M 87 (galaksi)

Kokeneet kirjoittajat eivät ole vielä tarkistaneet sivun nykyistä versiota, ja se voi poiketa merkittävästi 22. heinäkuuta 2022 tarkistetusta versiosta . vahvistus vaatii 1 muokkauksen .
M87
Galaxy

Galaxy M 87. Relativistinen suihku
purkautuu galaksin keskustasta
Tutkimushistoria
avaaja Charles Messier [1]
avauspäivämäärä 18. maaliskuuta 1781 [1]
Merkintä M 87, NGC 4486, Virgo A
Havaintotiedot
( Epoch J2000.0 )
tähdistö Neitsyt
oikea ylösnousemus 12 h  30 m  49,42 s
deklinaatio +12° 23′ 28.04″
Näkyvät mitat 7,2" × 6,8"
Näkyvä ääni suuruus 9.59
Ominaisuudet
Tyyppi E+0-1 pk
Mukana Virgo Cluster [2] , [CHM2007] HDC 720 [2] , [CHM2007] LDC 904 [2] , [T2015] pesä 100002 [2] ja [TSK2008] 1 [ 2]
radiaalinen nopeus 1307 ± 7 km/s
z 0,004283 ± 0,00017 [3] , 0,0042 ± 12 [4] ja 0,0042 ± 0,00012 [4]
Etäisyys 53,5 ± 1,63 miljoonaa St. vuotta
Absoluuttinen magnitudi (V) −22 [1]
Säde noin 150 kpc [5]
Ominaisuudet Radiosäteily, relativistinen suihku, valtava järjestelmä (13000) pallomaisia ​​klustereita
Tietoa tietokannoista
SIMBAD M87
Tietoja Wikidatasta  ?
 Mediatiedostot Wikimedia Commonsissa

Messier 87 ( englanniksi  M 87 , NGC 4486 , Virgo A ( Virgo A ) , venäjäksi Messier 87 ) on superjättiläinen elliptinen galaksi , suurin Neitsyt tähdistössä . Se sijaitsee noin 16,4 miljoonan parsekin (53,5 miljoonan valovuoden) etäisyydellä Maasta. M 87 on Neitsyt -joukon toiseksi kirkkain galaksi ja yksi paikallisen galaksijoukon (tunnetaan myös nimellä Supercluster tai Neitsyt-superjoukko) massiivisimmista galakseista.

Galaksin keskellä on supermassiivinen musta aukko , joka tekee galaksin ytimen aktiiviseksi . Tämä kohde on voimakas eri säteilyn, erityisesti radioaaltojen, lähde ja tuottaa myös relativistisen suihkun (jet). Energinen plasmasuihku työntyy ulos ytimestä ja ulottuu vähintään 1500 parsekiksi (4900 valovuotta). Ensimmäinen kuva tästä mustasta aukosta julkaistiin 10. huhtikuuta 2019. [6] Tämä Event Horizon Telescopella otettu kuva on ensimmäinen koskaan nähty kuva mustasta aukosta.

Toisin kuin spiraaligalakseissa , M 87:ssä ei ole selkeitä pölykaistoja ja siinä ei ole erityispiirteitä, ja sen kirkkaus, kuten useimpien tyypillisten elliptisten galaksien, pienenee etäisyyden kasvaessa keskustasta. Galaksissa muodostunut kosminen pöly levisi 46 miljoonan vuoden aikana ytimestä lähtevien röntgensäteiden vaikutuksesta, vaikka näkyviä pölysäikeitä on edelleen läsnä. Tähdet muodostavat 1/6 tämän galaksin koko massasta. Tähtien tiheys M 87:ssä pienenee etäisyyden kasvaessa sen keskustasta. Tähtien välisessä tilassa on paljon kaasua, joka on rikastettu kehittyneiden tähtien luomilla elementeillä . Sillä on suuri määrä pallomaisia ​​klustereita  - esimerkiksi M-87: ssä niitä on noin 12 000, kun taas Linnunradalla on vain 150-200 tällaista klusteria. Galaksin verhon säde on noin 150 kiloparsekkia (490 000 valovuotta), ja toinen galaksi voi vaikuttaa siihen.

