Добро пожаловать в понедельник Мессье! В нашем постоянном посвящении великому Тэмми Плотнеру мы рассмотрим шаровое скопление, известное как Мессье 54!
В 18 веке знаменитый французский астроном Шарль Мессье отметил наличие нескольких «туманных объектов» в ночном небе. Первоначально приняв их за кометы, он начал составлять список этих объектов, чтобы другие не совершали ту же ошибку, что и он. Со временем в этот список (известный как Каталог Мессье) войдут 100 самых невероятных объектов ночного неба.
Одним из таких объектов является шаровое скопление, известное как Мессье 54. Расположенное в направлении созвездия Стрельца, это скопление когда-то считалось частью Млечного пути, расположенного примерно в 50 000 световых лет от Земли. В последние десятилетия появились астрономы. осознать, что это на самом деле часть Галактики Стрельца, расположенной на расстоянии около 87 000 световых лет.
На что вы смотрите:
Убегая от нас со скоростью 142 километра в секунду, этот компактный шар звезд может достигать 150 световых лет в диаметре и 87 400 световых лет. Подождите ... Держите прессу ... Почти 90 тысяч световых лет? Да. Messier 54 не является частью нашей галактики Млечный Путь!
В 1994 году астрономы сделали довольно шокирующее открытие ... этот трудный для разрешения глобул был фактически частью карликовой эллиптической галактики Стрельца. Как сказал в своем исследовании Майкл Х. Сигал (и др.):
«В рамках обзора ACS галактических шаровых скоплений мы представляем новую фотометрию космического телескопа Хаббла массивного шарового скопления M54 (NGC 6715) и наложенного ядра разрушенной приливом галактики Стрельца (Sgr) dSph. Наша глубокая (F606W ~ 26,5), высокоточная фотометрия дает беспрецедентно детальную диаграмму цвет-величина, показывающую расширенную синюю горизонтальную ветвь и множество основных последовательностей системы M54 + Sgr. Многочисленные повороты указывают на наличие как минимум двух эпох звездообразования промежуточного возраста с возрастом 4 и 6 лет и [Fe / H] = - от 0,4 до -0,6. Мы также ясно показываем, впервые, заметную популяцию Sgr в возрасте около 2,3 млрд лет с почти солнечным изобилием. Указана также популяция еще более молодых (~ 0,1-0,8 млрд. Лет) более богатых металлами ([Fe / H] ~ 0,6) звезд. Соотношение возраста и металличности Sgr согласуется с моделью закрытого бокса и множественными (4-5) вспышками звездообразования в течение всего срока службы спутника, включая время, когда Sgr начал разрушаться ».
Внутри его компактных глубин скрываются не менее 82 известных переменных звезд, 55 из которых относятся к типу RR Lyrae. Но астрономы, использующие космический телескоп Хаббла, также обнаружили, что есть две полурегулярные красные переменные с периодами 77 и 101 дня. Кевин Чарльз Шлауфман и Кеннет Джон Мигелл из Национальной оптической астрономической обсерватории объяснили в своем исследовании:
«Большинство наших кандидатов в переменные звезды находятся на изображениях PC1 центра скопления - области, в которой в предыдущих наземных исследованиях переменных в M54 не было зарегистрировано ни одной переменной. Эти наблюдения не могут быть сделаны с земли, даже с помощью АО, поскольку в наземных наблюдениях слишком много звезд на элемент разрешения ».
Но какие еще виды необычных звезд могут быть обнаружены в такой далекой космической звездной эволюционной лаборатории? Попробуйте явление, известное как синие крючковые звезды! Как сказал Альфред Розенберг (и др.) В своем исследовании:
«Мы представляем BV фотометрию с центром на шаровом скоплении M54 (NGC 6715). Диаграмма цветовой величины четко показывает синюю горизонтальную ветвь, аномально простирающуюся за пределы теоретических моделей горизонтальной ветви нулевого возраста. До сих пор было известно, что такого рода звезды с горизонтальной ветвью (также называемые звездами с «голубым крючком»), которые выходят за нижний предел массы оболочки канонических горячих звезд с горизонтальной ветвью, существуют только в нескольких шаровых скоплениях: NGC 2808, Омега Центавра (NGC 5139), NGC 6273 и NGC 6388. Эти скопления, такие как M54, являются одними из самых ярких в нашей Галактике, что указывает на возможную корреляцию между существованием этих типов звезд с горизонтальной ветвью и общей массой кластера. Разрыв в наблюдаемой горизонтальной ветви M54 вокруг Teff = 27000 K можно интерпретировать в рамках теоретического сценария поздней гелиевой вспышки, который является возможным объяснением происхождения голубых крючковых звезд ».
