MESSIER 51 - THIêN Hà XOáY NƯỚC

Send

Chào mừng trở lại với Thứ Hai Messier! Để vinh danh Tammy Plotner vĩ đại, chúng ta hãy xem khách hàng đầy sao, đầy sao đó, thiên hà Whirlpool!

Trong thế kỷ 18, nhà thiên văn học nổi tiếng người Pháp Charles Messier đã ghi nhận sự hiện diện của một số vật thể mơ hồ của người Hồi giáo trên bầu trời đêm. Ban đầu đã nhầm chúng với sao chổi, anh bắt đầu lập danh sách chúng để những người khác không mắc phải sai lầm tương tự. Theo thời gian, danh sách này (được gọi là Danh mục Messier) sẽ bao gồm 100 vật thể tuyệt vời nhất trên bầu trời đêm.

Một trong số đó là thiên hà xoắn ốc nằm trong chòm sao Canes Venatici được gọi là Thiên hà Xoáy nước (hay còn gọi là Messier 51). Nằm cách dải Ngân hà từ 19 đến 27 triệu năm ánh sáng, vật thể trên bầu trời sâu này là nơi đầu tiên được phân loại là thiên hà xoắn ốc. Nó cũng là một trong những thiên hà nổi tiếng nhất trong số các nhà thiên văn nghiệp dư và có thể quan sát dễ dàng bằng ống nhòm và kính viễn vọng nhỏ.

Sự miêu tả:

Nằm cách xa 37 triệu năm ánh sáng, M51 là thành viên lớn nhất trong một nhóm nhỏ các thiên hà, nơi chứa M63 và một số thiên hà mờ hơn. Đến thời điểm này, khoảng cách chính xác của nhóm này không được biết đến ngay cả khi một sự kiện siêu tân tinh năm 2005 đã giúp các nhà thiên văn học tính toán chính xác! Như K. Takats đã nêu trong một nghiên cứu:

Khoảng cách đến thiên hà Whirlpool (M51, NGC 5194) được ước tính bằng phương pháp trắc quang và quang phổ công bố của siêu tân tinh loại II-P SN 2005cs. Cả phương pháp hình ảnh mở rộng (EPM) và phương pháp nến tiêu chuẩn (SCM), phù hợp với SNe II-P, đều được áp dụng. Khoảng cách trung bình (7.1 +/- 1.2 Mpc) phù hợp với dao động độ sáng bề mặt trước đó và khoảng cách dựa trên chức năng độ sáng của tinh vân hành tinh, nhưng dài hơn một chút so với khoảng cách mà Baron et al. cho SN 1994I thông qua phương pháp khí quyển mở rộng phù hợp quang phổ. Do SN 2005cs thể hiện tốc độ mở rộng thấp trong giai đoạn cao nguyên, tương tự như SN 1999br, các hằng số của SCM đã được hiệu chỉnh lại bao gồm cả dữ liệu của SN 2005cs. Mối quan hệ mới bị ràng buộc tốt hơn trong chế độ vận tốc thấp, điều đó có thể dẫn đến ước tính khoảng cách tốt hơn cho SNe như vậy.

Tất nhiên, một trong những tính năng nổi bật nhất của Thiên hà Whirlpool là cấu trúc xoắn ốc tuyệt đẹp của nó - có lẽ là kết quả của sự tương tác chặt chẽ giữa nó và thiên hà đồng hành NGC 5195? Như S. Beckwith,

Hình ảnh sắc nét nhất từ trước đến nay của thiên hà Whirlpool, được chụp vào tháng 1 năm 2005 với Máy ảnh nâng cao để khảo sát trên Kính viễn vọng không gian Hubble của NASA, minh họa thiết kế vĩ đại của một thiên hà xoắn ốc, từ cánh tay xoắn ốc của nó, nơi các ngôi sao trẻ cư trú, đến lõi trung tâm màu vàng của nó , ngôi nhà của những ngôi sao lớn tuổi. Thoạt nhìn, thiên hà nhỏ gọn dường như đang giật mạnh trên cánh tay. Tuy nhiên, quan điểm rõ ràng của Hubble, cho thấy NGC 5195 đang đi đằng sau Vòng xoáy. Thiên hà nhỏ đã lướt qua Vòng xoáy trong hàng trăm triệu năm. Khi NGC 5195 trôi dạt theo, cơ hấp dẫn của nó bơm lên sóng trong đĩa hình bánh kếp Whirlpool. Những con sóng giống như những gợn sóng trong một cái ao được tạo ra khi một hòn đá ném xuống nước. Khi sóng truyền qua các đám mây khí quay quanh đĩa, chúng sẽ ép vật chất khí dọc theo mỗi cạnh bên trong cánh tay. Các vật liệu bụi tối trông giống như tập hợp những đám mây bão. Những đám mây dày đặc này sụp đổ, tạo ra một sự trỗi dậy của sự ra đời của ngôi sao, như được thấy trong các khu vực hình thành sao màu hồng sáng. Những ngôi sao lớn nhất cuối cùng cũng quét sạch những cái kén bụi bặm với một dòng phóng xạ, những cơn gió sao giống như cơn bão và sóng xung kích từ các vụ nổ siêu tân tinh. Các cụm sao màu xanh sáng xuất hiện từ tình trạng lộn xộn, chiếu sáng cánh tay Whirlpool, như đèn đường thành phố.