M 87 on yksi massiivisimmista elliptisistä jättiläisgalakseista ja kirkkain radiosäteilyn lähde, ja se on usein sekä amatööritähtitieteilijöiden että ammattitutkijoiden tutkimuskohde.

Supernova SN 1919A räjähti galaksissa vuonna 1919, sen suurin näennäinen magnitudi oli 12,3 [7] .

Tutkimus

Ranskalainen tähtitieteilijä Charles Messier löysi M 87:n vuonna 1781 ja listasi sen luettelossaan numeroksi 87 sumuiseksi esineeksi , joka saattaa hämmentää komeettojen metsästäjiä. Kaikkien tämän luettelon esineiden etuliitteenä oli M (Messier) , mikä antoi sumulle sen nimen M 87. 1880-luvulla John Dreyer listasi sumun uuteen yleisluetteloonsa nimellä NGC 4486.

Vuonna 1918 amerikkalainen tähtitieteilijä Geber Curtis Lick - observatoriosta havaitsi kierteisen rakenteen puuttumisen M-87:ssä ja huomasi "uteliaan suoran säteen ... joka ilmeisesti liittyi ytimeen ohuella aineviivalla". Säde näytti kirkkaammalta sisäpäästä [8] . Seuraavana vuonna M‐87:n supernovan valokuvallinen magnitudi saavutti 21,5 m , vaikka tämä tuli tunnetuksi vasta vuonna 1922 , Neuvostoliiton tähtitieteilijän I. A. Balanovskyn [9] [10] omien valokuvalevyjen kehittämisen jälkeen .

8. kesäkuuta 2009  - Tähtitieteilijät Karl Gebhardt ja Jens Thomas esittelivät yksityiskohtaisesti tuloksia galaksin M 87 -galaksin keskipisteen mustan aukon massasta American Astronomy Conference -konferenssissa Kalifornian Pasadenassa . Esitettyjen tietojen mukaan mustan aukon massa on 6,4 miljardia kertaa suurempi kuin aurinkoisen [11] [12] .   

Vuonna 2010 havaittiin, että musta aukko on siirtynyt geometrisesta keskustastaan ​​(määritetään näkyvän säteilyn intensiteetin keskipisteestä) 22 valovuodella [13] .

Vuonna 2014 amerikkalaiset tutkijat löysivät pallomaisen HVGC-1- klusterin , joka eteni kotigalaksistaan ​​noin 900 kilometrin sekunnissa [14] .

M87:n keskellä oleva musta aukko , jonka massa on 6,6 miljardia aurinkomassaa, koki useita aktiivisuuspurskeita vuosina 2003-2007 [15] .

Kuva supermassiivisesta mustasta aukosta, jonka massa on n. Event Horizon Telescope -projektilla saatiin 6,5 miljardia auringon massaa, ja se julkaistiin vuonna 2019 . Tämän mustan aukon ympärillä oleva ionisoituneen kaasun kiekko pyörii noin nopeudella. 1000 km/s, sen halkaisija on noin 0,39 valovuotta. Mustan aukon M87 varjon näennäinen koko on 42 mikrokaarisekuntia. Tapahtumahorisontti on 2,5 kertaa pienempi kuin varjo [16] .

Näkyvyys

M 87 sijaitsee Neitsyen tähdistön ylärajalla , juuri Coma Berenices -tähdistön alapuolella . Löytääksesi sen, sinun on piirrettävä kuvitteellinen viiva Epsilon Virgosta Denebolaan  - galaksi on melkein tämän viivan keskellä. Näennäinen magnitudi on 9,59 m ja M 87 on helposti havaittavissa pienellä kaukoputkella, jossa on 6 cm:n aukko . Vuoteen 1990 asti ainoa, joka havaitsi visuaalisesti M 87 -galaksin relativistista suihkua, oli venäläis-amerikkalainen tähtitieteilijä Otto Struve . Hän käytti 254 cm:n teleskooppia Mount Wilsonissa . Seuraavina vuosina sen mahdollistavat kuitenkin myös suuret amatööriteleskoopit erinomaisissa olosuhteissa.

Ominaisuudet

Ranskalainen tähtitieteilijä Gerard de Vaucouleurs luokitteli M 87:n E0p-galaksiksi. Galaksien morfologisessa luokittelussa E0p kuvataan elliptisinä galakseina ilman tasopallomaista. Pääte "p" tarkoittaa, että galaksi kuuluu omituisiin eli niihin, joita ei voida tarkasti liittää mihinkään luokkaan. Syynä M 87:n erikoisuuteen on relativistisen suihkun läsnäolo sen keskustasta. M 87 viittaa myös cD-tyyppisiin galakseihin (cD-galaxies) - superjättiläisiin D-luokan galakseihin. Vuonna 1958 amerikkalainen tähtitieteilijä William Morgan ehdotti ensimmäisen kerran samanlaisen kategorian käyttöönottoa elliptisille galakseille, joiden ydintä ympäröi pieni määrä kosmista pölyä.

Paino
Massa
M ⊙ 		Säde
kpc
2.4 32
3.0 44
5.7 47
6.0 viisikymmentä

Etäisyys M 87:ään määritettiin useilla riippumattomilla menetelmillä. Näihin menetelmiin kuuluivat planetaaristen sumujen kirkkauden mittaukset , vertailu lähellä oleviin galaksiin, jotka on etäisyydellä tavallisella kynttilällä (esimerkiksi löydettyjä kefeidimuuttujia käyttämällä ), pallomaisten klustereiden lineaariset mitat ja punaisen jättiläisen oksan huipulla olevien tietojen ansiosta . Nämä mittaukset osuivat yhteen, mikä mahdollisti etäisyyden Maasta M 87:ään 16,4 ± 0,5 megaparsekiksi (53,5 ± 1,63 miljoonaa valovuotta).

Tämä galaksi on yksi paikallisen galaksien superjoukon suurimmista. Halkaisijaltaan se saavuttaa 120 tuhatta St. vuotta, mikä vastaa suunnilleen Linnunrataa tässä indikaattorissa. Mutta M 87 on pallo, ei litteä spiraali, joten sen massa saavuttaa noin 2,7 biljoonaa auringon massaa. M 87:n massa 9-70 kiloparsekin (29-130 tuhatta valovuotta) säteellä ytimestä kasvaa vähitellen suhteessa r 1,7 :ään , missä r on säde keskustasta. 32 kiloparsekin (100 tuhatta valovuotta) säteellä galaksin massa saavuttaa (2,4 ± 0,6) x 10⋅10 12 auringon massaa, mikä on kaksi kertaa suurempi kuin Linnunradan massa. Kokonaismassaltaan M 87 voi ylittää Linnunradan 200 kertaa.

Galaksiin virtaava kaasu on noin 2 tai 3 auringon massaa vuodessa, ja suuri osa siitä kerääntyy lähellä ydintä. Tämän galaksin laajennettu tähtiverho saavuttaa 450 000 ly:n säteen. vuotta, kun taas Linnunradalla se saavuttaa 330 tuhatta sv. vuotta.

VLT :n käyttö mahdollisti noin 300 planetaarisen sumun liikkeen havainnoinnin . Nämä sumut ovat jäänteitä keskikokoisesta galaksista, jonka M 87 on nielaissut viimeisen miljardin vuoden aikana. Planetaaristen sumujen spektrin tunnusomaiset ominaisuudet mahdollistivat myös tähtitieteilijät havaitsemaan sarven kaltaisen rakenteen M 87:n halossa, mikä osoittaa tämän jättimäisen galaksin jatkuvan kasvun. [17] [18]

Komponentit

Galaksin keskustassa on supermassiivinen musta aukko, jonka massa on noin 3,5 ± 0,8 miljardia aurinkomassaa [19] . Se on yksi massiivimmista tieteen tuntemista esineistä. Sitä pidettiin lajissaan massiivimpana esineenä, kunnes sen ennätys rikkoi galaksien NGC 3842 ja NGC 4889 supermassiiviset mustat aukot, joiden massat olivat 9,7 ja 27 miljardia aurinkomassaa.

