ברוך הבא בחזרה למסייר יום שני! במחווה המתמשכת שלנו לתמי פלוטנר הגדול, אנו מסתכלים על האשכול הכדורי המכונה Messier 54!
במהלך המאה ה -18 ציין האסטרונום הצרפתי הידוע צ'ארלס מסייר את נוכחותם של כמה "חפצים ערומים" בשמי הלילה. לאחר שטעה במקורם שביטים, הוא החל לערוך רשימה של חפצים אלה כדי שאחרים לא יעשו את אותה טעות שעשה. עם הזמן, רשימה זו (המכונה קטלוג Messier) הייתה כוללת 100 מהחפצים המדהימים ביותר בשמי הלילה.
אחד האובייקטים הללו הוא האשכול הכדורי המכונה מסייר 54. ממוקם בכיוון קבוצת הכוכבים מזל קשת, נחשב בעבר אשכול זה כחלק משביל החלב, שנמצא כ- 50,000 שנות אור מכדור הארץ. בעשורים האחרונים הגיעו אסטרונומים להבין שזה למעשה חלק מגלקסיית הגמדים של מזל קשת, שנמצא במרחק של 87,000 שנות אור משם.
מה אתה מסתכל:
בורח מאיתנו במהירות של 142 קמ"ש בשנייה. כדור הכוכבים הקומפקטי הזה יכול להיות רחב כמו 150 שנות אור בקוטר וכמרחק כמו 87,400 שנות אור. רגע… תחזיקו בעיתונות… כמעט 90 אלף שנות אור? כן. Messier 54 אינו חלק מגלקסיית שביל החלב שלנו!
בשנת 1994 גילו אסטרונומים גילוי מזעזע למדי ... הכדור הקשה לפיתרון היה למעשה חלק מגלקסיית הגלגלים האגלית של קשת. כפי שאמר מיכאל סיגל (ואח ') במחקרם:
"כחלק מסקר ACS של אשכולות גלובליות גלקטיות, אנו מציגים פוטומטריה חדשה של טלסקופ החלל האבל של האשכול הכדורי המאסיבי M54 (NGC 6715) והגרעין המוצב של גלקסיית מזל קשת (Sgr) dSph. הפוטומטריה העמוקה (F606W ~ 26.5) שלנו, בעלת דיוק גבוה, מניבה תרשים בעוצמת צבע צבעונית חסרת תקדים, המציגה את הענף האופקי הכחול המורחב ורצפים ראשיים מרובים של מערכת M54 + Sgr. מספר פניות מרובות מצביעות על נוכחות של לפחות שתי תקופות של היווצרות כוכבים בגיל העמידה עם גילאי 4 ו- 6 גיל ו- [Fe / H] = - 0.4 עד -0.6. אנו גם מראים בבירור, לראשונה, אוכלוסיית Sgr בולטת ב -2.3 Gyr בעלת שפע קרוב לשמש. מצוין אוכלוסיית עקבות של כוכבים צעירים עוד יותר (~ 0.1-0.8 זקנים), עתירי מתכת ([Fe / H] ~ 0.6)). הקשר בין Sgr לגיל ומתכות עולה בקנה אחד עם דגם של תיבה סגורה ויצירת כוכבים מרובה (4-5) מתפרצת לאורך כל חיי הלוויין, כולל הזמן שחלף מאז שגר התחיל לשבש. "
בתוך עומקיה הקומפקטיים אורבים לפחות 82 כוכבים משתנים ידועים - 55 מהם מסוג RR Lyrae. אולם אסטרונומים המשתמשים בטלסקופ החלל האבל גילו שישנם שני משתנים אדומים למחצה רגילים עם תקופות של 77 ו- 101 יום. קווין צ'רלס שלופמן וקנת ג'ון מיגל ממצפה הכוכבים האופטי לאסטרונומיה אופטית הסבירו במחקרם:
"מרבית הכוכבים המשתנים המועמדים שלנו נמצאים בתמונות PC1 של מרכז האשכול - אזור בו לא דווח על משתנים על ידי מחקרים קודמים מבוססי קרקע על משתנים ב- M54. לא ניתן לבצע תצפיות אלה מהקרקע, אפילו לא עם AO מכיוון שיש הרבה יותר מדי כוכבים לכל אלמנט רזולוציה בתצפיות מבוססות קרקע. "
