Vítejte zpět do Messier pondělí! V našem pokračujícím poctě velkému Tammymu Plotnerovi se podíváme na kulovitý klastr známý jako Messier 54!
Během 18. století známý francouzský astronom Charles Messier zaznamenal přítomnost několika „mlhavých objektů“ na noční obloze. Poté, co je původně zaměnil za komety, začal sestavovat seznam těchto objektů, aby ostatní nedělali stejnou chybu jako on. Časem by tento seznam (známý jako Messierův katalog) zahrnoval 100 nejúžasnějších objektů na noční obloze.
Jedním z těchto objektů je kulovitý shluk známý jako Messier 54. Nachází se ve směru souhvězdí Střelce, kdysi byl tento shluk považován za součást Mléčné dráhy, která se nachází asi 50 000 světelných let od Země. V posledních desetiletích přicházejí astronomové uvědomit si, že je to vlastně část Střelecké galaxie Střelce, která se nachází asi 87 000 světelných let daleko.
Na co se díváte:
Ubíhající od nás rychlostí 142 kilometrů za sekundu by tato kompaktní koule hvězd mohla mít průměr až 150 světelných let a až 87 400 světelných let. Počkejte ... Podržte tisk ... Téměř 90 tisíc světelných let? To jo. Messier 54 není součástí naší vlastní Mléčné dráhy!
V roce 1994 astronomové udělali docela šokující objev… toto těžké vyřešit globulární bylo ve skutečnosti součástí Střelecké eliptické galaxie Střelce. Jak Michael H. Siegal (et al) ve své studii uvedl:
„V rámci průzkumu galaktických globulárních klastrů ACS představujeme novou fotometrii Hubbleova kosmického dalekohledu masivního kulovitého klastru M54 (NGC 6715) a superponovaného jádra přílivově narušené galaxie Střelec (Sgr) dSph. Naše hluboká (F606W ~ 26,5), vysoce přesná fotometrie poskytuje bezprecedentně detailní barevně-grafický diagram zobrazující rozšířenou modrou vodorovnou větev a několik hlavních sekvencí systému M54 + Sgr. Vícenásobné odbočky ukazují přítomnost alespoň dvou epoch ve hvězdné formaci ve středním věku se 4 a 6 Gyrovými věky a [Fe / H] = - 0,4 až -0,6. Rovněž poprvé jasně ukazujeme prominentní, 2,3 gyrskou starou populaci Sgrů, která má blízkost sluneční energie. Je také uvedena stopová populace ještě mladších (~ 0,1-0,8 Gyr starých), více kovů bohatých ([Fe / H] ~ 0,6) hvězd. Vztah Sgrové věkové metality je v souladu s modelem uzavřeného boxu a několik (4-5) hvězdných formací praskne po celý život satelitu, včetně doby, kdy Sgr začal narušovat. “
Ve svých kompaktních hloubkách se skrývá nejméně 82 známých proměnných hvězd, z nichž 55 je typu RR Lyrae. Astronomové používající dalekohled Hubble Space však objevili také dvě polopravidelné červené proměnné s periodami 77 a 101 dnů. Kevin Charles Schlaufman a Kenneth John Mighell z Národní observatoře pro optické astronomie vysvětlili ve své studii:
„Většina našich kandidátních proměnných hvězd se nachází na obrazech PC1 klastrového centra - oblasti, kde předchozí pozemní studie proměnných v M54 nezaznamenaly žádné proměnné. Tato pozorování nelze provádět ze země, dokonce ani u AO, protože v pozemních pozorováních je příliš mnoho hvězd na rozlišovací prvek. “
Ale jaké další druhy neobvyklých hvězd lze objevit v takové vzdálené kosmické hvězdné evoluční laboratoři? Vyzkoušejte jevy známé jako modré háčkové hvězdy! Jak ve své studii řekl Alfred Rosenberg (et al):
„Představujeme BV fotometrii zaměřenou na globulární klastr M54 (NGC 6715). Barevně-velikostní diagram jasně ukazuje modrou horizontální větev, která se rozprostírá anomálně za teoretické modely horizontální větev s nulovým věkem. Tyto druhy hvězd s horizontálním větvím (také nazývané „modré háčkové“ hvězdy), které přesahují spodní hranici hmoty obálky kanonických horkých hvězd s horizontálním větvím, byly dosud známy pouze v několika kulových hvězdokupách: NGC 2808, Omega Centauri (NGC 5139), NGC 6273 a NGC 6388. Tyto shluky, stejně jako M54, patří mezi nejsvětlejší v naší Galaxii, což naznačuje možnou korelaci mezi existencí těchto typů hvězd horizontálních větví a celkovou hmotností klastru. Mezera v pozorované horizontální větvi M54 kolem Teff = 27 000 K by mohla být interpretována v teoretickém scénáři pozdního helia flash, což je možné vysvětlení původu modrých hvězd háčku. “
Ale s hvězdami zabalenými dohromady tak pevně, ještě více se musí objevit uvnitř Messier 54. Jak Tim Adams (et al) uvedl ve své studii:
"Prozkoumali jsme prostředek, jak vysvětlit zdánlivou nedostatek červených obřích hvězd v kulových hvězdokupách po jádru. Navrhujeme, aby srážky mezi červenými obry a binárními systémy mohly vést ke zničení určité části populace červeného obra, buď vyrazením jádra červeného obra, nebo vytvořením společného systému obálek, který povede k rozptylu červená obří obálka. Při léčbě červeného obra jako dvou bodových hmot, jednoho pro jádro a druhého pro obálku (s příslušným silovým zákonem, který bude brát v úvahu rozložení hmoty), a komponenty binárního systému také považovány za bodové hmoty, používáme kód čtyř těl pro výpočet časových škál, ve kterých dojde ke kolizím. Poté provedeme sérii hladkých hydrodynamických částic, abychom prozkoumali podrobnosti přenosu hmoty v systému. Kromě toho ukazujeme, že srážky mezi jednotlivými hvězdami a červenými obry vedou k vytvoření společného systému obálek, který zničí červenou obří hvězdu. Zjistili jsme, že kolize nízkých rychlostí mezi binárními systémy a červenými obry může vést ke zničení až 13 procent populace červeného obra. To by mohlo pomoci vysvětlit barevné gradienty pozorované v globulárních shlucích PCC. Zjistili jsme také, že existuje možnost, že by binární systémy vytvořené oběma druhy kolizí mohly nakonec přijít do kontaktu, možná by vytvořily populaci kataklyzmatických proměnných. “
Objevy však ještě neskončily…. Studie z roku 2009 odhalily důkazy o střední hmotné černé díře uvnitř Messieru 54 - první známé, jaké kdy byly objeveny v kulovité hvězdokupě.
"Hlásíme detekci vrcholu hvězdné hustoty a zvýšení rozptylu rychlosti ve středu kulovitého shluku M54, který se nachází ve středu trpasličí galaxie Střelec (Sgr)." Střední disperze rychlosti vidění je 20,2 ± 0,7 km s-1, klesá na 16,4 ± 0,4 km s-1 při 2farcs5 (0,3 ks). Modelování kinematických profilů a profilů povrchové hustoty jako součtu Kingova modelu a bodové hmoty poskytuje hmotnost černé díry ~ 9400 M slunce. “ říká R. Ibata (et al): „Avšak pozorování lze alternativně vysvětlit, pokud hvězdice hrotů mají střední radiální anizotropii. Analýza Jeansova jádra Sgr odhaluje silnou tangenciální anizotropii, pravděpodobně relikvie z formování systému. “
Historie pozorování:
24. července 1778, když Charles Messier poprvé upřel oči na tento slabý fuzzy, neměl tušení, že se chystá objevit úplně první galaktický kulovitý shluk. Ve svých poznámkách píše: „Velmi slabá mlhovina objevená ve Střelci; jeho centrum je brilantní a neobsahuje žádnou hvězdu, viděnou achromatickým dalekohledem o délce 3,5 metru. Jeho pozice byla stanovena od Zeta Sagittarii, 3. velikosti. “
O několik let později Sir William Herschel studoval také M54 a ve svých soukromých poznámkách píše: „Kulatá rozluštitelná mlhovina. Ve středu velmi jasný a jas postupně klesá, průměr asi 2 1/2 ′ nebo 3 ′. 240 slabých částí mlhoviny ukazuje příliš velké hvězdy, ale spíše si myslím, že nemají žádné spojení s mlhovinou. Věřím, že to není nic jiného než miniaturní shluk velmi komprimovaných hvězd. “
Následovalo nespočet dalších pozorování, protože M54 se stal katalogizovaným jinými astronomy a každý z nich by jej popsal pouze jako to, že má mnohem jasnější jádro a určité rozlišení kolem okrajů. Bavte se snaží rozbít tento!
Vyhledání Messier 54:
M54 není těžké najít ... Stačí přeskočit dolů na Zeta Sagittarii, nejzápadnější hvězdu Střelce „na jihozápad“ a poskočit na půl stupně na jih a šířku prstu (1,5 stupně) na západ. Problém je vidět! V malé optice, jako je dalekohled nebo hledáček, se bude vzhledem ke své malé velikosti zdát téměř hvězdný. Pokud však hledáte jen to, co vypadá jako větší, matná hvězda, která se do dokonalého zaostření zcela nedostane, pak jste ji našli.
U menších dalekohledů nezískáte rozlišení v tomto globulárním clusteru třídy III, protože je tak husté. Velký otvor se také nehodí lépe, pouze vnější hvězdy vytvářejí vzhled pouze některých jednotlivých hvězd. Vzhledem k velikosti a velikosti je Messier 54 vhodnější pro tmavé nebe.
A zde jsou stručná fakta o tomto Messierově objektu, která vám pomohou začít:
Název objektu: Messier 54
Alternativní označení: M54, NGC 6715
Typ objektu: Extragalaktický globulární klastr třídy III
Souhvězdí: Střelec
Správný Vzestup: 18: 55,1 (h: m)
Deklinace: -30: 29 (deg: m)
Vzdálenost: 87,4 (kly)
Vizuální jas: 7,6 (mag)
Zdánlivá dimenze: 12,0 (arc min)
Zde jsme v Space Magazine napsali mnoho zajímavých článků o Messier Objects. Zde je úvod k Messierovým objektům Tammy Plotnera, M1 - Krabí mlhovina, M8 - Mlhovina Laguna a David Dickisonovy články o Messierových maratónech 2013 a 2014.
Nezapomeňte se podívat na náš kompletní katalog Messier. Další informace najdete v databázi SEDS Messier.
Zdroje:
- Messier Objects - Messier 54
- SEDS - Messier 54
- Wikipedia - Messier 54
