Galaxy Whirlpool - Whirlpool Galaxy

Galaxy Whirlpool
Messier51 sRGB.jpg
Whirlpool Galaxy (M51A nebo NGC 5194), menší objekt vpravo nahoře je M51B nebo NGC 5195
Data pozorování (J2000 epocha )
SouhvězdíHůlky Venatici[1]
Správný vzestup13h 29m 52.7s[2]
Deklinace+47° 11′ 43″[2]
Rudý posuv0.001544[2]
Vzdálenost23 Mly (7.1 ± 1.2 MPC )[3][4]
Zdánlivá velikost  (PROTI)8.4[5]
Vlastnosti
TypSA (s) bc pec[2]
VelikostPrůměr 76 000 světelných let
Zdánlivá velikost  (PROTI)11′.2 × 6′.9[2]
Pozoruhodné funkceInterakce s NGC 5195[6]
Jiná označení
Otazník Galaxy,[2] Rosseova galaxie,[2] M 51a,[2] NGC 5194,[2] UGC 8493,[2] PGC 47404,[2] VV 001a,[2] VV 403,[2] Arp 85,[2] GC 3572[2]

The Galaxy Whirlpool, také známý jako Messier 51a, M51a, a NGC 5194, je interakce velký design spirální galaxie s Seyfert 2 aktivní galaktické jádro.[7][6][8] Leží v souhvězdí Hůlky Venatici a byla první galaxií, která byla klasifikována jako spirální galaxie.[9] Jeho vzdálenost se odhaduje na 23 milionů světelných let od Země.

Galaxie a její společník, NGC 5195,[10] jsou snadno pozorovatelné amatérští astronomové a tyto dvě galaxie lze vidět dalekohled.[11] Vířivá galaxie byla rozsáhle pozorována profesionálními astronomy, kteří ji studují, aby porozuměli struktuře galaxií (zejména struktuře spojené s spirální ramena ) a interakce galaxií.

Objev

Náčrt M51 od Lord Rosse v roce 1845

To, co se později stalo známé jako Whirlpool Galaxy, objevilo 13. října 1773 Charles Messier při lovu předmětů, které by mohly zmást lovce komet, a byl označen v Messierův katalog jako M51.[12] Jeho doprovodná galaxie, NGC 5195, byla objevena v roce 1781 uživatelem Pierre Méchain, i když nebylo známo, zda se jedná o interakci, nebo pouze o další galaxii procházející na dálku. V roce 1845 William Parsons, 3. hrabě z Rosse, zaměstnávající 72 palců (1,8 m) odrážející dalekohled na Birr Castle Irsko zjistilo, že Whirlpool vlastnil a spirálová struktura, první „mlhovina“, o které je známo, že ji má.[13] Tyto “spirálové mlhoviny „dokud nebyly rozpoznány jako galaxie Edwin Hubble byl schopen pozorovat Cefeidovy proměnné v některých z těchto spirálních mlhovin, které poskytly důkazy o tom, že jsou tak daleko, že to musí být zcela oddělené galaxie, i když jsou vidět těsně vedle sebe.[14]

Příchod radioastronomie a následné rádiové snímky M51 jednoznačně ukázaly, že Whirlpool a jeho doprovodná galaxie skutečně interagují. Někdy se označení M51 používá k označení dvojice galaxií, v takovém případě lze jednotlivé galaxie označovat jako M51a (NGC 5194) a M51b (NGC 5195).

Vizuální vzhled

Obraz galaxie Whirlpool ve viditelném světle (vlevo) a infračerveném světle (vpravo)

Nachází se v souhvězdí Hůlky Venatici, M51 je nalezen sledováním nejvýchodnější hvězdy hvězdy Velký vůz, Eta Ursae Majoris a jde 3,5 ° jihozápadně. Jeho sklon je + 47 °, což z něj činí cirkumpolární pro pozorovatele umístěné nad 43 ° severní šířky; dosahuje vysokých nadmořských výšek na severní polokouli, což z něj činí přístupný objekt od zimních ranních hodin do konce jarní sezóny, po níž je pozorování v nižších zeměpisných šířkách znemožněno.[Citace je zapotřebí ]

