Смірнов у дослідженні 2004 року:
“Показано, що радіальний профіль швидкості утворення зірок (СФР) у галактиці NGC 628 модулюється хвилею щільності спіралі. Радіальний профіль швидкості надходження газу в спіралеподібну руку аналогічний радіальному розподілу поверхневої щільності СФР. Положення коратаційного резонансу визначається разом з іншими параметрами хвилі густини спіралі за допомогою аналізу Фур'є азимутального розподілу спостережуваних радіальних швидкостей у кільцевих зонах диска NGC 628. Радіальний профіль поверхневої щільності SFR визначається за допомогою емпіричного SFR - лінійного співвідношення розмірів для комплексів утворення зірок (гігантські області HII) та вимірювання координат, H-потоків альфа та розмірів областей HII в NGC 628. "
Ми говоримо про гігантські регіони, що утворюють зірки, чи не так? І там, де утворюються зірки…. Зірки вмирають. Як у супернових! Як вказували Еліас Брінкс (та ін.):
«Утворення масивних зірок, як правило, у (над) зоряних скупченнях, їх швидка еволюція та наступна смерть як наднових має великий вплив на їх безпосереднє оточення. Поєднаний ефект зоряних вітрів і наднових, що вимикаються в межах швидкої послідовності і в невеликому обсязі, створює розширення бульбашок коронального газу в нейтральній міжзоряному середовищі (ІСМ) у спіральних і (карликових) нерегулярних галактиках. Ці оболонки, що розширюються, в свою чергу змітають і стискають нейтральний газ, що може призвести до утворення молекулярної хмари та виникнення вторинного або індукованого утворення зірки. Зони, що утворюють зірки, порушують навколишній ІСМ настільки «активніше», що стосується утворення зірок, то, як очікується, галактика матиме більш неоднорідну ІСМ. Швидкість утворення зірок у NGC 628 в чотири рази вище, ніж у NGC 3184, і вдвічі більша, ніж у NGC 6946, що могло б пояснити більшу кількість отворів HI, виявлених у цій галактиці. Ми виявляємо, що розміри отворів HI коливаються від 80 ПК (близькі до межі роздільної здатності) до 600 ПК; швидкості розширення можуть досягати 20 км s1; Орієнтовний вік становить від 2,5 до 35 Мір, а енергія, що займається, становить від 1050 до 3,5 х 105Z ерг. Кількість залученого нейтрального газу становить від 104 до 106 мас сонячної енергії ».
Величезні маси… Маси, які іноді… зникають ?? Як пояснили у дослідженні 2009 року Джастін Р. Маун та Стівен Дж. Смарт:
«Використовуючи зображення з космічного телескопа Хаббла і телескопа Близнюків, ми підтвердили зникнення прародників двох наднових типів II (SNe) і оцінили наявність інших пов’язаних з ними зірок. Ми виявили, що прародитель SN 2003gd, M-надгігантська зірка, більше не спостерігається в місці розташування SN і визначав його внутрішню яскравість за допомогою методів віднімання зображень. Родоначальник SN 1993J, зірка K-надгігант, також більше не присутній, але його B-супергігантський бінарний супутник все ще спостерігається. Зникнення прародичів підтверджує, що ці дві наднови були вироблені червоними надгігантами ».
Маун і Смарт застосовували техніку, коли знімки були зроблені після того, як SN 2003gd зів'яв, а зірка-попередник імовірно відсутня і віднімалася з зображень до вибуху. Все, що залишилося на позиції SN, відповідало справжній зірці-попередниці. Спостереження Близнюків 2003gd показано на малюнку 1, де порівнюються погляди до і після сверхнової області зорі-попередниці галактики, відомі як M-74 або NGC 628.
"Це перший червоний надгігантський попередник для нормальної наднової ІПР типу IIP, який, як було показано, зник, і він знаходиться на малій кінці шкали, щоб масивні зірки вибухали як наднові", - сказав Маун. "Отже, це остаточно підтверджує, що стандартне передбачення ряду зоряних моделей еволюції є правильним".
Еволюція? Ви бетчі ". Messier 74 продовжує рости, незважаючи на свій вік! Так як. Гусєв (та ін.) Вказали:
«Інтерпретація спостережуваних властивостей молодої зоряної популяції в NGC 628 проводиться на основі порівняння даних фотометрії UBVRI з високою роздільною здатністю 127 Н-альфа-областей у галактиці з детальною сіткою синтетичних еволюційних моделей зоряних систем. Детальна сітка еволюційних моделей включає 2 режими утворення зірок (миттєвий вибух і постійне утворення зірок), весь діапазон МВФ (нахил і верхня межа) та вік (від 1 Мір до 100 Мір). Хімічне достаток зорі, що утворює зору, визначалося з незалежних спостережень. Розв’язання зворотної задачі на знаходження віку, режиму утворення зірок, параметрів МВФ та поглинання пилу в зонах формування зірок виробляється за допомогою спеціального функціонування регуляризуючого відхилення. Оцінки почервоніння співвідносяться з галактоцентричними відстанями областей, що утворюють зірку, відповідно до радіального градієнта хімічної кількості, отриманого незалежними спостереженнями. Віки комплексів утворення зірок також демонструють тенденцію як хімічного складу ».