Nhưng có nhiều điều ngạc nhiên hơn đang chờ được tìm thấy - như một lỗ đen, được bao quanh bởi một vòng bụi. Điều thậm chí còn kỳ quặc hơn nữa là một vòng thứ cấp đi qua vòng sơ cấp trên một trục khác, một hiện tượng trái với mong đợi và một cặp nón ion hóa kéo dài từ trục của vòng bụi chính. Như H. Ford,

Hình ảnh này về lõi của thiên hà xoắn ốc M51 gần đó, được chụp bằng máy ảnh Hành tinh trường rộng (ở chế độ PC) trên Kính viễn vọng Không gian Hubble của NASA, cho thấy một hạt nhân tối tăm, ấn tượng được chiếu xuyên qua hạt nhân thiên hà. Máy X X là do sự hấp thụ của bụi và đánh dấu vị trí chính xác của lỗ đen có thể có khối lượng tương đương với một triệu ngôi sao như mặt trời. Thanh tối nhất có thể là một vòng bụi cạnh có đường kính 100 năm ánh sáng. Hình xuyến cạnh không chỉ che lỗ đen và đĩa bồi tụ được nhìn trực tiếp từ trái đất, mà còn xác định trục của một tia plasma tốc độ cao và hạn chế bức xạ từ đĩa bồi tụ đến một cặp ánh sáng ngược hướng , mà ion hóa khí bắt trong chùm của họ. Thanh thứ hai của X X có thể là một đĩa thứ hai nhìn thấy cạnh, hoặc có thể quay khí và bụi trong MS1 giao với các tia nước và hình nón ion hóa.

Lịch sử quan sát:

Thiên hà Xoáy nước được Charles Messier phát hiện lần đầu tiên vào ngày 13 tháng 10 năm 1773 và được quan sát lại một lần nữa cho các ghi chép của ông vào ngày 11 tháng 1 năm 1774. Khi ông viết về khám phá của mình trong ghi chú của mình:

Tinh vân rất mờ, không có sao, gần mắt của chó săn Bắc Greyhound, bên dưới ngôi sao Eta có độ lớn thứ 2 của đuôi Ursa Major: M. Messier đã phát hiện ra tinh vân này vào ngày 13 tháng 10 năm 1773, khi ông đang xem sao chổi có thể nhìn thấy tại thời điểm đó. Người ta không thể nhìn thấy tinh vân này mà không gặp khó khăn với kính viễn vọng thông thường 3,5 feet: Gần nó là một ngôi sao có cường độ 8. M. Messier đã báo cáo vị trí của mình trên Biểu đồ Sao chổi được quan sát vào năm 1773 & 1774. Nó là gấp đôi, mỗi cái có một trung tâm sáng, được tách ra 4 43535. Hai bầu khí quyển của người Viking chạm vào nhau, người này thậm chí còn mờ hơn người kia.