M51 je viditelný skrz dalekohled za podmínek temné oblohy a lze to detailně vyřešit moderními amatérskými dalekohledy.[11] Při pohledu přes 100 mm dalekohled jsou viditelné základní obrysy M51 (omezeno na 5 × 6 ') a jeho společníka. Pod temnou oblohou as mírným okulárem přes 150 mm dalekohled lze detekovat vnitřní spirálovou strukturu M51. U větších (> 300 mm) nástrojů za podmínek temné oblohy jsou patrné různé spirálové pásy Regiony HII viditelné a lze vidět, že k M51 je připojena M51B.

Jak je u galaxií obvyklé, skutečný rozsah její struktury lze získat pouze z inspekčních fotografií; dlouhé expozice odhalují velkou mlhovinu přesahující viditelný kruhový vzhled. V roce 1984, díky vysokorychlostnímu detektoru - tzv. Systému pro počítání obrazů a fotonů - IPCS - vyvinutému společně CNRS Laboratoire d'Astronomie Spatiald (LAS-CNRS) a Observatoire de Haute Provence (OHP) s obzvláště pěkným viděním, které nabízí dalekohled Canada-France-Hawaii-Telescope (CFHT) 3,60 m Cassegrain na summitu Mauna Kea na Havaji, Hua et al. detekoval dvojitou složku samotného jádra galaxie Whirlpool (článek v Astrophysical Letters and Communications, 1987, sv. 25, s. 187–204).

V lednu 2005 Projekt Hubble Heritage zkonstruoval kompozitní obraz 11477 × 7965 pixelů (zobrazený v infoboxu výše) M51 pomocí HST Nástroj ACS. Obrázek zdůrazňuje spirální ramena galaxie a ukazuje podrobnosti některých struktur uvnitř těchto ramen.[15]

Galaxy Whirlpool - pozorováno v různých světelných podmínkách
a) 0,4; 0,7 μm - b) vis-blue / green; ir-red - c) 3,6; 4,5; 8 μm - d) 24 μm

Vlastnosti

Whirlpool Galaxy leží 23 milionů světelných let od Země a má odhadovaný průměr 76 000 světelných let. Celkově je galaxie o 43% větší než galaxie mléčná dráha. Své Hmotnost se odhaduje na 160 miliard solárních hmot.[16] nebo přibližně 10,3% hmotnosti Mléčné dráhy.

A Černá díra, kdysi se myslelo, že je obklopen prstencem prachu, ale nyní se předpokládá, že je místo toho částečně uzavřen prachem, existuje v srdci spirály. Pár ionizační kužely vyčnívat z aktivního galaktického jádra.[17]

Spirálová struktura

Předpokládá se, že výrazná spirální struktura Whirlpool Galaxy je výsledkem těsné interakce mezi ní a její doprovodnou galaxií NGC 5195, který asi před 500 až 600 miliony let prošel hlavním diskem M51. V tomto navrhovaném scénáři přišla NGC 5195 zpoza M51 skrz disk směrem k pozorovateli a provedla další křížení disku teprve před 50 až 100 miliony let, dokud není místo, kde jej nyní pozorujeme, mírně za M51.[18]

Vznik hvězd

Zdá se, že centrální oblast M51 prochází obdobím zvýšené tvorby hvězd. Současná účinnost tvorby hvězd, definovaná jako poměr hmotnosti nových hvězd k hmotnosti plynu tvořícího hvězdy, je pouze ~ 1%, což je docela srovnatelné s globální hodnota pro Mléčnou dráhu a další galaxie. Odhaduje se, že současná vysoká míra vzniku hvězd nemůže trvat déle než dalších asi 100 milionů let.[19]

Přechodné události

Tři supernovy byly pozorovány ve galaxii Whirlpool:[20]

V roce 1994 SN 1994I byl pozorován ve galaxii Whirlpool. Byl klasifikován jako typ Ic, což naznačuje, že její předek hvězda byla velmi hmotná a už vrhla většinu své hmoty a její jas dosáhl vrcholu zdánlivá velikost 12.91.[21]

