M 87 (galakse)

Den aktuelle version af siden er endnu ikke blevet gennemgået af erfarne bidragydere og kan afvige væsentligt fra den version , der blev gennemgået den 22. juli 2022; verifikation kræver 1 redigering .
M87
Galaxy

Galaxy M 87. En relativistisk jet
bryder ud fra centrum af galaksen
Forskningshistorie
åbner Charles Messier [1]
åbningsdato 18. marts 1781 [1]
Notation M 87, NGC 4486, Jomfru A
Observationsdata
( Epoke J2000.0 )
Konstellation Jomfruen
højre opstigning 12 t  30 m  49,42 s
deklination +12° 23′ 28,04″
Synlige dimensioner 7,2" × 6,8"
Synlig lyd størrelse 9,59
Egenskaber
Type E+0-1 stk
Inkluderet i Jomfruklynge [2] , [CHM2007] HDC 720 [2] , [CHM2007] LDC 904 [2] , [T2015] nest 100002 [2] og [TSK2008] 1 [ 2]
radial hastighed 1307 ± 7 km/s
z 0,004283 ± 0,00017 [3] , 0,0042 ± 12 [4] og 0,0042 ± 0,00012 [4]
Afstand 53,5 ± 1,63 millioner St. flere år
Absolut størrelse (V) −22 [1]
Radius omkring 150 kpc [5]
Ejendomme Radioemission, relativistisk jet, enorme system (13000) kugleklynger
Information i databaser
SIMBAD M87
Oplysninger i Wikidata  ?
 Mediefiler på Wikimedia Commons

Messier 87 ( engelsk  M 87 , NGC 4486 , Jomfru A ( Jomfru A ) , russisk Messier 87 ) er en supergigantisk elliptisk galakse , den største i stjernebilledet Jomfruen . Det er placeret i en afstand af omkring 16,4 millioner parsecs (53,5 millioner lysår) fra Jorden. M 87 er den næststørste galakse i Jomfruhoben og en af ​​de mest massive galakser i den lokale superhob af galakser (også kendt som superhoben eller jomfruens superklynge).

I midten af ​​galaksen er et supermassivt sort hul , som gør galaksens kerne aktiv . Dette objekt er en kraftig kilde til forskellig stråling, især radiobølger, og genererer også en relativistisk jet (jet). En stråle af energisk plasma udstødes fra kernen og strækker sig i mindst 1500 parsecs (4900 lysår). Den 10. april 2019 blev det første billede af dette sorte hul offentliggjort. [6] Dette billede, taget med Event Horizon Telescope , er det første billede af et sort hul, der nogensinde er set.

I modsætning til spiralgalakser har M 87 ikke udtalte støvbaner og er blottet for nogen særpræg, og dens lysstyrke falder, ligesom de fleste typiske elliptiske galakser, med stigende afstand fra centrum. Det kosmiske støv , der blev dannet i galaksen, blev spredt i løbet af 46 millioner år af røntgenstråler, der kom fra kernen, selvom synlige støvtråde stadig er til stede. Stjerner udgør 1/6 af hele massen af ​​denne galakse. Tætheden af ​​stjerner i M 87 falder med stigende afstand fra dens centrum. Der er en masse gas spredt i rummet mellem stjerner, som er beriget med elementer skabt af udviklede stjerner . Den har et stort antal kugleformede klynger  - for eksempel i M 87 er der omkring 12.000 af dem, mens der i Mælkevejen kun er 150-200 sådanne klynger. Galaksens hylster har en radius på cirka 150 kiloparsecs (490.000 lysår) og kan være påvirket af en anden galakse.

Som en af ​​de mest massive gigantiske elliptiske galakser og den lyseste kilde til radioemission , er M 87 et hyppigt mål for forskning af både amatørastronomer og professionelle videnskabsmænd.

Supernova SN 1919A eksploderede i galaksen i 1919, dens maksimale tilsyneladende størrelse var 12,3 [7] .

