Καλώς ήλθατε πίσω στο Messier τη Δευτέρα! Στο συνεχές αφιέρωμα μας στον υπέροχο Tammy Plotner, ρίχνουμε μια ματιά στο διάσημο και εύκολα εντοπισμένο νεφέλωμα Dumbbell. Απολαμβάνω!
Τον 18ο αιώνα, ο διάσημος Γάλλος αστρονόμος Charles Messier σημείωσε την παρουσία πολλών «νεφελωδών αντικειμένων» στον νυχτερινό ουρανό. Έχοντας αρχικά τους λάθος για κομήτες, άρχισε να συντάσσει μια λίστα με αυτούς, ώστε άλλοι να μην κάνουν το ίδιο λάθος που έκανε. Με τον καιρό, αυτή η λίστα θα περιλάμβανε 100 από τα πιο υπέροχα αντικείμενα στον νυχτερινό ουρανό.
Γνωστό σήμερα ως Κατάλογος Messier, αυτό το έργο έχει θεωρηθεί ως ένα από τα πιο σημαντικά ορόσημα στη μελέτη των Deep Space Objects. Ένα από αυτά είναι το φημισμένο νεφέλωμα Dumbbell - επίσης γνωστό ως Messier 27, το Apple Core Nebula και NGC 6853. Λόγω της φωτεινότητάς του, αντιμετωπίζεται εύκολα με κιάλια και ερασιτεχνικά τηλεσκόπια και ήταν το πρώτο πλανητικό νεφέλωμα που ανακαλύφθηκε από Τσαρλς Μέσιερ.
Περιγραφή:
Αυτό το φωτεινό πλανητικό νεφέλωμα βρίσκεται στην κατεύθυνση του αστερισμού του Vulpecula, σε απόσταση περίπου 1.360 ετών φωτός από τη Γη. Βρίσκεται μέσα στο ισημερινό επίπεδο, αυτό το νεφέλωμα είναι ουσιαστικά ένα πεθαμένο αστέρι που εκτοξεύει ένα κέλυφος ζεστού αερίου στο διάστημα για περίπου 48.000 χρόνια.
Το υπεύθυνο αστέρι είναι ένα εξαιρετικά καυτό γαλάζιο αστέρι, το οποίο εκπέμπει κυρίως πολύ ενεργητική ακτινοβολία στο μη ορατό μέρος του ηλεκτρομαγνητικού φάσματος. Αυτή η ενέργεια απορροφάται από τη διέγερση του αερίου του νεφελώματος και στη συνέχεια εκπέμπεται εκ νέου από το νεφέλωμα. Η ιδιαίτερη πράσινη λάμψη του Messier 27 (εξ ου και το ψευδώνυμο "Apple Core Nebula") οφείλεται στην παρουσία διπλού ιονισμένου οξυγόνου στο κέντρο του, το οποίο εκπέμπει πράσινο φως στα 5007 Angstroms.
Για πολλά χρόνια προσπάθησα να καταλάβω το μακρινό και μυστηριώδες Μ27, αλλά κανείς δεν μπορούσε να απαντήσει στις ερωτήσεις μου. Το ερεύνησα και έμαθα ότι αποτελείται από διπλά ιονισμένο οξυγόνο. Ήλπιζα ότι ίσως υπήρχε ένας φασματικός λόγος σε αυτό που είδα κάθε χρόνο - αλλά ακόμα δεν υπήρχε απάντηση.
Όπως όλοι οι ερασιτέχνες, έγινα θύμα του «πυρετού του διαφράγματος» και συνέχισα να μελετώ το M27 με τηλεσκόπιο 12 ″, χωρίς να συνειδητοποιώ ότι η απάντηση ήταν εκεί - απλά δεν είχα ενεργοποιήσει αρκετά. Αρκετά χρόνια αργότερα, ενώ σπούδαζα στο Παρατηρητήριο, έβλεπα το ίδιο τηλεσκόπιο ενός φίλου 12 12 και, κατά τύχη, θα χρησιμοποιούσε περίπου τη διπλάσια μεγέθυνση που συνήθως χρησιμοποιούσα στο "Dumbbell".
Φανταστείτε την απόλυτη έκπληξή μου καθώς συνειδητοποίησα για πρώτη φορά ότι το αμυδρά κεντρικό αστέρι είχε έναν ακόμη πιο αμυδρό σύντροφο που έκανε να φαίνεται να κλείνει το μάτι! Σε μικρότερα ανοίγματα ή χαμηλή ισχύ, αυτό δεν αποκαλύφθηκε. Ωστόσο, το μάτι μπορούσε να «δει» μια κίνηση μέσα στο νεφέλωμα - το κεντρικό, ακτινοβολούμενο αστέρι και τον σύντροφό του.
Όπως το έθεσε ο W.G. Mathews του Πανεπιστημίου της Καλιφόρνια στη μελέτη του «Dynamical Evolution of a Model Planetary Nebula»:
«Καθώς το αέριο στο εσωτερικό άκρο αρχίζει να ιονίζεται, η πίεση σε όλο το νεφέλωμα εξισώνεται από ένα σοκ που κινείται προς τα έξω μέσω του ουδέτερου αερίου. Αργότερα, όταν ιονίζεται περίπου το 1/10 της νεφρικής μάζας, ένα δεύτερο σοκ απελευθερώνεται από το ιονισμένο μέτωπο, και αυτό το σοκ κινείται μέσω του ουδέτερου κελύφους φτάνοντας στο εξωτερικό άκρο. Η πυκνότητα του αερίου HI ακριβώς πίσω από το σοκ είναι αρκετά μεγάλη και η ταχύτητα του εξωτερικού αερίου αυξάνεται έως ότου φτάσει το μέγιστο των 40-80 km ανά δευτερόλεπτο ακριβώς πίσω από το μπροστινό μέρος του σοκ. Η προβλεπόμενη εμφάνιση του νεφελώματος κατά τη διάρκεια αυτού του σταδίου έχει δομή διπλού δακτυλίου παρόμοια με πολλά παρατηρημένα πλανητάρια. "
ΣΧΕΤΙΚΑ ΜΕ. Ο Lupu του John Hopkins έκανε επίσης μελέτες κίνησης, τις οποίες δημοσίευσαν σε μια μελέτη με τίτλο «Discovery of Lyman-alpha Pumped Molecular Hydrogen Emission in the Planetary Nebulae NGC 6853 and NGC 3132». Όπως υπέδειξαν, και τους βρήκαν «να έχουν υπογραφές χαμηλής φωτεινότητας στην ορατή και κοντά υπέρυθρη».
Αλλά, κίνηση ή μη κίνηση, το Messier 27 είναι γνωστό ως ένας από τους κορυφαίους «ρυπαίνοντες» του διαστρικού μέσου. Όπως είπε ο Joseph L. Hora (et al.) Του Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics στη μελέτη του 2008 «Planetary Nebulae: Expose the Top Polluters of the ISM»:
«Τα υψηλά ποσοστά απώλειας μάζας αστεριών στο στάδιο της εξέλιξης των ασυμπτωτικών γιγαντιαίων κλάδων (AGB) είναι μια από τις πιο σημαντικές οδούς για μαζική επιστροφή από αστέρια στον ISM. Στη φάση των πλανητικών νεφελωμάτων (PNe), το εξερχόμενο υλικό φωτίζεται και μπορεί να μεταβληθεί από την υπεριώδη ακτινοβολία από το κεντρικό αστέρι. Συνεπώς, το PNe διαδραματίζει σημαντικό ρόλο στη διαδικασία ανακύκλωσης ISM και στην αλλαγή του περιβάλλοντος γύρω τους…
«Ένας βασικός σύνδεσμος για την ανακύκλωση υλικού προς το Interstellar Medium (ISM) είναι η φάση της αστρικής εξέλιξης από το Asymptotic Giant Branch (AGB) σε ένα αστέρι λευκού νάνου. Όταν τα αστέρια βρίσκονται στο AGB, αρχίζουν να χάνουν τη μάζα τους με ένα τεράστιο ρυθμό. Τα αστέρια στο AGB είναι σχετικά δροσερά και η ατμόσφαιρα τους είναι ένα εύφορο περιβάλλον για το σχηματισμό σκόνης και μορίων. Το υλικό μπορεί να περιλαμβάνει μοριακό υδρογόνο (Η2), πυριτικά άλατα και πλούσια σε άνθρακα σκόνη. Το αστέρι ρυπαίνει την άμεση γειτονιά του με αυτές τις επιβλαβείς εκπομπές. Το αστέρι καίει καθαρό καύσιμο υδρογόνου, αλλά σε αντίθεση με ένα «πράσινο» όχημα υδρογόνου που δεν παράγει τίποτα εκτός από νερό, το αστέρι παράγει εκχύσεις διαφόρων τύπων, μερικοί από τους οποίους έχουν ιδιότητες παρόμοιες με εκείνες της αιθάλης από ένα αυτοκίνητο που καίει αέριο. Ένα σημαντικό κλάσμα του υλικού που επιστρέφεται στο ISM περνά από το μονοπάτι AGB - PNe, καθιστώντας αυτά τα αστέρια μία από τις σημαντικότερες πηγές ρύπανσης του ISM.
«Ωστόσο, αυτά τα αστέρια δεν έχουν τελειώσει ακόμη με την αστρική τους εκτόξευση. Πριν από τον αργό, τεράστιο άνεμο AGB να ξεφύγει, το αστέρι ξεκινά μια ταχεία εξέλιξη όπου συστέλλεται και η θερμοκρασία της επιφάνειας αυξάνεται. Το αστέρι αρχίζει να εκτοξεύει έναν λιγότερο ογκώδη αλλά υψηλό ταχύτητα ανέμου που συντρίβει στο υπάρχον περιστασιακό υλικό, το οποίο μπορεί να δημιουργήσει ένα σοκ και ένα κέλυφος υψηλότερης πυκνότητας. Καθώς η αστρική θερμοκρασία αυξάνεται, η υπεριώδης ροή αυξάνεται και ιονίζει το αέριο που περιβάλλει το κεντρικό αστέρι, και μπορεί να διεγείρει την εκπομπή από μόρια, να θερμαίνει τη σκόνη, ακόμη και να αρχίζει να διασπά τα μόρια και τους κόκκους σκόνης. Στη συνέχεια, τα αντικείμενα είναι ορατά ως πλανητικά νεφελώματα, αποκαλύπτοντας τη μακρά ιστορία τους που εκτοξεύουν υλικό στον ISM και επεξεργάζονται περαιτέρω την εκτόξευση. Υπάρχουν ακόμη και αναφορές ότι τα κεντρικά αστέρια ορισμένων PNe ενδέχεται να εμπλέκονται στην πυρηνοσύνθεση για σκοπούς αυτο-εμπλουτισμού, η οποία μπορεί να εντοπιστεί παρακολουθώντας τις στοιχειώδεις αφθονίες στα νεφελώματα. Σαφώς, πρέπει να αξιολογήσουμε και να κατανοήσουμε τις διαδικασίες που συμβαίνουν σε αυτά τα αντικείμενα, προκειμένου να κατανοήσουμε τον αντίκτυπό τους στον ISM και την επιρροή τους στις μελλοντικές γενιές των αστεριών. "
Ιστορία παρατήρησης:
Έτσι, οι πιθανότητες είναι στις 12 Ιουλίου 1764, όταν ο Charles Messier ανακάλυψε αυτή τη νέα και συναρπαστική κατηγορία αντικειμένων, δεν είχε πραγματικά ιδέα για το πόσο σημαντική θα ήταν η παρατήρησή του. Από τις σημειώσεις του εκείνης της νύχτας, αναφέρει:
«Έχω εργαστεί για την έρευνα των νεφελωμάτων και ανακάλυψα ένα στον αστερισμό Vulpecula, ανάμεσα στα δύο μπροστινά πόδια, και πολύ κοντά στο αστέρι του πέμπτου μεγέθους, το δέκατο τέταρτο αυτού του αστερισμού, σύμφωνα με τον κατάλογο του Flamsteed: είναι καλά σε ένα συνηθισμένο διαθλαστικό τριών ποδιών και μισού. Το εξέτασα με ένα γρηγοριανό τηλεσκόπιο που μεγεθύνθηκε 104 φορές: εμφανίζεται σε οβάλ σχήμα. δεν περιέχει κανένα αστέρι. η διάμετρος του είναι περίπου 4 λεπτά τόξου. Έχω συγκρίνει αυτό το νεφέλωμα με το γειτονικό αστέρι που ανέφερα παραπάνω [14 Vul]. η σωστή του ανάβαση έχει ολοκληρωθεί στα 297d 21 ′ 41 ″ και η κλίση του 22d 4 ′ 0 ″ βόρεια. "
Φυσικά, η περιέργεια του Sir William Herschel θα μπορούσε να βελτιωθεί από αυτόν και παρόλο που δεν θα δημοσιεύσει ποτέ τα δικά του ευρήματα σε ένα αντικείμενο που είχε προηγουμένως καταγραφεί από τον Messier, κρατούσε τις δικές του προσωπικές σημειώσεις. Εδώ είναι ένα απόσπασμα από μία από τις πολλές παρατηρήσεις του:
«1782, 30 Σεπτεμβρίου. Η αδερφή μου ανακάλυψε αυτό το νεφέλωμα σήμερα το απόγευμα σαρώνει κομήτες. Συγκρίνοντας τη θέση του με τα νεφελώματα του Messier, βρίσκουμε ότι είναι 27 του. Είναι πολύ περίεργο με ένα σύνθετο κομμάτι. το σχήμα του αν και οβάλ όπως το ονομάζει ο Μ. [Messier], είναι μάλλον χωρισμένο σε δύο. Βρίσκεται ανάμεσα σε μερικά μικρά [αχνά] αστέρια, αλλά με αυτό το σύνθετο κομμάτι δεν υπάρχει ορατό αστέρι. Μπορώ να το κάνω μόνο 278. Εξαφανίζεται με υψηλότερες δυνάμεις λόγω του αδύναμου φωτός του. Με το 278 η διαίρεση μεταξύ των δύο μπαλωμάτων είναι ισχυρότερη, επειδή το ενδιάμεσο αμυδρά φως εξαφανίζεται περισσότερο. "
Λοιπόν, πού πήρε ο Messier 27 το διάσημο moniker του; Από τον Sir John Herschel, ο οποίος έγραψε: «Ένα πιο εξαιρετικό αντικείμενο. πολύ φωτεινό; ένα ανεπίλυτο νεφέλωμα, που μοιάζει με ένα ποτήρι της ώρας, γεμάτο σε οβάλ περίγραμμα με πολύ λιγότερο πυκνό νεφελώδες. Η κεντρική μάζα μπορεί να συγκριθεί με έναν σπόνδυλο ή μια χαζή καμπάνα. Το νότιο κεφάλι είναι πυκνότερο από το βόρειο. Ένα ή δύο αστέρια φαίνονται σε αυτό. "
Θα ήταν αρκετά χρόνια, και αρκετοί περισσότεροι ιστορικοί αστρονόμοι, προτού ακόμη αναφερθεί η πραγματική φύση του Messier 27. Σε ένα επίπεδο, το κατάλαβαν ότι ήταν ένα νεφέλωμα - αλλά μόλις το 1864 ήρθε ο William Huggins και άρχισε να αποκωδικοποιεί το μυστήριο:
«Είναι προφανές ότι τα νεφελώματα 37 H IV (NGC 3242), Struve 6 (NGC 6572), 73 H IV (NGC 6826), 1 H IV (NGC 7009), 57 M, 18 H. IV (NGC 7662) και 27 M. δεν μπορεί πλέον να θεωρηθεί ως συγκεντρώσεις ήλιων σύμφωνα με τη σειρά στην οποία ανήκουν ο ήλιος μας και τα σταθερά αστέρια. Έχουμε με αυτά τα αντικείμενα να μην κάνουμε πια με μια ειδική τροποποίηση μόνο του δικού μας τύπου ήλιων, αλλά βρεθούμε στην παρουσία αντικειμένων που διαθέτουν ένα ξεχωριστό και περίεργο σχέδιο δομής. Στη θέση ενός πυρακτωμένου στερεού ή υγρού σώματος που εκπέμπει φως όλων των διαθλασίμων μέσω ατμόσφαιρας που παρεμποδίζει με απορρόφηση ορισμένου αριθμού αυτών, όπως φαίνεται να είναι ο ήλιος μας, πρέπει πιθανώς να λάβουμε υπόψη αυτά τα αντικείμενα, ή τουλάχιστον τις φωτο-επιφάνειές τους, ως τεράστιες μάζες φωτεινού αερίου ή ατμών. Διότι μόνο από την ύλη στην αέρια κατάσταση είναι γνωστό ότι εκπέμπεται φως που αποτελείται από ορισμένες συγκεκριμένες διαθλαστικές δυνατότητες, όπως συμβαίνει με το φως αυτών των νεφελωμάτων. "
Εάν απολαμβάνετε ή όχι το M27 ως ένα από τα πιο υπέροχα πλανητικά νεφέλωμα στον νυχτερινό ουρανό (ή ως επιστημονικό αντικείμενο) θα συμφωνήσετε 100% με τα λόγια του Μπέρναμ: Το νεφέλωμα θα ενημερωθεί για την άμεση επαφή με κοσμικά πράγματα. ακόμη και η ακτινοβολία που φτάνει από τα ουράνια βάθη είναι ενός τύπου άγνωστου στη Γη… »
Εντοπισμός του Messier 27:
Όταν ξεκινάτε για πρώτη φορά, το Messier 27 θα φαίνεται σαν έναν τόσο αόριστο στόχο - αλλά με μερικά απλά «κόλπα» του ουρανού, δεν θα περάσει πολύς χρόνος μέχρι να βρείτε αυτό το εντυπωσιακό πλανητικό νεφέλωμα κάτω από σχεδόν όλες τις συνθήκες του ουρανού. Το πιο δύσκολο μέρος είναι απλώς να διαχωρίσετε όλα τα αστέρια της περιοχής για να μάθετε τα σωστά να στοχεύσετε!
Ο τρόπος που βρήκα πιο εύκολο να διδάξω στους άλλους ήταν να ξεκινήσω το BIG. Τα σταυροειδή σχήματα των αστερισμών Cygnus και Aquila είναι εύκολα αναγνωρίσιμα και είναι ορατά ακόμη και από αστικές περιοχές. Μόλις εντοπίσετε αυτούς τους δύο αστερισμούς, πηγαίνετε μικρότεροι εντοπίζοντας τη Λύρα και το μικροσκοπικό σχήμα χαρταετού του Δελφίνου.
Τώρα έχετε κυκλώσει την περιοχή και ξεκινά το κυνήγι του Vulpecula the Fox! Τι λες; Δεν μπορείτε να ξεχωρίσετε τα πρωταρχικά αστέρια του Vulpecula από το υπόλοιπο πεδίο; Εχεις δίκιο. Δεν ξεχωρίζουν όπως θα έπρεπε, και ο πειρασμός να στοχεύουμε απλά στα μισά του δρόμου μεταξύ του Albeireo (Beta Cygni) και του Alpha Delphini είναι υπερβολικά μεγάλο για να είναι ακριβές. Τι θα κάνουμε λοιπόν; Εδώ μπαίνει κάποια υπομονή.
Εάν δώσετε στον εαυτό σας χρόνο, θα αρχίσετε να παρατηρείτε ότι τα αστέρια της Sagitta είναι τόσο ελαφρώς φωτεινότερα από τα υπόλοιπα αστέρια γύρω από αυτό, και δεν θα είναι πολύ καιρό μέχρι να διαλέξετε αυτό το μοτίβο βέλους. Στο μυαλό σας, μετρήστε την απόσταση μεταξύ Δέλτα και Γκάμα (το σχήμα 8 και Υ σε έναν χάρτη αλεξιπτωτιστή) και, στη συνέχεια, στοχεύστε τα κιάλια ή το εύρημα σας στην ίδια απόσταση που βρίσκεται βόρεια της Γκάμα.
Θα βρείτε το M27 κάθε φορά! Κατά μέσο όρο τα κιάλια θα εμφανίζονται ως ασαφές, εκτός εστίασης μεγάλο αστέρι σε ένα αστρικό πεδίο. Στο εύρημα εύρεσης, μπορεί να μην εμφανίζεται καθόλου ... Αλλά σε ένα τηλεσκόπιο; Να είστε έτοιμοι να εκνευριστείτε! Και εδώ είναι τα γρήγορα γεγονότα στο Νεφέλωμα Dumbbell για να σας βοηθήσουν να ξεκινήσετε:
Όνομα αντικειμένου: Μεσιέ 27
Εναλλακτικοί προσδιορισμοί: M27, NGC 6853, The Dumbbell Nebula
Τύπος αντικειμένου: Πλανητικό Νεφέλωμα
σχηματισμού: Vulpecula
Σωστή ανάληψη: 19: 59,6 (ω: μ)
Απόκλιση: +22: 43 (deg: m)
Απόσταση: 1,25 (kly)
Οπτική φωτεινότητα: 7,4 (mag)
Φαινόμενη διάσταση: 8,0 × 5,7 (τόξο λεπτό)
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 27
- Βάση δεδομένων SEDS Messier - Messier 27
- Οδηγός αστερισμού - Νεφέλωμα αλτήρα - Messier 27
- Βικιπαίδεια - Νεφέλωμα αλτήρα