V červnu 2005 supernova typu II SN 2005cs byla pozorována ve galaxii Whirlpool a vrcholila se zdánlivou velikostí 14.[22][23]

Dne 31. května 2011 a supernova typu II byl detekován ve Whirlpool Galaxy s vrcholem o velikosti 12,1.[24] Tato supernova, označená SN 2011dh, ukázal spektrum mnohem modřejší než průměr, s P Cygni profily, které označují rychle se rozšiřující materiál, v jeho vodíkově-balmerské linky.[25] Předek byl pravděpodobně žlutý superobr[26] a ne a Červené nebo modrý superobr, které jsou považovány za nejběžnější předky supernov.

Dne 22. ledna 2019, a podvodník supernovy, určené AT2019abn, byl objeven v Messier 51. Přechodný jev byl později identifikován jako svítící červená nova. Hvězda předka byla detekována v archivu Spitzerův kosmický dalekohled infračervené snímky. V archivu nebylo možné na místě přechodného vidět žádný předmět Hubble snímky, což naznačuje, že progenitorová hvězda byla silně blokována mezihvězdný prach. 2019abn vyvrcholil 17. magnitudou a dosáhl vnitřní jas z .[27]

Kandidát na planetu

V září 2020 byla detekce a kandidátská exoplaneta, pojmenovaný M51-ULS-1b, obíhající kolem vysoce hmotný rentgenový binární soubor Byla oznámena M51-ULS-1 v této galaxii. Pokud bude potvrzeno, bude to první známá instance extragalaktická planeta planeta mimo the mléčná dráha Galaxie. Planeta byla detekována zatmění z Zdroj rentgenového záření (XRS), který se skládá z hvězdného zbytku (buď a neutronová hvězda nebo a Černá díra ) a hmotná hvězda, pravděpodobně a Typ B. superobr. Planeta by byla o něco menší než Saturn a obíhat na vzdálenost několika desítek astronomické jednotky.[28][29]

Společník

Hlavní článek: NGC 5195

NGC 5195 (také známý jako Messier 51b nebo M51b) je trpasličí galaxie, která interaguje s Whirlpool Galaxy (také známá jako M51a nebo NGC 5194). Obě galaxie se nacházejí přibližně 25 milionů světelných let daleko v souhvězdí Hůlky Venatici. Společně jsou tyto dvě galaxie jedním z nejčastěji studovaných interagujících párů galaxií.

Informace o skupině Galaxy

Hlavní článek: Skupina M51

Galaxie Whirlpool je nejjasnější galaxií na světě Skupina M51, malý skupina galaxií to zahrnuje také M63 ( Slunečnicová galaxie ), NGC 5023, a NGC 5229.[30][31][32][33] Tato malá skupina může být ve skutečnosti podskupinou na jihovýchodním konci velké podlouhlé skupiny, která zahrnuje Skupina M101 a Skupina NGC 5866, ačkoli většina metod a katalogů identifikace skupin identifikuje tři skupiny jako samostatné entity.[34]

Galerie

  • Hubbleův snímek z roku 1992 ukazující uzel prachu se kdysi považoval za pár prstenů obklopujících černou díru

  • Hubbleův snímek z roku 2005 ukazující podrobnosti o prachu v jádru M51

  • Supernova podvodník AT2019abn, zobrazeno na Observatoře poboček Northolt v březnu 2019

  • Supernova podvodník AT2019abn, zobrazený Hubbleův vesmírný dalekohled

  • Hluboký obraz M51 - Whirlpool Galaxy pomocí amatérů astrofotografie zařízení

  • M51 (Whirlpool Galaxy) zobrazený W4SM s 17 "rozsahem PlaneWave CDK, Louisa, VA.

Viz také

Reference

  1. ^ Dreyer, J. L. E. (1988). Sinnott, R. W. (ed.). Úplný nový obecný katalog a katalog rejstříků mlhovin a hvězdokup. Sky Publishing Corporation /Cambridge University Press. ISBN  978-0-933346-51-2.
  2. ^ A b C d E F G h i j k l m n Ó „Extragalaktická databáze NASA / IPAC“. Výsledky pro NGC 5194. Citováno 6. prosince 2006.
  3. ^ Takáts, K .; Vinkó, J. (2006). "Odhad vzdálenosti a předkové charakteristiky SN 2005cs v M51". Měsíční oznámení Královské astronomické společnosti. 372 (4): 1735–1740. arXiv:astro-ph / 0608430. Bibcode:2006MNRAS.372.1735T. doi:10.1111 / j.1365-2966.2006.10974.x. S2CID  18062981.
  4. ^ "Výsledky vzdálenosti pro MESSIER 051". Extragalaktická databáze NASA / IPAC. Citováno 6. června 2011.
  5. ^ "M51". SEDS.org.
  6. ^ A b Elmegreen, D. M.; Elmegreen, B. G. (1987). "Klasifikace ramen pro spirální galaxie". Astrofyzikální deník. 314: 3–9. Bibcode:1987ApJ ... 314 ... 3E. doi:10.1086/165034.
  7. ^ Arp, H. (1966). „Atlas zvláštních galaxií“. Dodatek k astrofyzikálnímu deníku. 14: 1. Bibcode:1966ApJS ... 14 .... 1A. doi:10.1086/190147.
  8. ^ Matsushita, Satoki; Muller, Sebastien; Lim, Jeremy (9. dubna 2007). „Molekulární plyn narušený paprskem poblíž jádra Seyfert 2 v M51“. Astronomie a astrofyzika. 468 (Zvláštní vydání dopisů A&A): L49 – L52. arXiv:0704.0947. Bibcode:2007A & A ... 468L..49M. doi:10.1051/0004-6361:20067039. S2CID  15471799.
  9. ^ „Whirlpool Galaxy: První spirální galaxie“. Vesmír pro fakta. Citováno 21. prosince 2014.
  10. ^ "M 51". 2016-10-10.
  11. ^ A b Nemiroff, R .; Bonnell, J., eds. (24. února 2013). „M51: Whirlpool Galaxy“. Astronomický snímek dne. NASA. Citováno 11. října 2018.
  12. ^ Messier, Charles (1781). "Katalog des Nébuleuses & des amas d'Étoiles ". Connaissance des Temps [1784]. s. 227–267 [246].
  13. ^ Rosse odhalila spirální strukturu galaxie Whirlpool (M51) na zasedání Britské asociace pro pokrok ve vědě v roce 1845. Rosseova ilustrace M51 byla reprodukována v knize J.P.Nichola z roku 1846.
  14. ^ Hubble, E. P. (1929). „Spirální mlhovina jako hvězdný systém, Messier 31“. Astrofyzikální deník. 69: 103–158. Bibcode:1929ApJ .... 69..103H. doi:10.1086/143167.
  15. ^ „Out of This Whirl: the Whirlpool Galaxy (M51) and Companion Galaxy“. Centrum zpráv. HubbleSite. 25. dubna 2005. Citováno 7. srpna 2006.
  16. ^ "Whirlpool Galaxy". Herschel Space Observatory. Cardiffská univerzita. 19. června 2009. Citováno 11. října 2018.
  17. ^ „Hubbleův kosmický dalekohled NASA řeší temné„ x “přes jádro M51“. Centrum zpráv. HubbleSite. 8. června 1992. Citováno 7. srpna 2006.
  18. ^ Salo, Heikki; Laurikainen, Eija (1999). "Vícenásobný model setkání M51". Astrofyzika a vesmírná věda. 269: 663–664. Bibcode:1999Ap & SS.269..663S. doi:10.1023 / A: 1017002909665. S2CID  189838328.
  19. ^ Thronson, Harley A .; Skleník, Matthew A. (1988). „Poměry hmoty a světla blízké infračervené oblasti v galaxiích: hvězdná hmotnost a tvorba hvězd v srdci vířivky“. Astrofyzikální deník. 327: 671–679. Bibcode:1988ApJ ... 327..671T. doi:10.1086/166224.
  20. ^ "Seznam supernov". Ústřední kancelář pro astronomické telegramy. Citováno 27. února 2016.
  21. ^ Sauer, D. N .; Mazzali, P. A .; Deng, J .; Valenti, S .; et al. (2006). "Vlastnosti" standardní "supernovy typu Ic 1994I ze spektrálních modelů". Měsíční oznámení Královské astronomické společnosti. 369 (4): 1939–1948. arXiv:astro-ph / 0604293. Bibcode:2006MNRAS.369.1939S. doi:10.1111 / j.1365-2966.2006.10438.x. S2CID  119510845.
  22. ^ MacRobert, Alan M. (24. srpna 2005). "Supernova v M51". Sky dnes večer. Obloha a dalekohled. Citováno 7. srpna 2006.
  23. ^ Biskup, David. "Supernova 2005cs v M51". supernovae.net. Archivovány od originál 3. října 2006. Citováno 7. srpna 2006.
  24. ^ Biskup, David. "Supernovae 2011dh v M51". supernovae.net (International Supernovae Network). Citováno 2011-06-06.
  25. ^ Kinne (kqr), Richard (06.06.2011). „Zvláštní upozornění AAVSO č. 241: Nová Supernova v M51“. AAVSO. Citováno 2011-06-06.
  26. ^ „ATEL 3401: Vlastnosti kandidátského předka SN 2011dh v M51“. Telegram astronomů. 03.06.2011. Citováno 2011-06-06.
  27. ^ Jacob E. Jencson; Scott M. Adams; Howard E. Bond (2019). "Objev přechodného červeného přechodného jevu v M51 a jeho pravděpodobného prašného zakrytého předka s infračervenou proměnnou". The Astrophysical Journal Letters. 880 (L20): L20. arXiv:1904.07857. Bibcode:2019ApJ ... 880L..20J. doi:10.3847 / 2041-8213 / ab2c05. S2CID  119110002.
  28. ^ Crane, Leah (23. září 2020). „Astronomové možná našli první planetu v jiné galaxii“. Nový vědec. Citováno 25. září 2020.
  29. ^ Di Stafano, R .; et al. (18. září 2020). „M51-ULS-1b: První kandidát na planetu ve vnější galaxii“. arXiv:2009.08987 [astro-ph.HE ].
  30. ^ Tully, R. B. (1988). Nedaleký katalog galaxií. Cambridge University Press. ISBN  978-0-521-35299-4.
  31. ^ Fouque, P .; Gourgoulhon, E .; Chamaraux, P .; Paturel, G. (1992). „Skupiny galaxií do 80 Mpc. II - Katalog skupin a členů skupin“. Dodatek k astronomii a astrofyzice. 93: 211–233. Bibcode:1992A & AS ... 93..211F.
  32. ^ Garcia, A. (1993). „Obecná studie o členství ve skupinách. II - Určení blízkých skupin“. Dodatek k astronomii a astrofyzice. 100: 47–90. Bibcode:1993A & AS..100 ... 47G.
  33. ^ Giuricin, G .; Marinoni, C .; Ceriani, L .; Pisani, A. (2000). "Blízké optické galaxie: výběr vzorku a identifikace skupin". Astrofyzikální deník. 543 (1): 178–194. arXiv:astro-ph / 0001140. Bibcode:2000ApJ ... 543..178G. doi:10.1086/317070. S2CID  9618325.
  34. ^ Ferrarese, L .; Ford, H. C .; Huchra, J .; Kennicutt Jr., R. C .; et al. (2000). „Databáze cefeidových modulů vzdálenosti a špičky větve červeného obra, funkce světelnosti globulárního klastru, funkce světelnosti planetární mlhoviny a údaje o fluktuaci jasu povrchu užitečné pro stanovení vzdálenosti“. Dodatek k astrofyzikálnímu deníku. 128 (2): 431–459. arXiv:astro-ph / 9910501. Bibcode:2000ApJS..128..431F. doi:10.1086/313391.

externí odkazy

Souřadnice: Mapa oblohy 13h 29m 52.7s, +47° 11′ 43″