Forskning

Den franske astronom Charles Messier opdagede M 87 i 1781 og opførte den som nummer 87 i sit katalog som et tåget objekt , der kunne forvirre kometjægere. Alle objekter i dette katalog fik M (Messier) foran , hvilket gav tågen dens navn M 87. I 1880'erne opførte John Dreyer tågen i sit New General Catalog som NGC 4486.

I 1918 opdagede den amerikanske astronom Geber Curtis fra Lick Observatory fraværet af en spiralformet struktur i M 87 og bemærkede "en mærkelig direkte stråle ... tilsyneladende forbundet med kernen af ​​en tynd linje af stof." Strålen virkede lysere i den indre ende [8] . Året efter nåede den fotografiske størrelse af supernovaen i M 87 21,5 m , selvom dette først blev kendt i 1922 , efter udviklingen af ​​fotografiske plader taget af den sovjetiske astronom I. A. Balanovsky [9] [10] .

8. juni 2009 -  Astronomerne Karl Gebhardt og Jens Thomas detaljerede resultaterne af deres undersøgelser af det sorte huls masse i centrum af galaksen M 87 ved American Astronomy Conference i Pasadena , Californien . Ifølge de præsenterede data er massen af ​​et sort hul 6,4 milliarder gange større end det solare hul [11] [12] .   

I 2010 fandt man ud af, at det sorte hul er forskudt fra dets geometriske centrum (bestemt af centrum for synlig strålingsintensitet) med 22 lysår [13] .

I 2014 opdagede amerikanske videnskabsmænd kuglehoben HVGC-1 , der bevægede sig væk fra sin hjemmegalakse med en hastighed på omkring 900 kilometer i sekundet [14] .

Det sorte hul i centrum af M87 med en masse på 6,6 milliarder solmasser oplevede flere udbrud af aktivitet i 2003-2007 [15] .

Et billede af et supermassivt sort hul med en masse på ca. 6,5 milliarder solmasser blev opnået af Event Horizon Telescope- projektet og offentliggjort i 2019 . En skive af ioniseret gas rundt om dette sorte hul roterer med en hastighed på ca. 1000 km/s, dens diameter er cirka 0,39 lysår. Den tilsyneladende størrelse af skyggen af ​​det sorte hul M87 er 42 mikrobuesekunder. Begivenhedshorisonten er 2,5 gange mindre end skyggen [16] .

Synlighed

M 87 er placeret ved den øvre grænse af stjernebilledet Jomfruen , lige under stjernebilledet Coma Berenices . For at finde den skal du tegne en imaginær linje fra Epsilon Jomfruen til Denebola  - galaksen vil være næsten midt på denne linje. Den tilsyneladende størrelse er 9,59 m , og M 87 kan let observeres med et lille teleskop med en åbning på 6 cm . Observation af strålen giver nogle vanskeligheder uden hjælp af fotografering . Indtil 1990 var den eneste, der visuelt observerede M 87-galaksens relativistiske jet, den russisk-amerikanske astronom Otto Struve . Han brugte et 254 cm teleskop på Mount Wilson . I de efterfølgende år tillader store amatørteleskoper dog også dette under fremragende forhold.

Karakteristika

Den franske astronom Gerard de Vaucouleurs klassificerede M 87 som en E0p-galakse. I den morfologiske klassifikation af galakser beskrives E0p som elliptiske galakser uden en plan-sfærisk. Suffikset "p" betyder, at galaksen tilhører ejendommelig , det vil sige dem, der ikke nøjagtigt kan henføres til nogen klasse. Årsagen til M 87's ejendommelighed er tilstedeværelsen af ​​en relativistisk jet fra dens centrum. M 87 refererer også til cD-type galakser (cD-galakser) - supergigantiske D-klasse galakser.I 1958 foreslog den amerikanske astronom William Morgan første gang at indføre en lignende kategori for elliptiske galakser med en kerne omgivet af en lille mængde kosmisk støv.