Но с такими плотно упакованными звездами внутри Мессье-54 должно было произойти еще больше. Как отметил Тим Адамс (и другие) в своем исследовании:
«Мы исследуем способы объяснения кажущейся нехватки красных гигантских звезд в шаровых скоплениях после коллапса ядра. Мы предполагаем, что столкновения между красными гигантами и двойными системами могут привести к уничтожению некоторой части населения красного гиганта, либо выбив ядро красного гиганта, либо сформировав общую систему оболочек, которая приведет к рассеиванию красный гигантский конверт. Рассматривая красного гиганта как две точечные массы, одну для ядра и другую для оболочки (с соответствующим законом силы, учитывающим распределение массы), и компоненты двойной системы, также рассматриваемые как точечные массы, мы используем код из четырех тел для расчета шкал времени, на которых будут происходить столкновения. Затем мы выполним серию гидродинамических прогонов гладких частиц, чтобы изучить детали массообмена внутри системы. Кроме того, мы показываем, что столкновения между отдельными звездами и красными гигантами приводят к формированию общей системы огибающей, которая уничтожит звезду красного гиганта. Мы находим, что низкоскоростное столкновение между двойными системами и красными гигантами может привести к уничтожению до 13 процентов населения красного гиганта. Это может помочь объяснить цветовые градиенты, наблюдаемые в шаровых скоплениях PCC. Мы также обнаруживаем, что существует вероятность того, что двоичные системы, образованные в результате столкновений обоих типов, могут в конечном итоге вступить в контакт, что может привести к возникновению совокупности катаклизмов ».
Но открытия еще не закончились ... Поскольку исследования 2009 года выявили доказательства существования черной дыры средней массы внутри Мессье 54 - первой из известных когда-либо обнаруженных в шаровом скоплении.
«Мы сообщаем об обнаружении излома звездной плотности и увеличении дисперсии скорости в центре шарового скопления M54, расположенного в центре карликовой галактики Стрельца (Sgr). Центральная дисперсия скорости прямой видимости составляет 20,2 ± 0,7 км с-1, уменьшаясь до 16,4 ± 0,4 км с-1 при 2 фаркс5 (0,3 пк). Моделирование кинематики и профилей поверхностной плотности как суммы модели Кинга и точечной массы дает массу черной дыры ~ 9400 М Солнца ». говорит Р. Ибата (и др.): «Однако наблюдения могут быть альтернативно объяснены, если звезды в острие обладают умеренной радиальной анизотропией. Анализ Джинса ядра Sgr обнаруживает сильную тангенциальную анизотропию, вероятно, пережиток образования системы ».
История наблюдений:
24 июля 1778 года, когда Шарль Мессье впервые увидел этот слабый туман, он понятия не имел, что собирается открыть самое первое внегалактическое шаровое скопление. В своих заметках он пишет: «Очень слабая туманность, обнаруженная у Стрельца; его центр блестящий и не содержит звезд, видимый ахроматическим телескопом 3,5 фута. Его положение было определено от Зетов Стрельцов 3-й величины ».
Спустя годы сэр Уильям Гершель также изучал M54, и в своих личных заметках он пишет: «Круглая разрешимая туманность. Очень яркий в середине и яркость постепенно уменьшается, около 2 1/2 'или 3' в диаметре. 240 показывает слишком большие звезды в слабой части туманности, но я полагаю, что они не имеют никакого отношения к туманности. Я считаю, что это не что иное, как миниатюрное скопление очень сжатых звезд ».
После того, как M54 стал каталогизироваться другими астрономами, последует бесчисленное множество других наблюдений, и каждый из них, в свою очередь, опишет его только как имеющий более яркое ядро и некоторое разрешение по краям. Получайте удовольствие, пытаясь взломать этот!
Расположение Мессье 54:
М54 найти несложно… Просто пройдите к Зета Стрельцу, самой юго-западной звезде «чайника» Стрельца, и прыгните на полградуса на юг и на ширину пальца (1,5 градуса) на запад. Проблема в том, чтобы увидеть это! В небольшой оптике, такой как бинокль или видоискатель, он будет казаться почти звездным из-за своего небольшого размера. Однако, если вы просто посмотрите на то, что кажется более крупной, тусклой звездой, которая не совсем попадет в идеальный фокус, то вы ее нашли.
В меньших телескопах вы не получите разрешение для этого шарового скопления класса III, потому что оно очень плотное. Большая апертура тоже не намного лучше, так как только некоторые отдельные звезды появляются по внешнему периметру. Из-за величины и размера Messier 54 лучше подходит для условий темного неба.
И вот краткие факты об этом объекте Messier, чтобы помочь вам начать:
Имя объекта: Messier 54
Альтернативные обозначения: M54, NGC 6715
Тип объекта: Внегалактический глобулярный кластер класса III
Созвездие: Стрелец
Правильное Вознесение: 18: 55,1 (ч: м)
склонение: -30: 29 (град: м)
Расстояние: 87,4 (кли)
Визуальная Яркость: 7,6 (мег)
Видимое измерение: 12,0 (мин. Дуги)
Мы написали много интересных статей об объектах Мессье здесь, в журнале Space. Вот введение Тэмми Плотнера к объектам Мессье, M1 - Крабовидная туманность, M8 - Туманность Лагуна и статьи Дэвида Дикисона о марафонах Мессье 2013 и 2014 годов.
Обязательно ознакомьтесь с нашим полным каталогом Messier. И для получения дополнительной информации, проверьте базу данных SEDS Messier.
Источники:
- Объекты Мессье - Мессье 54
- САСЫ - Мессье 54
- Википедия - Мессье 54