אבל אילו סוגים אחרים של כוכבים חריגים אפשר היה לגלות בתוך מעבדה אבולוציונית כה רחוקה של כוכב? נסה תופעות המכונות כוכבי וו כחול! כפי שאמר אלפרד רוזנברג (et al) במחקרם:
"אנו מציגים פוטומטריה של BV הממוקמת באשכול הכדור M54 (NGC 6715). דיאגרמת הצבעים בעוצמה מציגה בבירור ענף אופקי כחול המשתרע באופן חריג מעבר לדגמים התיאורטיים של הענף האופקי של גיל האפס. כוכבי ענפים אופקיים מסוג זה (המכונים גם כוכבי "וו כחול") החורגים מהגבול התחתון של מסת המעטפה של כוכבים חמים עם ענפים אופקיים, ידוע עד כה כי קיימים רק בכמה אשכולים כדוריים: NGC 2808, אומגה קנטאורי (NGC 5139), NGC 6273 ו- NGC 6388. אותם אשכולות, כמו M54, הם מהזוהרים ביותר בגלקסיה שלנו, מה שמצביע על מתאם אפשרי בין קיומם של סוגים אלה של כוכבי ענף אופקי והמסה הכוללת של האשכול. ניתן לפרש פער בענף האופקי של M54 סביב Teff = 27,000 K בתוך התרחיש התיאורטי הבזק של הליום המאוחר, וזה הסבר אפשרי למקורם של כוכבי קרס כחולים. "
אולם כאשר הכוכבים ארוזים כל כך חזק, נדרש עוד יותר להתרחש בתוך מסייר 54. כפי שציין טים אדמס (et al) במחקרם:
"אנו חוקרים אמצעים להסביר את מיעוטם לכאורה של כוכבי ענק אדומים בתוך אשכולים כדוריים לאחר קריסה. אנו מציעים כי התנגשויות בין הענקים האדומים למערכות בינאריות עלולות להוביל להרס של חלק כלשהו מאוכלוסיית הענק האדום, על ידי הוצאת גרעין הענק האדום או על ידי יצירת מערכת מעטפות משותפת אשר תוביל להתפוגגות מעטפה ענקית אדומה. בהתייחס לענק האדום כשתי מסות נקודה, אחת לליבה ואחת למעטפה (עם חוק כוח מתאים לקחת בחשבון את התפלגות המסה), ורכיבי המערכת הבינארית מתייחסים גם כמוני נקודה, אנו משתמשים קוד ארבעה גופים לחישוב סולמות הזמן עליהם יתקיימו ההתנגשויות. לאחר מכן אנו מבצעים סדרה של ריצות הידרודינמיות של חלקיקים חלקים לבחינת פרטי העברת המסה בתוך המערכת. בנוסף, אנו מראים כי התנגשויות בין כוכבים בודדים לענקים אדומים מובילים להיווצרות מערכת מעטפות נפוצה אשר תהרוס את כוכב הענק האדום. אנו מגלים שהתנגשות במהירות נמוכה בין מערכות בינאריות לענקים אדומים יכולה להוביל להרס של עד 13 אחוז מאוכלוסיית הענק האדום. זה יכול לעזור להסביר את מדרגות הצבעים שנצפו באשכולות כדוריות PCC. אנו מוצאים כי קיימת האפשרות שמערכות בינאריות שנוצרו באמצעות שני סוגים של התנגשות עשויות לבוא במגע בסופו של דבר לייצר אוכלוסיה של משתנים קטלמיים. "
אך התגליות טרם הסתיימו…. מכיוון שמחקרים מ -2009 חשפו ראיות לחור שחור-המוני ביניים בתוך מסייר 54 - הראשון שידוע שאי פעם התגלה באשכול כדורי.