Đó sẽ là người bạn và trợ lý trung thành của ông, Pierre Mechain, người sẽ khám phá NGC 5195 vào ngày 21 tháng 3 năm 1781. Mặc dù sẽ rất nhiều, nhiều năm trước khi chứng minh rằng các thiên hà thực sự là các hệ thống độc lập, các nhà thiên văn học lịch sử còn sắc bén hơn nhiều chúng tôi đã cho họ tín dụng cho. Ngài William Herschel sẽ quan sát M51 nhiều lần, nhưng chính con trai John là người đầu tiên nhận xét về sơ đồ M51:

Do đó, đối tượng rất kỳ dị này được mô tả bởi Messier: - Nebuleuse sans etoiles. Ngay trên ne peut la voir que difficilement avec une mặt trăng ordinaire de 3 1/2 piede. Đôi Elle est đôi, ayant chacune un centre brillant eloigne l Khănun de l Khănautre de 4 ′ 35. Les deux khí quyển se touchent. Theo mô tả này, rõ ràng là các hiện tượng kỳ dị của vòng tròn mờ ảo bao quanh hạt nhân trung tâm đã thoát khỏi sự quan sát của anh ta, như có thể được dự đoán từ ánh sáng kém hơn của kính viễn vọng của anh ta. Cha tôi mô tả nó trong các quan sát của ông về tinh vân Messier Hồi như một tinh vân tròn sáng, được bao quanh bởi một quầng sáng hoặc vinh quang ở khoảng cách từ nó, và kèm theo một người bạn đồng hành; nhưng tôi không thấy rằng sự phân chia một phần của chiếc nhẫn thành hai nhánh trên khắp phía nam của nó theo chi được chú ý bởi anh ta. Tuy nhiên, đây là một trong những tính năng đáng chú ý và thú vị nhất của nó. Giả sử nó bao gồm các ngôi sao, sự xuất hiện của nó đối với một khán giả đặt trên một hành tinh trên một trong số chúng nằm lệch tâm về phía bắc của khối phía trước của khối trung tâm, sẽ giống hệt như dải Ngân hà của chúng ta, đi ngang qua theo cách tương tự chính xác sự vững chắc của các ngôi sao lớn, trong đó cụm sao trung tâm sẽ được nhìn thấy, và (do khoảng cách của nó) xuất hiện, giống như nó, bao gồm các ngôi sao nhỏ hơn nhiều so với các ngôi sao khác trên bầu trời. Vậy thì, liệu chúng ta có ở đây một hệ thống anh em mang sự tương đồng vật lý thực sự và sự tương đồng mạnh mẽ về cấu trúc với chính chúng ta không? Nếu không phải là phân chia vành đai, thì sự tương tự rõ ràng nhất sẽ là hệ thống Sao Thổ và ý tưởng về Laplace tôn trọng sự hình thành của hệ thống đó sẽ được đối tượng này nhớ lại một cách mạnh mẽ. Nhưng điều hiển nhiên là tất cả các ý tưởng về sự đối xứng gây ra bởi việc quay trên một trục phải được loại bỏ, khi chúng ta xem xét rằng hình elip của phần được chia bên trong cho thấy rất có thể độ cao của phần đó trên mặt phẳng của phần còn lại, do đó dạng thực phải là một vòng chia đôi bằng một nửa chu vi của nó và có các phần tách được đặt ở góc nghiêng khoảng 45 độ so với mặt phẳng của mặt kia.

Cũng như các Đối tượng Messier khác, Đô đốc Smyth cũng có một số quan sát sâu sắc và thi vị để thêm vào. Như ông đã viết về thiên hà này vào tháng 9 năm 1836:

Sau đó, chúng ta có một đối tượng trình bày một màn hình đáng kinh ngạc về những năng lượng không thể kiểm soát được của Toàn năng, sự suy ngẫm trong đó buộc lý trí và sự ngưỡng mộ mang lại sự sợ hãi. Ở bên ngoài tầm với của kính viễn vọng, chúng ta cảm nhận được một vũ trụ sao giống với vũ trụ mà chúng ta thuộc về, với biên độ rộng lớn không còn nghi ngờ gì nữa, được bao phủ với vô số sinh mệnh sống; đối với những quả cầu đẹp đó không thể được coi là khối lượng vật chất trơ.
Và thật thú vị khi biết rằng, nếu có sự tồn tại thông minh, một nhà thiên văn học nhìn vào vũ trụ xa xôi của chúng ta, sẽ thấy nó, với một kính viễn vọng tốt, chính xác dưới khía cạnh bên mà chúng thể hiện cho chúng ta. Nhưng sau tất cả những gì chúng ta thấy? Cả vũ trụ tuyệt vời đó, của chính chúng ta, và tất cả những gì hỗ trợ quang học đã tiết lộ cho chúng ta, có thể chỉ là những ngoại lệ của một cụm vô cùng nhiều.
Hàng triệu mặt trời mà chúng ta cảm nhận không thể bao gồm Vũ trụ Creator Creator. Không có giới hạn cho đến vô hạn; và những quan điểm táo bạo nhất của đàn anh Herschel chỉ đặt chúng tôi làm chỉ huy một ken có bán kính dài hơn khoảng 35.000 lần so với khoảng cách của Sirius từ chúng tôi. Laplace cũng có thể giải thích: Cái mà chúng ta biết là ít; cái mà chúng ta biết không phải là bao la.

