Галактика Водоворот - Whirlpool Galaxy

Галактика Водоворот
Messier51 sRGB.jpg
Галактика Водоворот (M51A или NGC 5194), меньший объект в правом верхнем углу - M51B или NGC 5195
Данные наблюдений (J2000 эпоха )
СозвездиеТрости Венатичи[1]
Прямое восхождение13час 29м 52.7s[2]
Склонение+47° 11′ 43″[2]
Красное смещение0.001544[2]
Расстояние23 Млы (7.1 ± 1.2 Мпк )[3][4]
Видимая величина  (V)8.4[5]
Характеристики
ТипSA (s) bc pec[2]
Размер76000 световых лет в диаметре
Видимый размер  (V)11′.2 × 6′.9[2]
Примечательные особенностиВзаимодействовать с NGC 5195[6]
Прочие обозначения
Вопросительный знак Галактика,[2] Галактика Россе,[2] M 51а,[2] NGC 5194,[2] UGC 8493,[2] PGC 47404,[2] В.В. 001а,[2] ВВ 403, г.[2] Арп 85,[2] GC 3572[2]

В Галактика Водоворот, также известный как Мессье 51а, M51a, и NGC 5194, является взаимодействующий грандиозный дизайн спиральная галактика с Сейферт 2 активное ядро ​​галактики.[7][6][8] Он лежит в созвездие Трости Венатичи, и была первой галактикой, которая была классифицирована как спиральная галактика.[9] Расстояние до Земли оценивается в 23 миллиона световых лет.

Галактика и ее спутник, NGC 5195,[10] легко наблюдаются астрономы-любители, и две галактики можно увидеть с бинокль.[11] Галактика Водоворот широко наблюдалась профессиональными астрономами, которые изучают ее, чтобы понять структуру галактики (особенно структуру, связанную с спиральные рукава ) и взаимодействия галактик.

Открытие

Эскиз M51 автора Лорд Росс в 1845 г.

То, что позже стало известно как галактика Водоворот, было обнаружено 13 октября 1773 г. Шарль Мессье во время охоты за объектами, которые могли сбить с толку охотников за кометами, и был обозначен в Каталог Мессье как M51.[12] Его галактика-компаньон, NGC 5195, был открыт в 1781 г. Пьер Мешен, хотя было неизвестно, взаимодействует ли она или просто другая галактика проходит на расстоянии. В 1845 г. Уильям Парсонс, третий граф Росс, используя 72-дюймовый (1,8 м) отражающий телескоп в Замок Бирр, Ирландия, обнаружил, что Водоворот обладает спиральная структура, первая известная "туманность".[13] Эти "спиральные туманности "не были признаны галактиками до тех пор, пока Эдвин Хаббл смог наблюдать Цефеид переменные в некоторых из этих спиральных туманностей, что свидетельствовало о том, что они находятся так далеко, что должны быть полностью отдельными галактиками, даже если они видны близко друг к другу.[14]

Появление радиоастрономия и последующие радиоизображения M51 недвусмысленно продемонстрировали, что Водоворот и сопутствующая ему галактика действительно взаимодействуют. Иногда для обозначения пары галактик используется обозначение M51, и в этом случае отдельные галактики могут называться M51a (NGC 5194) и M51b (NGC 5195).

Внешний вид

Изображение галактики Водоворот в видимом свете (слева) и инфракрасном свете (справа)

Находится в созвездии Трости Венатичи, M51 находится по самой восточной звезде Большая Медведица, Эта большая медведица и идем на 3,5 ° к юго-западу. Его склонение составляет + 47 °, что делает его приполярный для наблюдателей, находящихся выше 43 ° с.ш.; он достигает больших высот по всему северному полушарию, что делает его доступным объектом с ранних часов зимы до конца весеннего сезона, после чего наблюдения затрудняются в более низких широтах.[нужна цитата ]

M51 виден через бинокль в условиях темного неба, и ее можно детально разрешить с помощью современных любительских телескопов.[11] Если смотреть в 100-миллиметровый телескоп, видны основные очертания M51 (ограничена размером 5 × 6 футов) и ее спутника. Под темным небом и с помощью среднего окуляра через 150-миллиметровый телескоп можно обнаружить внутреннюю спиральную структуру M51. При использовании инструментов большего размера (> 300 мм) в условиях темного неба различные спиральные полосы видны с HII регионы видно, а M51 прикреплен к M51B.

Как это обычно бывает в галактиках, истинные масштабы ее структуры можно определить только по фотографиям; длинные выдержки показывают большую туманность, выходящую за пределы видимой круглой формы. В 1984 году благодаря высокоскоростному детектору - так называемой системе подсчета фотонов изображений - IPCS, разработанной совместно CNRS Laboratoire d'Astronomie Spatiald (LAS-CNRS) и Observatoire de Haute Provence (OHP), с особенно хорошей видимостью, обеспечиваемой канадско-французским-гавайским телескопом (CFHT) 3.60-метровым фокусом Кассегрена на саммите Мауна-Кеа на Гавайях, Хуа и др. обнаружил двойной компонент самого ядра галактики Водоворот (статья в Astrophysical Letters and Communications, 1987, vol. 25, pp. 187–204).

В январе 2005 г. Проект наследия Хаббла построил составное изображение M51 размером 11477 × 7965 пикселей (показано в информационном окне выше) с использованием телескопа Хаббла. Прибор ACS. На изображении выделены спиральные рукава галактики и показаны детали некоторых структур внутри рукавов.[15]

Галактика Водоворот - наблюдается при различном освещении
а) 0,4; 0,7 мкм - б) голубой / зеленый; ir-красный - в) 3,6; 4.5; 8 мкм - г) 24 мкм

Характеристики

Галактика Водоворот находится в 23 миллионах световых лет от Земли и имеет предполагаемый диаметр 76 000 световых лет. В целом галактика составляет около 43% от размера Млечный Путь. Его масса оценивается в 160 миллиардов солнечных масс.[16] или около 10,3% массы Галактики Млечный Путь.

А черная дыра, который когда-то считался окруженным кольцом пыли, но теперь считается, что вместо этого он частично покрыт пылью, существует в центре спирали. Пара ионизационные конусы простираются от активного ядра галактики.[17]

Спиральная структура

Выраженная спиральная структура Галактики Водоворот считается результатом тесного взаимодействия между ней и ее галактикой-компаньоном. NGC 5195, который, возможно, прошел через главный диск M51 от 500 до 600 миллионов лет назад. В этом предложенном сценарии NGC 5195 вышла из-за M51 через диск к наблюдателю и совершила еще одно пересечение диска не далее как 50–100 миллионов лет назад, пока не оказалась там, где мы наблюдаем сейчас, немного позади M51.[18]

Звездообразование

Центральная область M51, похоже, переживает период усиленного звездообразования. Текущая эффективность звездообразования, определяемая как отношение массы новых звезд к массе звездообразующего газа, составляет всего ~ 1%, что вполне сопоставимо с глобальное значение для Млечного Пути и других галактик. Подсчитано, что нынешняя высокая скорость звездообразования может длиться не более 100 миллионов лет или около того.[19]

Переходные события

Три сверхновые наблюдались в галактике Водоворот:[20]

В 1994 г. SN 1994I наблюдалась в галактике Водоворот. Он был классифицирован как тип Ic, что указывает на то, что ее звезда-прародитель была очень массивной и уже потеряла большую часть своей массы, а ее яркость достигла максимума кажущаяся величина 12.91.[21]

В июне 2005 г. сверхновая типа II. SN 2005cs наблюдалась в галактике Водоворот с максимальной видимой величиной 14.[22][23]

31 мая 2011 г. сверхновая типа II был обнаружен в галактике Водоворот с максимальной звездной величиной 12.1.[24] Эта сверхновая, обозначенная SN 2011dh, показал спектр намного синее, чем в среднем, с P Cygni профили, которые указывают на быстро расширяющийся материал, в его водородно-бальмеровские линии.[25] Прародитель, вероятно, был желтый сверхгигант[26] а не красный или же синий сверхгигант, которые считаются наиболее распространенными предками сверхновых.

22 января 2019 г. самозванец сверхновой, назначенный AT2019abn, был обнаружен в Мессье 51. Переходный процесс позже был идентифицирован как светящаяся красная новая. Звезда-прародитель была обнаружена в архиве. Космический телескоп Спитцера инфракрасные изображения. На месте переходного процесса в архиве не было видно никаких объектов. Хаббл изображения, указывающие на то, что звезда-прародитель была сильно заблокирована межзвездная пыль. 2019abn достиг максимальной величины 17 баллов, достигнув собственная яркость из .[27]

Планета-кандидат

В сентябре 2020 года обнаружение кандидат экзопланета, названный M51-ULS-1b на орбите массивная рентгеновская двойная система Анонсирован M51-ULS-1 в этой галактике. В случае подтверждения это будет первый известный случай внегалактическая планета, планета за пределами то Млечный Путь Галактика. Планета была обнаружена затмения из Источник рентгеновского излучения (XRS), состоящий из звездного остатка (либо нейтронная звезда или черная дыра ) и массивная звезда, вероятно, B-тип сверхгигант. Планета была бы немного меньше, чем Сатурн и орбите на расстоянии нескольких десятков астрономические единицы.[28][29]

Компаньон

Основная статья: NGC 5195

NGC 5195 (также известная как Мессье 51b или M51b) - карликовая галактика, которая взаимодействует с галактикой Водоворот (также известной как M51a или NGC 5194). Обе галактики расположены примерно в 25 миллионах световых лет от нас в созвездии Canes Venatici. Вместе две галактики являются одной из наиболее изученных взаимодействующих пар галактик.

Информация о группе галактик

Основная статья: Группа М51

Галактика Водоворот - самая яркая галактика в мире. Группа М51, маленький группа галактик который также включает M63 ( Подсолнечник Галактика ), NGC 5023, и NGC 5229.[30][31][32][33] Эта небольшая группа на самом деле может быть подгруппой на юго-восточном конце большой вытянутой группы, которая включает Группа M101 и Группа NGC 5866, хотя большинство методов групповой идентификации и каталогов идентифицируют три группы как отдельные объекты.[34]

Галерея

  • Изображение Хаббла 1992 года, показывающее сгусток пыли, который когда-то считался парой колец, окружающих черную дыру.

  • Изображение, полученное телескопом Хаббла в 2005 году, демонстрирующее детали пыли в ядре M51.

  • Самозванец сверхновой AT2019abn, изображение на Обсерватории Northolt Branch в марте 2019

  • Самозванец сверхновой AT2019abn, изображение получено Космический телескоп Хаббла

  • Глубокое изображение M51 - Галактика Водоворот с помощью любителя астрофотография оборудование

  • M51 (Галактика Водоворот), полученная W4SM с помощью 17-дюймового телескопа PlaneWave CDK, Луиза, Вирджиния.

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Дрейер, Дж. Л. Э. (1988). Синнотт, Р. У. (ред.). Полный новый общий каталог и индексный каталог туманностей и звездных скоплений. Sky Publishing Corporation /Издательство Кембриджского университета. ISBN  978-0-933346-51-2.
  2. ^ а б c d е ж грамм час я j k л м п о «Внегалактическая база данных НАСА / IPAC». Результаты для NGC 5194. Получено 6 декабря, 2006.
  3. ^ Takáts, K .; Винко, Дж. (2006). «Оценка расстояния и характеристики предшественника SN 2005cs в M51». Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества. 372 (4): 1735–1740. arXiv:Astro-ph / 0608430. Bibcode:2006МНРАС.372.1735Т. Дои:10.1111 / j.1365-2966.2006.10974.x. S2CID  18062981.
  4. ^ "Результаты расстояний для MESSIER 051". Внегалактическая база данных NASA / IPAC. Получено 6 июня, 2011.
  5. ^ «М51». SEDS.org.
  6. ^ а б Элмегрин, Д. М.; Элмегрин, Б.Г. (1987). «Классификация рукавов спиральных галактик». Астрофизический журнал. 314: 3–9. Bibcode:1987ApJ ... 314 .... 3E. Дои:10.1086/165034.
  7. ^ Арп, Х. (1966). «Атлас пекулярных галактик». Приложение к астрофизическому журналу. 14: 1. Bibcode:1966ApJS ... 14 .... 1A. Дои:10.1086/190147.
  8. ^ Мацусита, Сатоки; Мюллер, Себастьян; Лим, Джереми (9 апреля 2007 г.). «Возмущенный струями молекулярный газ около ядра Сейферта 2 в M51». Астрономия и астрофизика. 468 (Специальный выпуск A&A Letters): L49 – L52. arXiv:0704.0947. Bibcode:2007 A&A ... 468L..49M. Дои:10.1051/0004-6361:20067039. S2CID  15471799.
  9. ^ "Галактика Водоворот: Первая спиральная галактика". Вселенная для фактов. Получено 21 декабря 2014.
  10. ^ «М 51». 2016-10-10.
  11. ^ а б Nemiroff, R .; Боннелл, Дж., Ред. (24 февраля 2013 г.). "M51: Галактика Водоворот". Астрономическая картина дня. НАСА. Получено 11 октября, 2018.
  12. ^ Мессье, Шарль (1781). "Catalog des Nébuleuses & des amas d'Étoiles ". Connaissance des Temps [1784]. С. 227–267 [246].
  13. ^ Росс раскрыл спиральную структуру галактики Водоворот (M51) на заседании Британской ассоциации развития науки в 1845 году. Иллюстрация Россе к M51 была воспроизведена в книге Дж. П. Николая 1846 года.
  14. ^ Хаббл, Э. П. (1929). «Спиральная туманность как звездная система, Мессье 31». Астрофизический журнал. 69: 103–158. Bibcode:1929ApJ .... 69..103H. Дои:10.1086/143167.
  15. ^ «Из этого водоворота: галактика Водоворот (M51) и галактика-компаньон». Центр новостей. ХабблСайт. 25 апреля 2005 г.. Получено 7 августа, 2006.
  16. ^ "Галактика Водоворот". Космическая обсерватория Гершеля. Кардиффский университет. 19 июня 2009 г.. Получено 11 октября, 2018.
  17. ^ "Космический телескоп НАСА Хаббл исследует темный" x "на ядре M51". Центр новостей. ХабблСайт. 8 июня 1992 г.. Получено 7 августа, 2006.
  18. ^ Сало, Хейкки; Лаурикайнен, Эйя (1999). "Модель множественного столкновения M51". Астрофизика и космическая наука. 269: 663–664. Bibcode:1999Ap и SS.269..663S. Дои:10.1023 / А: 1017002909665. S2CID  189838328.
  19. ^ Тронсон, Харли А .; Теплица, Мэтью А. (1988). «Отношение массы к свету в ближнем инфракрасном диапазоне в галактиках: звездная масса и звездообразование в сердце водоворота». Астрофизический журнал. 327: 671–679. Bibcode:1988ApJ ... 327..671T. Дои:10.1086/166224.
  20. ^ «Список сверхновых». Центральное бюро астрономических телеграмм. Получено 27 февраля, 2016.
  21. ^ Зауэр, Д. Н .; Mazzali, P.A .; Deng, J .; Valenti, S .; и другие. (2006). "Свойства" стандартной "сверхновой типа Ic 1994I по спектральным моделям". Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества. 369 (4): 1939–1948. arXiv:Astro-ph / 0604293. Bibcode:2006МНРАС.369.1939С. Дои:10.1111 / j.1365-2966.2006.10438.x. S2CID  119510845.
  22. ^ Мак-Роберт, Алан М. (24 августа 2005 г.). «Сверхновая в M51». Небо сегодня вечером. Небо и телескоп. Получено 7 августа, 2006.
  23. ^ Епископ Давид. "Сверхновая 2005cs в M51". supernovae.net. Архивировано из оригинал 3 октября 2006 г.. Получено 7 августа, 2006.
  24. ^ Епископ Давид. «Сверхновая звезда 2011dh в M51». supernovae.net (Международная сеть по сверхновым). Получено 2011-06-06.
  25. ^ Кинн (kqr), Ричард (03.06.2011). "Специальное уведомление AAVSO № 241: Новая сверхновая звезда в M51". AAVSO. Получено 2011-06-06.
  26. ^ «ATEL 3401: Свойства кандидата в прародители SN 2011dh в M51». Телеграмма астрономов. 2011-06-03. Получено 2011-06-06.
  27. ^ Джейкоб Э. Дженксон; Скотт М. Адамс; Ховард Э. Бонд (2019). «Открытие красного транзиента промежуточной яркости в M51 и его вероятного затемненного пылью и изменяющегося в инфракрасном диапазоне прародителя». Письма в астрофизический журнал. 880 (L20): L20. arXiv:1904.07857. Bibcode:2019ApJ ... 880L..20J. Дои:10.3847 / 2041-8213 / ab2c05. S2CID  119110002.
  28. ^ Крейн, Лия (23 сентября 2020 г.). «Астрономы могли найти первую планету в другой галактике». Новый ученый. Получено 25 сентября 2020.
  29. ^ Ди Стафано, Р .; и другие. (18 сентября 2020 г.). «M51-ULS-1b: первый кандидат на место планеты во внешней галактике». arXiv:2009.08987 [астро-ф. он ].
  30. ^ Талли, Р. Б. (1988). Каталог ближайших галактик. Издательство Кембриджского университета. ISBN  978-0-521-35299-4.
  31. ^ Fouque, P .; Gourgoulhon, E .; Chamaraux, P .; Патрель, Г. (1992). «Группы галактик в пределах 80 Мпк. II - Каталог групп и членов групп». Дополнение по астрономии и астрофизике. 93: 211–233. Bibcode:1992A & AS ... 93..211F.
  32. ^ Гарсия, А. (1993). «Общее изучение принадлежности к группам. II - Определение ближайших групп». Дополнение по астрономии и астрофизике. 100: 47–90. Bibcode:1993A и AS..100 ... 47G.
  33. ^ Giuricin, G .; Marinoni, C .; Ceriani, L .; Пизани, А. (2000). «Ближайшие оптические галактики: выборка и отождествление групп». Астрофизический журнал. 543 (1): 178–194. arXiv:Astro-ph / 0001140. Bibcode:2000ApJ ... 543..178G. Дои:10.1086/317070. S2CID  9618325.
  34. ^ Ferrarese, L .; Ford, H.C .; Huchra, J .; Kennicutt Jr., R.C .; и другие. (2000). «База данных модулей расстояния цефеид и кончика ветви красного гиганта, функция светимости шарового скопления, функция светимости планетарной туманности и данные о флуктуации яркости поверхности, полезные для определения расстояния». Приложение к астрофизическому журналу. 128 (2): 431–459. arXiv:Astro-ph / 9910501. Bibcode:2000ApJS..128..431F. Дои:10.1086/313391.

внешняя ссылка

Координаты: Карта неба 13час 29м 52.7s, +47° 11′ 43″