Mustan aukon ympärillä pyörii ionisoituneen kaasun kiekko , josta suihku poistuu relativistisella nopeudella lähes kohtisuoraan . Mustan aukon ympärillä oleva kiekko pyörii noin 1000 km/s nopeudella ja saavuttaa koon 0,39 valovuotta. Mustaan ​​aukkoon putoavan kaasun massa saavuttaa noin yhden aurinkomassan 10 vuoden välein.

Havainnot ovat osoittaneet, että ehkä supermassiivinen musta aukko ei ole M 87:n keskellä, vaan sen sivulla, 82 valovuoden etäisyydellä. Tämän oletuksen perustana oli yksipuolisen suihkun vastakkainen suunta, mikä voi tarkoittaa, että musta aukko siirtyi keskeltä saman suihkun vaikutuksesta. Toisen hypoteesin mukaan suihkun siirtymisen syynä oli sulautumisprosessi toisen supermassiivisen mustan aukon kanssa. Tutkimus ei sisällä spektroskopian tunnistamista tähtien ja aktiivisen galaktisen ytimen välillä. On mahdollista, että tämä on vain suihkun tuottama optinen salama. Vuonna 2011 M 87:n analyysit eivät löytäneet tilastollisesti merkitsevää harhaa.

Aktiiviset elliptiset galaksit, kuten M 87, ovat seurausta useiden pienempien galaksien yhdistämisestä . Niihin on jäänyt vähän pölyä, josta voisi muodostua galaktisia sumuja, jotka toimivat uusien tähtien syntymäpaikkana. Siksi tällaisia ​​galakseja hallitsevat vanhat tähdet, joissa on suhteellisen korkea pitoisuus muita alkuaineita kuin vetyä ja heliumia. Tämän galaksin elliptinen muoto muodostui sen muodostavien tähtien satunnaisista kiertoradan liikkeistä, jotka eroavat spiraaligalaksien , kuten Linnunradan, kanssa.

M 87:n tähtien välinen tila on täytetty tähtienvälisellä kaasulla, joka on rikastettu pääsekvenssistä lähteneiden tähtien sinkoamilla elementeillä . Asymptoottisessa jättiläishaarassa olevat tähdet syntetisoivat jatkuvasti hiiltä ja typpeä . Raskaampia alkuaineita hapesta rautaan syntyy supernovaräjähdyksistä . Noin 60 % näistä raskaista alkuaineista tuotettiin romahtaneiden supernovien avulla, kun taas loput olivat tyypin Ia supernovien tuottamia . Näiden elementtien jakautuminen viittaa siihen, että galaksin varhaisessa historiassa romahtaneet supernovat vaikuttivat enemmän tähtienvälisen M 87 -avaruuden kyllästymiseen metalleilla . Massiivisten tähtien materiaali loppui vähitellen, mutta vain tyypin Ia supernoveista tuli ainoat raskaiden alkuaineiden lähteet M 87:n tähtienvälisessä avaruudessa.

Muistiinpanot

  1. ↑ 1 2 3 Frommert H. Messier 87
  2. ↑ 1 2 3 4 5 SIMBAD Astronomical Database
  3. ↑ Messier 87
  4. ↑ 1 2 ADELMAN-McCARTHY JK , et ai. SDSS Photometric Catalog, julkaisu 7 - 2009. - Vol. 2294. - P. 0.
  5. ↑ Doherty M., Arnaboldi M. , Das P. , Gerhard O., Aguerri J. A. L., Ciardullo R., Feldmeier J. J., Freeman K. C., Jacoby G. H., Murante G. M 87 halon reuna ja hajavalon kinematiikka Virgo-klusterin ytimessä  (englanniksi) // Astron. Astrofia. / T. Forveille - EDP Sciences , 2009. - Voi. 502, Iss. 3. - P. 771-786. — ISSN 0004-6361 ; 0365-0138 ; 1432-0746 ; 1286-4846 - doi:10.1051/0004-6361/200811532 - arXiv:0905.1958
  6. ↑ Tutkijat paljastavat ensimmäisen kuvan mustasta aukosta . TASS . Haettu 10. huhtikuuta 2019. Arkistoitu alkuperäisestä 10. huhtikuuta 2019.
  7. ↑ Luettelo supernovista . www.cbat.eps.harvard.edu. Haettu 16. heinäkuuta 2020. Arkistoitu alkuperäisestä 6. huhtikuuta 2020.
  8. ↑ Curtis, Heber Doust. Kuvaukset 762:sta Crossley-heijastimella valokuvatuista sumuista ja klustereista  //  Lick Observatoryn julkaisut: lehti. - University of California Press, 1918. - Voi. 13 . - s. 31 .
  9. ↑ Hubble, E. Messier 87 ja Belanowskyn Nova  // Tyynenmeren tähtitieteellisen seuran julkaisut  . - 1923. - lokakuu ( osa 35 , nro 207 ). - s. 261 . - doi : 10.1086/123332 . - .
  10. ↑ Shklovskii, IS Supernovat useissa järjestelmissä // Neuvostoliiton tähtitiede. - 1980. - T. 24 . - S. 387 . - .
  11. ↑ Texas-kokoinen tietokone löytää massiivisimman mustan aukon Galaxy M  87 :stä . Arkistoitu alkuperäisestä 1. kesäkuuta 2012.
  12. ↑ Massan uudelleenlaskenta: Musta aukko suurempi kuin aiemmin luultiin . Arkistoitu alkuperäisestä 1. kesäkuuta 2012.
  13. ↑ Mustien aukkojen ihmeet paljastivat sekamelskan galaksien keskuksissa . Arkistoitu alkuperäisestä 12. kesäkuuta 2010.
  14. ↑ HVGC-1: Tähtitieteilijät löytävät Hypervelocity Star Clusterin  , Sci-News.com (1. toukokuuta 2014) . Arkistoitu alkuperäisestä 5. toukokuuta 2014. Haettu 5. toukokuuta 2014.
  15. ↑ Tähtitieteilijät selvittävät, miksi jotkut mustat aukot "tanssivat" . Haettu 25. elokuuta 2018. Arkistoitu alkuperäisestä 25. elokuuta 2018.
  16. ↑ NSF:n tiedotustilaisuus . Arkistoitu alkuperäisestä 11. huhtikuuta 2019.
  17. ↑ Giant Galaxy kasvaa edelleen . Euroopan eteläinen observatorio . Haettu 25. kesäkuuta 2015. Arkistoitu alkuperäisestä 25. kesäkuuta 2015.
  18. ↑ Longobardi, A; Arnobaldi, M; Gerhard, O; Mihos, JC M87:n cD-sädekehän muodostuminen - todisteet lisääntymisestä viimeisessä Gyrissä . arXiv.org . Cornellin yliopiston kirjasto. Haettu 25. kesäkuuta 2015. Arkistoitu alkuperäisestä 7. marraskuuta 2015.
  19. ↑ M87 mustan aukon massa avaruusteleskooppikuvausspektrografin havaintojen kaasudynaamisista malleista . arXiv.org . Texasin yliopisto Austinissa. Haettu 26. huhtikuuta 2013. Arkistoitu alkuperäisestä 11. tammikuuta 2017.

Kirjallisuus

Linkit

  Siirry Wikidata-kohteeseen  Sanakirjat ja tietosanakirjat
Bibliografisissa luetteloissa
 Messier - esineet ( lista )