Lord Rosse sẽ tiếp tục vào năm 1844 với khẩu độ 6 feet (72 inch) của mình, kính viễn vọng FL L Lev Lev Levathan 53-ft, nhưng ông là một người ít nói hơn.

Phần lớn các quan sát được thực hiện khi mắt bị ảnh hưởng bởi ánh sáng đèn, điều này gây khó khăn cho việc ước tính chính xác tâm của hạt nhân; Điều quan trọng là không có thời gian nên sử dụng một cách không cần thiết, và sau khi sử dụng đèn, một biện pháp mới đã được thực hiện, vì nó được đánh giá rằng vật thể đã được nhìn thấy đầy đủ. Với các ngôi sao sáng hơn, điều này thường xảy ra trước khi hạt nhân được xác định rõ, vì tất cả các chướng ngại vật đối với tầm nhìn dường như ảnh hưởng đến tinh vân nhiều hơn so với các ngôi sao ánh sáng sẽ được ước tính có cùng cường độ. Trong danh sách đã nói ở trên, sự khác biệt lớn nhất nằm ở các biện pháp của các vật thể sáng và đây có lẽ là tài khoản thích hợp của nó. Không có ngôi sao nào được chèn vào bản phác thảo không có trong bảng đo. Hình dạng chung của vật thể sẽ được đưa ra tốt hơn nếu các ngôi sao phút được đưa vào từ bản phác thảo bằng mắt, nhưng nó sẽ tạo ra sự nhầm lẫn.

Có thể những ngôi sao từ vũ trụ đảo xa này lấp đầy đôi mắt của bạn!

Định vị Messier 51:

Xác định vị trí M51 là quá khó nếu bạn có bầu trời tối, nhưng thiên hà đặc biệt này rất khó khăn khi ô nhiễm ánh sáng của ánh trăng. Để tìm thấy nó, hãy bắt đầu với Eta UM, ngôi sao ở tay cầm của Bắc Đẩu. Trong kính ngắm hoặc ống nhòm, bạn sẽ thấy rõ 24 UM về phía tây nam. Bây giờ, tập trung quang học của bạn ở đó và di chuyển chậm về phía tây nam về phía Cor Caroli (Alpha CVn) và bạn sẽ tìm thấy nó!

Ở những nơi bầu trời trong và tối, có thể dễ dàng nhìn thấy cấu trúc xoắn ốc trong các kính thiên văn nhỏ hoặc để tạo ra thiên hà trong ống nhòm - nhưng ngay cả một sự thay đổi trong điều kiện bầu trời cũng có thể che giấu nó khỏi một vị trí tốt. Kính viễn vọng trường phong phú với độ dài tiêu cự nhanh đến một công việc xuất sắc trên thiên hà này và bạn đồng hành và bạn có thể tìm ra hạt nhân của cả hai thiên hà trong một đêm tốt từ ngay cả một vị trí xấu.

Tên của môn học: Messier 51
Chỉ định thay thế: M51, NGC 5194, Vòng xoáy thiên hà
Loại đối tượng: Loại Sc Galaxy
Chòm sao: Canes Venatici
Quyền thăng thiên: 13: 29.9 (h: m)
Sự suy giảm: +47: 12 (độ: m)
Khoảng cách: 37000 (kly)
Độ sáng thị giác: 8.4 (mag)
Kích thước rõ ràng: 11 × 7 (cung tối thiểu)

Chúng tôi đã viết nhiều bài viết thú vị về Messier Object ở đây tại Tạp chí Vũ trụ. Tại đây Giới thiệu về Tammy Plotner về các đối tượng Messier ,, M1 - Tinh vân con cua, M8 - Tinh vân đầm phá và các bài viết của David Dickison về các cuộc đua Messier Marathons 2013 và 2014.

Hãy chắc chắn kiểm tra Danh mục Messier hoàn chỉnh của chúng tôi. Và để biết thêm thông tin, hãy xem Cơ sở dữ liệu SEDS Messier.

Nguồn: