MESSIER 54 - CỤM HìNH CẦU NGC 6715

Send

Chào mừng trở lại với Thứ Hai Messier! Để vinh danh Tammy Plotner vĩ đại, chúng ta hãy xem cụm sao hình cầu được gọi là Messier 54!

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 tổng hợp danh sách các vật thể này 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 những vật thể này là cụm sao cầu được gọi là Messier 54. Nằm theo hướng của chòm sao Nhân Mã, cụm sao này từng được cho là một phần của Dải Ngân hà, nằm cách Trái đất khoảng 50.000 năm ánh sáng, Trong những thập kỷ gần đây, các nhà thiên văn học đã đến để nhận ra rằng nó thực sự là một phần của Thiên hà lùn Nhân Mã, nằm cách xa 87.000 năm ánh sáng.

Những gì bạn đang xem:

Chạy khỏi chúng ta với tốc độ 142 km mỗi giây, quả cầu sao nhỏ gọn này có thể có đường kính 150 năm ánh sáng và cách xa tới 87.400 năm ánh sáng. Chờ đợi Giữ báo chí Gần 90 nghìn năm ánh sáng? Vâng. Messier 54 không phải là một phần của thiên hà Milky Way của chúng ta!

Vào năm 1994, các nhà thiên văn học đã thực hiện một khám phá khá gây sốc, khó khăn trong việc giải quyết hình cầu này thực sự là một phần của Thiên hà hình elip lùn Sagittarius. Như Michael H. Siegal (et al) đã nói trong nghiên cứu của họ:

Là một phần của Khảo sát ACS về các cụm sao cầu thiên hà, chúng tôi trình bày phương pháp trắc quang Kính viễn vọng Không gian Hubble mới của cụm sao cầu khổng lồ M54 (NGC 6715) và lõi siêu chồng của thiên hà Sagittarius (Sgr) bị phá vỡ. Phương pháp trắc quang sâu (F606W ~ 26,5) của chúng tôi mang lại một biểu đồ cường độ màu chi tiết chưa từng có cho thấy nhánh ngang màu xanh mở rộng và nhiều chuỗi chính của hệ thống M54 + Sgr. Nhiều vòng quay cho thấy sự hiện diện của ít nhất hai kỷ nguyên hình thành sao trung niên với độ tuổi 4 và 6 Gyr và [Fe / H] = - 0,4 đến -0,6. Chúng tôi cũng cho thấy rõ ràng, lần đầu tiên, một quần thể Sgr cũ nổi bật, ~ 2,3 Gyr với sự phong phú gần mặt trời. Một quần thể dấu vết của những ngôi sao thậm chí còn trẻ hơn (~ 0,1-0,8 Gyr), giàu kim loại hơn ([Fe / H] ~ 0,6) cũng được chỉ định. Mối quan hệ kim loại hóa tuổi Sgr phù hợp với mô hình hộp kín và sự hình thành sao (4-5) bùng nổ trong toàn bộ vòng đời của vệ tinh, bao gồm cả thời gian kể từ khi Sgr bắt đầu phá vỡ.

Bên trong độ sâu nhỏ gọn của nó ẩn chứa ít nhất 82 ngôi sao biến thiên đã biết - 55 trong số đó là loại RR Lyrae. Nhưng các nhà thiên văn học sử dụng kính viễn vọng Không gian Hubble cũng đã phát hiện ra có hai biến màu đỏ bán thường xuyên với các khoảng thời gian 77 và 101 ngày. Kevin Charles Schlaufman và Kenneth John Mighell thuộc Đài quan sát thiên văn quang học quốc gia đã giải thích trong nghiên cứu của họ:

Hầu hết các ngôi sao biến ứng cử viên của chúng tôi được tìm thấy trên hình ảnh PC1 của trung tâm cụm - khu vực không có biến nào được báo cáo bởi các nghiên cứu trên mặt đất trước đây về các biến trong M54. Những quan sát này không thể được thực hiện từ mặt đất, ngay cả với AO vì có quá nhiều sao trên mỗi phần tử độ phân giải trong các quan sát trên mặt đất.

Nhưng những loại sao khác thường nào có thể được phát hiện bên trong phòng thí nghiệm tiến hóa sao vũ trụ xa xôi như vậy? Hãy thử một hiện tượng được gọi là sao móc màu xanh! Như Alfred Rosenberg (et al) đã nói trong nghiên cứu của họ:

Chúng tôi trình bày phương pháp trắc quang BV tập trung vào cụm cầu M54 (NGC 6715). Biểu đồ cường độ màu cho thấy rõ ràng một nhánh ngang màu xanh kéo dài một cách bất thường ngoài các mô hình lý thuyết nhánh ngang không tuổi. Những loại sao nhánh nhánh ngang này (còn được gọi là ngôi sao móc màu xanh da trời), vượt quá giới hạn dưới của khối lượng của các ngôi sao nóng nhánh ngang chính tắc, cho đến nay chỉ tồn tại trong một số cụm sao hình cầu: NGC 2808, Omega Centauri (NGC 5139), NGC 6273 và NGC 6388. Các cụm đó, như M54, là một trong những ngôi sao sáng nhất trong Thiên hà của chúng ta, cho thấy mối tương quan có thể có giữa sự tồn tại của các loại sao nhánh ngang này và tổng khối lượng của cụm. Khoảng cách trong nhánh ngang quan sát của M54 xung quanh Teff = 27.000 K có thể được giải thích trong kịch bản lý thuyết flash helium muộn, đây là một lời giải thích có thể cho nguồn gốc của các sao móc màu xanh.

Nhưng với các ngôi sao được đóng gói rất chặt chẽ, thậm chí nhiều hơn đã bị ràng buộc xảy ra bên trong Messier 54. Như Tim Adams (et al) đã chỉ ra trong nghiên cứu của họ:

Phần mềm Chúng tôi điều tra một phương tiện để giải thích sự ít ỏi rõ ràng của các ngôi sao khổng lồ đỏ trong các cụm sao hình cầu sau lõi. Chúng tôi đề xuất rằng sự va chạm giữa người khổng lồ đỏ và hệ thống nhị phân có thể dẫn đến sự phá hủy một phần tỷ lệ dân số khổng lồ đỏ, bằng cách đánh bật lõi của người khổng lồ đỏ hoặc bằng cách hình thành một hệ thống phong bì chung sẽ dẫn đến sự tiêu tan của phong bì khổng lồ đỏ. Đối xử với người khổng lồ đỏ như khối lượng hai điểm, một cho lõi và một cho phong bì (với luật lực thích hợp để tính đến sự phân bố khối lượng), và các thành phần của hệ nhị phân cũng được coi là khối lượng điểm, chúng tôi sử dụng một mã bốn thân để tính thang thời gian mà các va chạm sẽ xảy ra. Sau đó chúng tôi thực hiện một loạt các hoạt động thủy động lực học hạt mịn để kiểm tra các chi tiết chuyển khối trong hệ thống. Ngoài ra, chúng tôi cho thấy rằng sự va chạm giữa các ngôi sao đơn và người khổng lồ đỏ dẫn đến sự hình thành một hệ thống phong bì chung sẽ phá hủy ngôi sao khổng lồ đỏ. Chúng tôi thấy rằng sự va chạm vận tốc thấp giữa các hệ thống nhị phân và người khổng lồ đỏ có thể dẫn đến sự phá hủy tới 13% dân số khổng lồ đỏ. Điều này có thể giúp giải thích các gradient màu quan sát được trong cụm sao cầu PCC. Chúng tôi cũng thấy rằng có khả năng các hệ thống nhị phân được hình thành thông qua cả hai loại va chạm cuối cùng có thể tiếp xúc với nhau có lẽ tạo ra một quần thể các biến số thảm khốc.

Nhưng những khám phá thiên đường đã kết thúc chưa. Bởi vì các nghiên cứu năm 2009 đã tiết lộ bằng chứng cho một lỗ đen khối lượng trung gian bên trong Messier 54 - lần đầu tiên được biết đến đã được phát hiện trong một cụm cầu.