Тож куди подіються такі великі групи молодих зірок, щоб повіситись та відпочити? Можливо ... Просто, можливо, вони намагаються створити сусідній бар. Галактичний бар, звичайно! Як зазначив М. С. Сейгар із спільного центру астрономії у дослідженні 2002 року:
"Ми отримали наземні зображення I, J і K діапазону спіральної галактики, Мессьє 74 (NGC 628). Було показано, що ця галактика володіє кругоядерним кільцем утворення зірок як при ближній інфрачервоній спектроскопії поглинання СО, так і на субміліметровому зображенні викидів СО. Вважається, що циркулярні кільця утворення зірок існують лише внаслідок барного потенціалу. Ми демонструємо докази слабкого овального спотворення в центрі М 74. Ми використовуємо результати Combes & Gerin (1985), щоб припустити, що цей слабкий овальний потенціал є відповідальним за кругові ядерне кільце утворення зірок, що спостерігається в M 74. "
Історія спостереження:
Ця дивовижна спіральна галактика була спочатку відкрита в кінці вересня 1780 року П'єром Меченом, а потім 18 листопада 1780 р. Послушно повторно помічена та зареєстрована Чарльзом Мессьє.
"Туманність без зірок, біля зірки Ета Пісциум, яку побачив М. Мечай в кінці вересня 1780 р., І він повідомляє:" Ця туманність не містить зірок; вона досить велика, дуже незрозуміла і надзвичайно складна для спостереження; можна визначити це з більшою впевненістю в тонких морозних умовах ”. М. Мессьє шукав його і знаходив, як це описує М. Мечай: його порівнювали безпосередньо зі зіркою Ета Піціум. "
Через три роки сер Вільям Гершель зробив усе можливе, щоб спробувати вирішити те, що, на його думку, було зірковим скупченням, - і повернутися в наступні роки, навіть за рахунок власного обладнання.
“1799 р., 28 грудня, телескоп висотою 40 футів. Дуже яскравий посередині, але яскравість обмежується дуже малою частиною, і не кругла; про світлу середину в значній мірі дуже слабке туманність. Світла частина здається вирішальною, але моє дзеркало пошкоджене конденсованими парами. "
Щоб надати сер Сергію Вільям, він був першим, хто вирішив деякі з багатьох скупчень регіонів зір, які були помічені в Мессьє 74, а результати його спостережень пізніше підтвердив його власний син.
Джон Гершель також побачив блякання у структурі M74, але лорд Россе першим вибрав спіральну структуру. Знову ж таки, у той час, коли астрономи вважали, що ці конденсації є окремими зірками - спостереження пройшло аж до часу Еміля Дрейєра, коли Мессьє 74 зрештою також став об'єктом NGC.
Розміщення Мессьє 74:
M74 не завжди є легким об'єктом і вимагає темного неба та певного кроку. Спробуйте почати з Альфа-Арієтіс (Хамал) і зробіть ментальну лінію між нею та Бетою - далі до Ета Піціуму. Відцентруйте свій шукальний московик на Еті і змініть погляд приблизно на 1,5 градуса на північний схід. Якщо ви віддаєте перевагу, ви можете це зробити, переглядаючи широкий окуляр з низьким збільшенням - що зазвичай забезпечує поле зору.
У меншому телескопі перше, що ви помітите, це зоряне ядро Мессьє 74. Ось чому спостерігачам багато разів виникають труднощі з його визначенням! Вірите чи ні, рух іноді може допомогти вам помітити слабкі речі, тому використання окуляра для пошуку - це «хитрість торгівлі» хорошого спостерігача. Оскільки ця спіральна галактика має низьку яскравість поверхні, вона потребує відносно хорошого неба - тому намагайтеся в багатьох умовах. Невеликий телескоп виявить запилене ореол навколо серцевини, а більший отвір - спіральну структуру. Великий бінокль в умовах незайманого неба може створити невелику слабку серпанок!
Навчіться самі ... Хто знає, що ви можете відкрити!
Назва об’єкта: Мессьє 74
Альтернативні позначення: M74, NGC 628
Тип об'єкта: Спіральна галактика Sc
Сузір’я: Риби
Праве сходження: 01: 36,7 (год: м)
Схилення: +15: 47 (град .: м)
Відстань: 35000 (кл)
Візуальна яскравість: 9,4 (маг.)
Видимий вимір: 10,2 × 9,5 (дуга хв)
Ми написали багато цікавих статей про об’єкти Мессьє та кульові скупчення тут у Space Magazine. Ось вступ Таммі Плотнер до об’єктів Мессьє, М1 - Туманність крабів, Спостереження за прожектором - що б сталося з Мессьє 71? Та статті Девіда Дікісона про марафони Мессьє 2013 та 2014 років.
Не забудьте переглянути наш повний каталог Messier. А для отримання додаткової інформації відвідайте базу даних SEDS Messier.
Джерела:
- НАСА - Мессьє 74
- СЕД - Мессьє 74
- Об'єкти Мессьє - Мессьє 74: Фантомна галактика
- Вікіпедія - Мессьє 74