Vægt
Messe
M ⊙ 		Radius
kpc
2.4 32
3.0 44
5.7 47
6,0 halvtreds

Afstanden til M 87 blev bestemt ved hjælp af flere uafhængige metoder. Disse metoder omfattede målinger af lysstyrken af ​​planetariske tåger , sammenligning med nærliggende galakser med afstand ved hjælp af et standardlys (for eksempel ved hjælp af de opdagede Cepheid- variabler ), lineære dimensioner af kugleformede klynger og takket være data på toppen af ​​den røde kæmpegren . Disse målinger faldt sammen, hvilket gjorde det muligt at fastslå afstanden fra Jorden til M 87 på 16,4 ± 0,5 megaparsec (53,5 ± 1,63 millioner lysår).

Denne galakse er en af ​​de største i den lokale superklynge af galakser . I diameter når den 120 tusinde St. år, hvilket nogenlunde svarer til Mælkevejen i denne indikator. Men M 87 er en kugle, ikke en flad spiral, så dens masse når omkring 2,7 billioner solmasser. Massen af ​​M 87 inden for en radius på 9-70 kiloparsecs (29-130 tusinde lysår) fra kernen stiger gradvist i forhold til r 1,7 , hvor r er radius fra midten. Inden for en radius på 32 kiloparsecs (100 tusinde lysår) når galaksens masse cifre på (2,4 ± 0,6) x 10⋅10 12 masser af solen, hvilket er to gange højere end Mælkevejens. Med hensyn til dens samlede masse kan M 87 overstige Mælkevejen med 200 gange.

Gassen, der strømmer ind i galaksen, er cirka 2 eller 3 solmasser om året, og meget af den samler sig nær kernen. Den udvidede stjernehylster af denne galakse når en radius på 450.000 ly. år, mens den i Mælkevejen når 330 tusind sv. flere år.

Brugen af ​​VLT gjorde det muligt at observere bevægelsen af ​​omkring 300 planetariske tåger . Disse tåger er resterne af en mellemstor galakse, der er blevet opslugt af M 87 i løbet af de seneste milliarder år. De karakteristiske egenskaber ved spektret af planetariske tåger gjorde det også muligt for astronomer at opdage en spærlignende struktur i M 87's glorie, hvilket indikerer den fortsatte vækst af denne gigantiske galakse. [17] [18]

Komponenter

I centrum af galaksen er et supermassivt sort hul med en masse på omkring 3,5 ± 0,8 milliarder solmasser [19] . Det er et af de mest massive genstande kendt af videnskaben. Det blev betragtet som det mest massive objekt af sin art, indtil dets rekord blev slået af supermassive sorte huller i galakserne NGC 3842 og NGC 4889 med masser på 9,7 og 27 milliarder solmasser.

En skive af ioniseret gas roterer rundt om det sorte hul , hvorfra en stråle slipper ud med en relativistisk hastighed næsten vinkelret . Skiven omkring det sorte hul roterer med en hastighed på omkring 1000 km/s og når en størrelse på 0,39 lysår. Massen af ​​gas, der falder ned i et sort hul, når cirka en solmasse hvert 10. år.

Observationer har vist, at det supermassive sorte hul måske ikke er i centrum af M 87, men ved siden af ​​det, i en afstand af 82 lysår. Grundlaget for denne antagelse var den modsatte retning af den ensidede stråle, hvilket kan betyde, at det sorte hul blev forskudt fra midten af ​​denne samme stråle. Ifølge en anden hypotese var årsagen til forskydningen af ​​jetflyet processen med at smelte sammen med et andet supermassivt sort hul. Forskning omfatter ikke genkendelse af spektroskopi mellem en stjerne- og en aktiv galaktisk kerne. Det er muligt, at dette kun er et optisk blitz, der genereres af strålen. I 2011 fandt analyser af M 87 ingen statistisk signifikant bias.

Aktive elliptiske galakser som M 87 er resultatet af sammensmeltningen af ​​flere mindre galakser. Der er lidt støv tilbage i dem, hvorfra galaktiske tåger kunne dannes, der tjener som fødested for nye stjerner. Derfor er sådanne galakser domineret af gamle stjerner, som har et relativt højt indhold af andre grundstoffer end brint og helium. Den elliptiske form af denne galakse blev etableret af de tilfældige orbitale bevægelser af dens konstituerende stjerner, som står i kontrast til spiralgalakser som Mælkevejen.