"אנו מדווחים על איתור ספיגת צפיפות כוכבים ועליית פיזור המהירות במרכז הצבר הכדורי M54, הממוקם במרכז גלקסיית הגמדים של קשת (Sgr). פיזור קו הראייה המרכזי הוא 20.2 ± 0.7 ק"מ s-1, ויורד ל 16.4 ± 0.4 ק"מ s-1 בגובה 2parcs5 (0.3 יח '). דוגמנות פרופילי הקינמטיקה וצפיפות השטח כסכום של מודל קינג ומסת נקודה מניבה מסה של חור שחור של ~ 9400 M שמש. " אומר ר 'איבטה (et al), "עם זאת, ניתן להסביר את התצפיות לחלופין אם הכוכבים הנגועים הם בעלי אניסוטרופיה רדיאלית מתונה. ניתוח ג'ינס של גרעין ה- Sgr מגלה אניסוטרופיה משיקתית חזקה, ככל הנראה שריד מהיווצרות המערכת. "
היסטוריה של תצפית:
ב- 24 ביולי 1778 כשצ'רלס מסייר השקיף לראשונה את המעורפל הקלוש הזה, לא היה לו שום מושג שהוא עומד לגלות את האשכול הכדורי החוץ-גלקטי הראשון. ברשימותיו הוא כותב: "ערפילית קלושה מאוד, שהתגלתה בקשת; מרכזו מבריק והוא אינו מכיל כוכב, שנראה עם טלסקופ אכרומטי בגובה מטר וחצי. עמדתה נקבעה על ידי זיטה שגיטארי, בסדר גודל שלישי. "
שנים אחר כך סר וויליאם הרשל היה גם חוקר את M54, וברשימותיו הפרטיות הוא כותב: "ערפילית עגולה ונפתרת. בהיר מאוד באמצע והבהירות יורדת בהדרגה, בקוטר 2 1/2 "או 3". 240 מציגה כוכבים גדולים מדי מדי בחלקה הקלוש של הערפיליות, אבל אני מעדיף להניח שאין להם שום קשר לערפילית. אני מאמין שזה לא אחר מאשר אשכול מיניאטורי של כוכבים דחוסים מאוד. "
אין ספור תצפיות אחרות יבואו ככל שה- M54 תקטלג על ידי אסטרונומים אחרים וכל אחת מהן תארה את זה רק כעל גרעין בהיר בהרבה וכמה רזולוציה סביב הקצוות. היה כיף לנסות לפצח את זה!
איתור מסייר 54:
M54 לא קשה למצוא ... פשוט דלג למטה לזיטה Sagittarii, הכוכב הדרומי-מערבי ביותר של "קנקן" של מזל קשת וקפוץ דרגה חצי דרומית ורוחב אצבע (1.5 מעלות) מערבה. הבעיה היא לראות את זה! באופטיקה קטנה, כמו משקפת או היקף איתור, היא תופיע כמעט מהממת בגלל גודלה הקטן. עם זאת, אם אתה פשוט מחפש את מה שנראה כמו כוכב גדול ואפלולי יותר שלא ממש יגיע למוקד מושלם, אתה מצאת אותו.
בטלסקופים קטנים יותר, לא תקבל שום רזולוציה לגבי האשכול הכדורי הכדור 3, מכיוון שהוא כל כך צפוף. גם צמצם גדול לא משתפר בהרבה, כאשר רק כמה כוכבים בודדים מראים את עצמם בקווי החיצון. בגלל גודל וגודל, מסייר 54 מתאים יותר לתנאי שמיים כהים.
והנה העובדות המהירות על אובייקט מסייר זה שיעזור לך להתחיל בעבודה:
שם האובייקט: מסייר 54
ייעודים אלטרנטיביים: M54, NGC 6715
סוג אובייקט: אשכול גלובליות Extragalactic Class III
קבוצת כוכביםקשת
עלייה ימנית: 18: 55.1 (שעות: מ ')
נטייה: -30: 29 (מעלות: מ ')
מרחק: 87.4 (קלי)
בהירות חזותית: 7.6 (מג)
ממד לכאורה: 12.0 (דקה בקשת)
כתבנו מאמרים מעניינים רבים על מסייר אובייקטים כאן במגזין החלל. להלן הקדמה של תמי פלוטנר לאובייקטים של מסייר, M1 - ערפילית הסרטן, M8 - ערפילית הלגונה, ומאמריו של דייוויד דיקיסון על מרתון המסיר 2013 ו -2014.
הקפד לבדוק את קטלוג המסייר המלא שלנו. ולמידע נוסף, עיין במסד הנתונים של SEDS Messier.
מקורות:
- אובייקטים מסייר - מסייר 54
- SEDS - מסייר 54
- ויקיפדיה - מסייר 54