Chúng tôi báo cáo việc phát hiện một mật độ sao và sự phân tán vận tốc ở trung tâm của cụm sao cầu M54, nằm ở trung tâm của thiên hà lùn Sagittarius (Sgr). Độ phân tán vận tốc tầm nhìn trung tâm là 20,2 ± 0,7 km s-1, giảm xuống 16,4 ± 0,4 km s-1 tại 2farcs5 (0,3 pc). Mô hình hóa các cấu hình động học và mật độ bề mặt là tổng của mô hình King và khối lượng điểm mang lại khối lượng lỗ đen ~ 9400 M mặt trời. R. Ibata (et al), Tuy Tuy nhiên, các quan sát có thể được giải thích thay thế nếu các ngôi sao cusp sở hữu dị hướng xuyên tâm vừa phải. Một phân tích Jeans của hạt nhân Sgr cho thấy sự bất đẳng hướng tiếp tuyến mạnh mẽ, có lẽ là một di tích từ sự hình thành của hệ thống.

Lịch sử quan sát:

Vào ngày 24 tháng 7 năm 1778 khi Charles Messier lần đầu tiên đặt mắt vào thứ mờ nhạt mờ nhạt này, anh ta không biết mình sắp phát hiện ra cụm sao cầu ngoài thiên hà đầu tiên. Trong phần ghi chú của mình, anh viết: Tinh vân rất mờ, được phát hiện ở Nhân Mã; trung tâm của nó rất rực rỡ và không chứa ngôi sao nào, được nhìn thấy bằng kính viễn vọng sắc nét 3,5 feet. Vị trí của nó đã được xác định từ Zeta Sagittarii, có độ lớn thứ 3.

Nhiều năm sau, Sir William Herschel cũng sẽ học M54, và trong các ghi chú riêng của mình, ông viết: Tinh vân tròn, có thể phân giải được. Rất sáng ở giữa và độ sáng giảm dần, đường kính khoảng 2 1/2 ′ hoặc 3. 240 ngôi sao quá lớn trong phần mờ nhạt của tinh vân, nhưng tôi cho rằng chúng không có mối liên hệ nào với tinh vân. Tôi tin rằng nó không khác gì một cụm sao nhỏ bị nén.

Vô số các quan sát khác sẽ theo sau khi M54 được các nhà thiên văn học khác phân loại và mỗi lần lượt mô tả nó chỉ có lõi sáng hơn nhiều và một số độ phân giải xung quanh các cạnh. Hãy vui vẻ cố gắng để crack này!

Định vị Messier 54:

M54 rất khó tìm thấy Chỉ cần nhảy xuống Zeta Sagittarii, ngôi sao phía tây nam nhất của Sagittarius, ấm trà và nhảy một nửa độ nam và rộng một ngón tay (1,5 độ) về phía tây. Vấn đề là nhìn thấy nó! Trong quang học nhỏ, chẳng hạn như ống nhòm hoặc phạm vi tìm kiếm, nó sẽ xuất hiện gần như sao vì kích thước nhỏ của nó. Tuy nhiên, nếu bạn chỉ tìm kiếm những gì có vẻ như một ngôi sao lớn hơn, mờ hơn đã giành được sự tập trung hoàn hảo, thì bạn đã tìm thấy nó.

Trong các kính thiên văn nhỏ hơn, bạn sẽ không nhận được độ phân giải trên cụm sao cầu loại III này vì nó rất dày đặc. Khẩu độ lớn cũng không tốt hơn nhiều, chỉ có một số ngôi sao riêng lẻ xuất hiện ở các vành đai bên ngoài. Do cường độ và kích thước, Messier 54 phù hợp hơn với điều kiện bầu trời tối.

Và đây là những sự thật nhanh chóng về Đối tượng Messier này để giúp bạn bắt đầu:

Tên của môn học: Messier 54
Chỉ định thay thế: M54, NGC 6715
Loại đối tượng: Cụm sao hình cầu ngoài lớp III
Chòm sao: Chòm sao Nhân Mã
Quyền thăng thiên: 18: 55.1 (h: m)
Sự suy giảm: -30: 29 (độ: m)
Khoảng cách: 87,4 (kly)
Độ sáng thị giác: 7.6 (mag)
Kích thước rõ ràng: 12,0 (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: