Καλώς ήλθατε πίσω στο Messier τη Δευτέρα! Στο συνεχές αφιέρωμα στον υπέροχο Tammy Plotner, ρίχνουμε μια ματιά στο σφαιρικό σύμπλεγμα γνωστό ως Messier 54!
Κατά τη διάρκεια του 18ου αιώνα, ο διάσημος Γάλλος αστρονόμος Charles Messier σημείωσε την παρουσία πολλών «νεφελωδών αντικειμένων» στον νυχτερινό ουρανό. Έχοντας αρχικά τα λάθη για κομήτες, άρχισε να καταρτίζει μια λίστα με αυτά τα αντικείμενα, ώστε άλλοι να μην κάνουν το ίδιο λάθος που έκανε. Με τον καιρό, αυτή η λίστα (γνωστή ως κατάλογος Messier) θα περιλάμβανε 100 από τα πιο υπέροχα αντικείμενα στον νυχτερινό ουρανό.
Ένα από αυτά τα αντικείμενα είναι το σφαιρικό σύμπλεγμα γνωστό ως Messier 54. Βρίσκεται στην κατεύθυνση του αστερισμού του Τοξότη, αυτό το σύμπλεγμα θεωρήθηκε κάποτε μέρος του Γαλαξία, που βρίσκεται περίπου 50.000 έτη φωτός από τη Γη. Τις τελευταίες δεκαετίες, οι αστρονόμοι έχουν έρθει να συνειδητοποιήσουμε ότι είναι στην πραγματικότητα μέρος του γαλαξία Sagittarius Dwarf, που βρίσκεται περίπου 87.000 έτη φωτός μακριά.
Τι κοιτάζετε:
Φεύγοντας από εμάς με ταχύτητα 142 χιλιομέτρων το δευτερόλεπτο, αυτή η συμπαγής σφαίρα αστεριών θα μπορούσε να έχει διάμετρο 150 ετών φωτός και 87.400 έτη φωτός. Περιμένετε ... Κρατήστε τον τύπο ... Σχεδόν 90 χιλιάδες έτη φωτός; Ναι. Το Messier 54 δεν είναι μέρος του δικού μας Γαλαξία Γαλαξίας!
Το 1994 οι αστρονόμοι πραγματοποίησαν μια μάλλον συγκλονιστική ανακάλυψη… αυτό το δύσκολο να επιλυθεί σφαιρικό ήταν στην πραγματικότητα μέρος του ελλειπτικού γαλαξία του Τοξότη Νάνου. Όπως είπε ο Michael H. Siegal (et al) στη μελέτη τους:
«Ως μέρος της έρευνας ACS για γαλαξιακά σφαιρικά σμήνη, παρουσιάζουμε νέα φωτομετρία διαστημικού τηλεσκοπίου Hubble του τεράστιου σφαιρικού σμήνους M54 (NGC 6715) και του υπερθεματικού πυρήνα του γαλαξία Sagittarius (Sgr) dSph που έχει διαταραχθεί από την παλίρροια. Η βαθιά (F606W ~ 26,5), υψηλής ακρίβειας φωτομετρία αποδίδει ένα άνευ προηγουμένου λεπτομερές διάγραμμα μεγέθους χρώματος που δείχνει τον εκτεταμένο μπλε οριζόντιο κλάδο και πολλές κύριες ακολουθίες του συστήματος M54 + Sgr. Πολλαπλές στροφές δείχνουν την παρουσία τουλάχιστον δύο εποχών σχηματισμού αστεριών ηλικίας με ηλικία 4 και 6 Gyr και [Fe / H] = - 0,4 έως -0,6. Δείχνουμε επίσης ξεκάθαρα, για πρώτη φορά, έναν εξέχον πληθυσμό ηλικίας περίπου 2.3 Gyr Sgr με σχεδόν ηλιακή αφθονία. Υποδεικνύεται επίσης ένας ίχνος πληθυσμού ακόμη νεότερων (~ 0,1-0,8 Gyr ηλικίας), πιο πλούσια σε μέταλλα ([Fe / H] ~ 0,6) αστέρια. Η σχέση ηλικίας-μεταλλικότητας Sgr είναι σύμφωνη με ένα μοντέλο κλειστού κουτιού και πολλαπλές (4-5) εκρήξεις σχηματισμού αστεριών σε όλη τη διάρκεια ζωής του δορυφόρου, συμπεριλαμβανομένου του χρόνου από τότε που η Sgr άρχισε να διακόπτεται. "
Μέσα στα συμπαγή βάθη του κρύβονται τουλάχιστον 82 γνωστά μεταβλητά αστέρια - 55 από τα οποία είναι τύπου RR Lyrae. Όμως οι αστρονόμοι που χρησιμοποιούν το διαστημικό τηλεσκόπιο Hubble ανακάλυψαν επίσης ότι υπάρχουν δύο ημι-κανονικές κόκκινες μεταβλητές με περιόδους 77 και 101 ημερών. Ο Kevin Charles Schlaufman και ο Kenneth John Mighell του Εθνικού Παρατηρητηρίου Οπτικής Αστρονομίας εξήγησαν στη μελέτη τους:
«Τα περισσότερα από τα υποψήφια μεταβλητά αστέρια βρίσκονται στις εικόνες PC1 του κέντρου συμπλέγματος - μια περιοχή όπου δεν έχουν αναφερθεί μεταβλητές από προηγούμενες επίγειες μελέτες μεταβλητών στο M54. Αυτές οι παρατηρήσεις δεν μπορούν να γίνουν από το έδαφος, ακόμη και με τον AO, καθώς υπάρχουν πάρα πολλά αστέρια ανά στοιχείο ανάλυσης στις επίγειες παρατηρήσεις. "
Αλλά τι άλλα είδη ασυνήθιστων αστεριών θα μπορούσαν να ανακαλυφθούν μέσα σε ένα τόσο μακρινό κοσμικό αστρικό εξελικτικό εργαστήριο; Δοκιμάστε ένα φαινόμενο γνωστό ως γαλάζιο αστέρι! Όπως είπε ο Alfred Rosenberg (et al) στη μελέτη τους:
«Παρουσιάζουμε τη φωτομετρία BV με επίκεντρο το σφαιρικό σύμπλεγμα M54 (NGC 6715). Το διάγραμμα χρώματος-μεγέθους δείχνει καθαρά έναν μπλε οριζόντιο κλάδο που εκτείνεται ανώμαλα πέρα από τα θεωρητικά μοντέλα οριζόντιου κλάδου μηδενικής ηλικίας. Αυτά τα είδη αστεριών οριζόντιας διακλάδωσης (που ονομάζονται επίσης αστέρια «μπλε άγκιστρο»), τα οποία υπερβαίνουν το κατώτερο όριο της μάζας φακέλου των κανονικών καυτών αστεριών οριζόντιου κλάδου, μέχρι στιγμής είναι γνωστό ότι υπάρχουν σε λίγα σφαιρικά σμήνη: NGC 2808, Omega Centauri (NGC 5139), NGC 6273 και NGC 6388. Αυτά τα σμήνη, όπως το M54, είναι από τα πιο φωτεινά στο Γαλαξία μας, υποδεικνύοντας μια πιθανή συσχέτιση μεταξύ της ύπαρξης αυτών των τύπων αστεριών οριζόντιου κλάδου και της συνολικής μάζας του συμπλέγματος. Ένα κενό στο παρατηρούμενο οριζόντιο κλάδο του M54 γύρω από το Teff = 27.000 K θα μπορούσε να ερμηνευτεί μέσα στο θεωρητικό σενάριο flash του ηλίου, το οποίο είναι μια πιθανή εξήγηση για την προέλευση των μπλε αστεριών. "
Όμως, με τα αστέρια να είναι συσκευασμένα τόσο σφιχτά, ακόμη περισσότερα έχουν δεσμευτεί να συμβούν μέσα στο Messier 54. Όπως έδειξε ο Tim Adams (et al) στη μελέτη τους:
«Ερευνούμε ένα μέσο εξήγησης της φαινομενικής έλλειψης κόκκινων αστεριών στα σφαιρικά σμήνη μετά την κατάρρευση. Προτείνουμε ότι οι συγκρούσεις μεταξύ των κόκκινων γίγαντων και των δυαδικών συστημάτων μπορούν να οδηγήσουν στην καταστροφή κάποιου ποσοστού του πληθυσμού του κόκκινου γίγαντα, είτε χτυπώντας τον πυρήνα του κόκκινου γίγαντα είτε σχηματίζοντας ένα κοινό σύστημα φακέλων που θα οδηγήσει στην εξάλειψη του κόκκινος φάκελος. Αντιμετωπίζοντας τον κόκκινο γίγαντα ως μάζες δύο σημείων, ένα για τον πυρήνα και ένα άλλο για το φάκελο (με κατάλληλο νόμο δύναμης για να ληφθεί υπόψη η κατανομή της μάζας) και τα συστατικά του δυαδικού συστήματος αντιμετωπίζονται επίσης ως μάζες σημείου, χρησιμοποιούμε ένα κωδικός τεσσάρων σωμάτων για τον υπολογισμό των χρονικών κλιμάκων στις οποίες θα συμβούν οι συγκρούσεις. Στη συνέχεια εκτελούμε μια σειρά από υδροδυναμική ομαλών σωματιδίων για να εξετάσουμε τις λεπτομέρειες της μεταφοράς μάζας μέσα στο σύστημα. Επιπλέον, δείχνουμε ότι οι συγκρούσεις μεταξύ μονών αστεριών και κόκκινων κολοσσών οδηγούν στο σχηματισμό ενός κοινού συστήματος φακέλων που θα καταστρέψει το κόκκινο αστέρι. Διαπιστώνουμε ότι η σύγκρουση χαμηλής ταχύτητας μεταξύ δυαδικών συστημάτων και ερυθρών γιγάντων μπορεί να οδηγήσει στην καταστροφή έως και 13% του πληθυσμού του ερυθρού γίγαντα. Αυτό θα μπορούσε να βοηθήσει στην εξήγηση των βαθμίδων χρώματος που παρατηρούνται σε σφαιρικές συστάδες PCC. Διαπιστώνουμε επίσης ότι υπάρχει η πιθανότητα δυαδικά συστήματα που σχηματίζονται και από τα δύο είδη σύγκρουσης να μπορούν τελικά να έρθουν σε επαφή, παράγοντας ίσως έναν πληθυσμό κατακλυσμικών μεταβλητών. "
Αλλά οι ανακαλύψεις δεν έχουν τελειώσει ακόμα…. Επειδή οι μελέτες του 2009 αποκάλυψαν στοιχεία για μια ενδιάμεση μάζα μαύρης τρύπας μέσα στο Messier 54 - το πρώτο που είναι γνωστό ότι ανακαλύφθηκε ποτέ σε ένα σφαιρικό σύμπλεγμα.
«Αναφέρουμε την ανίχνευση ενός αστρικού άκρου πυκνότητας και μια αύξηση διασποράς ταχύτητας στο κέντρο του σφαιρικού σμήνους M54, που βρίσκεται στο κέντρο του γαλαξία νάνου Sagittarius (Sgr). Η διασπορά της κεντρικής οπτικής ταχύτητας είναι 20,2 ± 0,7 km s-1, μειώνοντας στα 16,4 ± 0,4 km s-1 στα 2farcs5 (0,3 pc). Η μοντελοποίηση των προφίλ κινηματικής και επιφανειακής πυκνότητας ως το άθροισμα ενός μοντέλου King και μίας μάζας σημείου αποδίδει μάζα μαύρης οπής ~ 9400 M ήλιο. " λέει ο R. Ibata (et al), «Ωστόσο, οι παρατηρήσεις μπορούν εναλλακτικά να εξηγηθούν εάν τα αστέρια ακμής έχουν μέτρια ακτινωτή ανισοτροπία. Μια ανάλυση τζιν του πυρήνα Sgr αποκαλύπτει μια ισχυρή εφαπτομενική ανισοτροπία, πιθανώς ένα λείψανο από το σχηματισμό του συστήματος. "
Ιστορία παρατήρησης:
Στις 24 Ιουλίου 1778, όταν ο Τσαρλς Μεσιέ έβλεπε για πρώτη φορά αυτό το αχνό ασαφές, δεν είχε ιδέα ότι επρόκειτο να ανακαλύψει το πρώτο εξωγαλακτικό σφαιρικό σμήνος. Στις σημειώσεις του γράφει: «Πολύ εξασθενημένο νεφέλωμα, που ανακαλύφθηκε στον Τοξότη. το κέντρο του είναι λαμπρό και δεν περιέχει αστέρι, που βλέπει με ένα αχρωμικό τηλεσκόπιο 3,5 ποδιών. Η θέση του καθορίστηκε από το Zeta Sagittarii, 3ου μεγέθους. "
Χρόνια αργότερα ο Sir William Herschel θα μελετούσε επίσης το M54, και στις προσωπικές του σημειώσεις γράφει: «Ένα στρογγυλό, επιλύσιμο νεφέλωμα. Πολύ φωτεινό στη μέση και η φωτεινότητα μειώνεται σταδιακά, περίπου 2 1/2 ′ ή 3 ′ σε διάμετρο. Το 240 δείχνει πολύ μεγάλα αστέρια στο αχνό μέρος του νεφελώματος, αλλά μάλλον υποθέτω ότι δεν έχουν καμία σχέση με το νεφέλωμα. Πιστεύω ότι δεν είναι άλλο από ένα μικροσκοπικό σύμπλεγμα πολύ συμπιεσμένων αστεριών. "
Αμέτρητες άλλες παρατηρήσεις θα ακολουθούσαν καθώς το M54 καταγράφηκε από άλλους αστρονόμους και το καθένα με τη σειρά του θα το περιέγραφε μόνο με πολύ πιο φωτεινό πυρήνα και κάποια ανάλυση γύρω από τις άκρες. Διασκεδάστε προσπαθώντας να σπάσετε αυτό!
Εντοπισμός του Messier 54:
Το M54 δεν είναι δύσκολο να βρεθεί… Απλώς πηγαίνετε προς τα κάτω στο Zeta Sagittarii, το πιο τσαγιέρα του νοτιοδυτικού αστέρα του Τοξότη και πηδήξτε μισό βαθμό νότια και πλάτος δακτύλου (1,5 μοίρες) δυτικά. Το πρόβλημα το βλέπει! Σε μικρά οπτικά, όπως κιάλια ή εύρος εύρεσης, θα φαίνεται σχεδόν αστρικό λόγω του μικρού μεγέθους του. Ωστόσο, αν ψάχνετε απλώς για αυτό που φαίνεται σαν ένα μεγαλύτερο, αμυδρό αστέρι που δεν θα έχει τέλεια εστίαση, τότε το έχετε βρει.
Σε μικρότερα τηλεσκόπια, δεν θα έχετε καμία ανάλυση σε αυτό το σφαιρικό σύμπλεγμα κατηγορίας III, επειδή είναι τόσο πυκνό. Το μεγάλο άνοιγμα δεν ταιριάζει πολύ καλύτερα, με μόνο μερικά μεμονωμένα αστέρια να εμφανίζονται στην εξωτερική περίμετρο. Λόγω μεγέθους και μεγέθους, το Messier 54 ταιριάζει καλύτερα στις συνθήκες του σκοτεινού ουρανού.
Και εδώ είναι τα γρήγορα γεγονότα σε αυτό το αντικείμενο Messier που θα σας βοηθήσουν να ξεκινήσετε:
Όνομα αντικειμένου: Μεσιέρ 54
Εναλλακτικοί προσδιορισμοί: M54, NGC 6715
Τύπος αντικειμένου: Εξωγαλαξιακό σφαιρικό σύμπλεγμα κατηγορίας III
σχηματισμού: Τοξότης
Σωστή ανάληψη: 18: 55.1 (ω: μ)
Απόκλιση: -30: 29 (deg: m)
Απόσταση: 87,4 (kly)
Οπτική φωτεινότητα: 7,6 (mag)
Φαινόμενη διάσταση: 12.0 (τόξο min)
Έχουμε γράψει πολλά ενδιαφέροντα άρθρα σχετικά με το Messier Objects εδώ στο Space Magazine. Εδώ είναι η εισαγωγή του Tammy Plotner στα Messier Objects, M1 - The Crab Nebula, M8 - The Lagoon Nebula και David Dickison on the 2013 and 2014 Messier Marathons.
Φροντίστε να δείτε τον πλήρη κατάλογο Messier. Και για περισσότερες πληροφορίες, ανατρέξτε στη βάση δεδομένων SEDS Messier.
Πηγές:
- Αντικείμενα Messier - Messier 54
- SEDS - Μεσιέ 54
- Wikipedia - Messier 54