Rummet mellem stjernerne i M 87 er fyldt med interstellar gas, som er beriget med elementer, der udstødes af stjerner, der har forladt hovedsekvensen . Kulstof og nitrogen syntetiseres konstant af stjerner, der er i den asymptotiske kæmpegren . Tyngre grundstoffer, fra ilt til jern , skabes af supernovaeksplosioner . Omkring 60% af disse tunge grundstoffer blev produceret af kollapsende supernovaer, mens resten blev produceret af Type Ia supernovaer . Fordelingen af ​​disse elementer tyder på, at i galaksens tidlige historie bidrog kollapsende supernovaer mere til mætning af M 87 interstellare rum med metaller . Mens materialet til massive stjerner gradvist blev opbrugt, blev kun Type Ia supernovaer de eneste kilder til tunge grundstoffer i det interstellare rum i M 87.

Noter

  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 al. SDSS Photometric Catalog, Release 7 - 2009. - Vol. 2294. - S. 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. Kanten af ​​M 87-haloen og det diffuse lyss kinematik i Jomfruens klyngekerne  (engelsk) // Astron. Astrofys. / T. Forveille - EDP Sciences , 2009. - Vol. 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. ↑ Forskere afslører det første billede af sort hul . TASS . Hentet 10. april 2019. Arkiveret fra originalen 10. april 2019.
  7. ↑ Liste over supernovaer . www.cbat.eps.harvard.edu. Hentet 16. juli 2020. Arkiveret fra originalen 6. april 2020.
  8. ↑ Curtis, Heber Doust. Beskrivelser af 762 tåger og klynger fotograferet med Crossley Reflector  //  Publications of the Lick Observatory: journal. - University of California Press, 1918. - Vol. 13 . — S. 31 .
  9. ↑ Hubble, E. Messier 87 og Belanowsky's Nova  // Publications of the Astronomical Society of the Pacific  . - 1923. - Oktober ( bind 35 , nr. 207 ). — S. 261 . - doi : 10.1086/123332 . - .
  10. ↑ Shklovskii, IS Supernovaer i flere systemer // Sovjetisk astronomi. - 1980. - T. 24 . - S. 387 . - .
  11. ↑ Computer i Texas-størrelse finder det mest massive sorte hul i Galaxy M  87 . Arkiveret fra originalen den 1. juni 2012.
  12. ↑ Massegenberegning: Sort hul større end tidligere antaget . Arkiveret fra originalen den 1. juni 2012.
  13. ↑ De sorte hullers vidundere afslørede et virvar i galaksernes centre . Arkiveret fra originalen den 12. juni 2010.
  14. ↑ HVGC-1: Astronomers Discover Hypervelocity Star Cluster  , Sci-News.com (1. maj 2014) . Arkiveret fra originalen den 5. maj 2014. Hentet 5. maj 2014.
  15. ↑ Astronomer finder ud af, hvorfor nogle sorte huller 'danser' . Hentet 25. august 2018. Arkiveret fra originalen 25. august 2018.
  16. ↑ NSF-nyhedskonference . Arkiveret fra originalen den 11. april 2019.
  17. ↑ Kæmpegalaksen vokser stadig . Europæisk Sydobservatorium . Hentet 25. juni 2015. Arkiveret fra originalen 25. juni 2015.
  18. ↑ Longobardi, A; Arnobaldi, M; Gerhard, O; Mihos, JC Opbygningen af ​​cD-haloen af ​​M87 - bevis for tilvækst i den sidste Gyr . arXiv.org . Cornell Universitetsbibliotek. Hentet 25. juni 2015. Arkiveret fra originalen 7. november 2015.
  19. ↑ M87 sorthulsmassen fra gasdynamiske modeller af rumteleskopbilleddannelsesspektrografobservationer . arXiv.org . University of Texas i Austin. Hentet 26. april 2013. Arkiveret fra originalen 11. januar 2017.

Litteratur

Links

  Gå til Wikidata-elementet  Ordbøger og encyklopædier
I bibliografiske kataloger
 Messier objekter ( liste )