Ожидание и Реальность: Галактики

| | | | | Координаты: 09ч 55м 52.19с, +69° 40′ 48.8″ Галактика Сигара

Галактика
История исследования
Дата открытия31 декабря 1774
Обозначения M 82

,
Messier 82
,
Мессье 82
,
NGC 3034
,
IRAS09517+6954
,
UGC 5322
,
KCPG 218B
,
MCG 12-10-11
,
ZWG 333.8
,
ARP 337
,
3C 231
,
PRC D-13
,
PGC 28655

Наблюдательные данные (Эпоха J2000.0)
Созвездие Большая Медведица
Прямое восхождение 09ч 55м 52,19с
Склонение +69° 40′ 48,8″
Видимые размеры 11,2′ × 4,3′
Видимая звёздная величина mV 8,6
Фотографическая звёздная величина mB 9,2
Характеристики
Тип I0 edge-on
Красное смещение +0,000781 ± 0,000120
Расстояние 12 млн св. лет
Угловое положение 65°
Поверхностная яркость 12,7
в Викиданных

Галактика Сигара

(англ. M 82, Messier 82, NGC 3034, рус. Мессье 82) — спиральная галактика с мощным звездообразованием в созвездии Большая Медведица. центре галактики находится сверхмассивная черная дыра с массой порядка 3·107 M⊙.

Является спутником галактики M 81. январе 2014 года в галактике обнаружена сверхновая звезда SN 2014J.

Строение

Вначале предполагалось, что M82 — неправильная галактика. Однако, в 2005 году на снимках галактики в ближнем ИК диапазоне после вычитания симметричного экспоненциального диска были обнаружены два симметричных спиральных рукава. Оба они начинаются на концах центральной перемычки и простираются примерно на три характерных размера диска. Несмотря на то, что рукава были открыты в ближнем ИК, по цвету они более голубые, чем сам диск. Если принять, что северная часть M 82 — ближняя к нам (как принимается в большинстве литературы), то наблюдаемое направление вращения предполагает отстающие спиральные рукава. Спиральную структуру ранее не удавалось рассмотреть из-за высокой яркости диска M 82, ориентации к нам под большим углом (~80°), а также из-за присутствия сложной сетки пылевых образований на снимках в видимом свете.

Активное звездообразование в ядре

В 2005 году телескоп Хаббл выявил 197 молодых массивных шаровых скоплений в ядре, свидетельствующих о высокоэнергичных процессах звездообразования. Средняя масса этих скоплений — порядка 2·105 M⊙. центре М 82 скорость формирования молодых звёзд в 10 раз быстрее, чем во всей нашей галактике Млечный Путь.

Район активного звездообразования в ядре М 82 имеет диаметр 500 пк. оптическом диапазоне можно различить четыре уплотнения с повышенной поверхностной яркостью (обозначаемые A, C, D, и E). Эти уплотнения совпадают с источниками в рентгеновских лучах, инфракрасном и радиоволновом диапазонах. Предполагается, что они представляют собой самые заметные шаровые скопления. Уникальные, присущие только галактике M 82 биполярные выбросы (или сверхветер) похоже сконцентрированы на уплотнениях A и C, и подпитываются энергией из сверхновых внутри уплотнений, которые происходят с частотой примерно раз в десять лет.

Космическая рентгеновская обсерватория Чандра обнаружила переменный рентгеновский источник, удалённый от центра М 82 примерно на 600 световых лет. Такой источник можно объяснить аккрецией на чёрную дыру промежуточной массы, от 200 до 5000 солнечных масс. Если эта информация подтвердится другими наблюдениями, то это будет первый пример обнаружения чёрной дыры из класса промежуточных масс.

M 82, подобно большинству галактик, скрывает в центре сверхмассивную чёрную дыру с массой примерно 3·107 солнечных масс, как следует из наблюдений звёздной динамики.

Неизвестный радиоисточник

В апреле 2010 года радиоастрономы, работающие в обсерватории Джодрелл Бэнк Манчестерского университета, сообщили о наблюдении радиоисточника в М 82, испускающем радиоволны неизвестной природы. Возникло несколько теорий о природе этого радиоисточника, однако ни одна из них на сегодняшний день не согласуется полностью с наблюдаемыми данными. По одной из теорий, это может быть необычный микроквазар с высокой светимостью в радио-, но низкой светимостью в рентгеновском диапазоне, по аналогии с низкоэффективным галактическим рентгеновским микроквазаром SS 433. Однако все известные микроквазары производят огромное количество рентгеновского излучения, в то время как поток рентгеновского излучения от необычного объекта находится за порогом чувствительности. Радиоисточник расположен в нескольких угловых секундах от центра М 82, и поэтому скорее всего никак не связан с центральной сверхмассивной чёрной дырой. Наблюдается сверхсветовое движение радиоисточника со скоростью примерно в четыре раза выше скорости света по отношению к центру галактики. Это кажущееся сверхсветовым движение согласуется с моделью направленного в нашу сторону релятивистского выброса от массивной чёрной дыры и не означает, что сам источник движется со скоростью выше скорости света.

Вспышка сверхновой звезды

Сверхновая SN 2014J была обнаружена так быстро после взрыва и на таком сравнительно небольшом расстоянии от Земли, что сразу всколыхнула астрономическое сообщество по всему миру. Многие астрономы тут же поспешили к крупным телескопам

, чтобы наблюдать за ней. (Конечно, если учесть, что звезда расположена от нас на расстоянии 12 миллионов световых лет, то станет понятно, что само событие случилось многие миллионы лет назад).

Благодаря тому, что звезду быстро заметили, астрономы имеют редкую возможность наблюдать все физические детали

сверхновой типа 1а.

Сверхновая 2014 года

Основная статья: SN 2014J
21 января 2014 года в галактике М 82 была обнаружена яркая сверхновая звезда SN 2014J (координаты α=09ч 55м 42,14с, δ=+69° 40′ 26,0″). На момент открытия сверхновая имела звёздную величину 11,7 и предположительно тип Ia. Благоприятное расположение галактики (Большая Медведица) и исключительная яркость делают эту сверхновую чрезвычайно привлекательным объектом для наблюдений с помощью любительских телескопов. После SN 1987A, это самая близкая к Земле сверхновая за последние 27 лет. Возможность влияния звезды на M 82 пока неясна.

Взрыв сверхновой

Вспыхнувшая сверхновая расположена в соседней спиральной галактике Мессье 82 (М82)

в районе
Большой Медведицы
, которую называют также
галактика Сигара
. Расположенной на расстоянии примерно 12 миллионов световых лет это гигантское скопление звезд –
излюбленный объект
для наблюдателей за ночным небом, его можно разглядеть даже в простые любительские телескопы и мощные бинокли.

Сверхновую открыли студенты Университета Лондонской Обсерватории

во вторник, 21 января. Во время работы с университетским телескопом
Celestron
они заметили
вспыхнувшую звезду
, которой дали название сверхновая
SN 2014J
. По словам открывателей, они совершенно не ожидали, что станут свидетелями взрыва звезды.

Примечания

  1. 1234567
    (2008) «Star cluster versus field star formation in the nucleus of the prototype starburst galaxy M 82». A&A
    484
    (3): 711–720. DOI:10.1051/0004-6361:200809653. Bibcode: 2008A&A…484..711B.
  2. 12
    Gaffney, N. I., Lester, D. F., and Telesco, C. M. (1993). «The stellar velocity dispersion in the nucleus of M82». ApJL
    407
    : L57–L60. DOI:10.1086/186805. Bibcode: 1993ApJ…407L..57G.

  3. https://www.astronet.ru/db/msg/1171123 Фото М 82 на astronet.ru (1995)

  4. Happy Sweet Sixteen, Hubble Telescope! Newswise, Retrieved 30 July 2008.

  5. https://www.astronet.ru/db/msg/1162649 Фото на astronet.ru: «Сверхветер от Сигары» (2000)

  6. Patruno, A.; Portegies Zwart, S.; Dewi, J.; Hopman, C. (2006). «The ultraluminous X-ray source in M82: an intermediate-mass black hole with a giant companion». MNRAS Lett.
    370
    (1): L6–L9. DOI:10.1111/j.1745-3933.2006.00176.x. Bibcode: 2006MNRAS.370L…6P.
  7. 12
    Mysterious radio waves emitted from nearby galaxy

  8. Tana Joseph, Thomas Maccarone, Robert Fender (2011). «The unusual radio transient in M82: an SS 433 analogue?». MNRAS Lett.
    415
    (1): L59–L63. DOI:10.1111/j.1745-3933.2011.01078.x. Bibcode: 2011MNRAS.415L..59J.
  9. 12
    Muxlow, T. W. B. et al. (2010). «Discovery of an unusual new radio source in the star-forming galaxy M82: faint supernova, supermassive black hole or an extragalactic microquasar?». MNRAS
    404
    (1): L109–L113. DOI:10.1111/j.1745-3933.2010.00845.x. Bibcode: 2010MNRAS.404L.109M.

  10. Mystery object in Starburst Galaxy M82 | Jodrell Bank Centre for Astrophysics

  11. Bright Supernova in M82 — Observing Highlights — SkyandTelescope.com

Сигара (галактика) — что это такое

Вначале предполагалось, что M82 — неправильная галактика[6]. Однако, в 2005 году на снимках галактики в ближнем ИК-диапазоне после вычитания симметричного экспоненциального диска были обнаружены два симметричных спиральных рукава[7]. Оба они начинаются на концах центральной перемычки и простираются примерно на три характерных размера диска[8]. Несмотря на то, что рукава были открыты в ближнем ИК, по цвету они более голубые, чем сам диск. Если принять, что северная часть M 82 — ближняя к нам (как обычно принимается в литературе), то наблюдаемое направление вращения предполагает отстающие спиральные рукава. Спиральную структуру ранее не удавалось рассмотреть из-за высокой яркости диска M 82, ориентации к нам под большим углом (~80°), а также из-за присутствия сложной сетки пылевых образований на снимках в видимом свете.

Активное звездообразование в ядреПравить

В 2005 году телескоп Хаббл выявил 197 молодых массивных шаровых скоплений в ядре, свидетельствующих о высокоэнергичных процессах звездообразования[4]. Средняя масса этих скоплений — порядка 2⋅105M

⊙[4]. В центре М 82 скорость формирования молодых звёзд в 10 раз быстрее, чем во всей нашей галактике Млечный Путь[9].

Район активного звездообразования в ядре М 82 имеет диаметр 500 . В оптическом диапазоне можно различить четыре уплотнения с повышенной поверхностной яркостью (обозначаемые A, C, D, и E)[4]. Эти уплотнения совпадают с источниками в рентгеновских лучах, инфракрасном и радиоволновом диапазонах[4]. Предполагается, что они представляют собой самые заметные шаровые скопления[4]. Уникальные, присущие только галактике M 82 биполярные выбросы (или сверхветер[10]), похоже, сконцентрированы на уплотнениях A и C, и подпитываются энергией из сверхновых внутри уплотнений, которые происходят с частотой примерно раз в десять лет[4].

M 82 является архетипичным образцом галактики со вспышкой звездообразования, которое вызвано взаимодействием с близкой к ней спиральной галактикой M 81.

Космическая рентгеновская обсерватория Чандра обнаружила переменный рентгеновский источник, удалённый от центра М 82 примерно на 600 световых лет. Такой источник можно объяснить аккрецией на чёрную дыру промежуточной массы, от 200 до 5000 солнечных масс[11]. Если эта информация подтвердится другими наблюдениями, то это будет первый пример обнаружения чёрной дыры из класса промежуточных масс.

M 82, подобно большинству галактик, скрывает в центре сверхмассивную чёрную дыру с массой примерно 3⋅107 солнечных масс, как следует из наблюдений звёздной динамики[5].

Неизвестный радиоисточникПравить

В апреле 2010 года радиоастрономы, работающие в обсерватории Джодрелл-Бэнк Манчестерского университета, сообщили о наблюдении радиоисточника в М 82, испускающего радиоволны неизвестной природы.[12] Возникло несколько теорий о природе этого радиоисточника, однако ни одна из них на сегодняшний день не согласуется полностью с наблюдаемыми данными. По одной из теорий, это может быть необычный микроквазар с высокой светимостью в радио-, но низкой светимостью в рентгеновском диапазоне, по аналогии с низкоэффективным галактическим рентгеновским микроквазаром SS 433.[13] Однако все известные микроквазары производят огромное количество рентгеновского излучения, в то время как поток рентгеновского излучения от необычного объекта находится за порогом чувствительности.[12] Радиоисточник расположен в нескольких угловых секундах от центра М 82, и поэтому скорее всего никак не связан с центральной сверхмассивной чёрной дырой. Наблюдается сверхсветовое движение радиоисточника со скоростью примерно в четыре раза выше скорости света по отношению к центру галактики.[14][15] Это кажущееся сверхсветовым движение согласуется с моделью направленного в нашу сторону релятивистского выброса от массивной чёрной дыры и не означает, что сам источник движется со скоростью выше скорости света.[14]

Литература

  1. Satoki Matsushita, Ryohei Kawabe, Hironori Matsumoto, Takeshi G. Tsuru, Kotaro Kohno, Koh-Ichiro Morita, Sachiko K. Okumura, and Baltasar Vila-Vilaró Formation of a Massive Black Hole at the Center of the Superbubble in M 82 (англ.) // The Astrophysical Journal. — 2000. — DOI:10.1086/317880
  2. David K. Strickland, Timothy M. Heckman, Edward J. M. Colbert, Charles G. Hoopes, and Kimberly A. Weaver A High Spatial Resolution X-Ray and Hα Study of Hot Gas in the Halos of Star-forming Disk Galaxies. I. Spatial and Spectral Properties of the Diffuse X-Ray Emission (англ.) // The Astrophysical Journal Supplement Series. — 2004. — DOI:10.1086/382214 — arΧiv: astro-ph/0306592
  3. David K. Strickland, Timothy M. Heckman, Edward J. M. Colbert, Charles G. Hoopes, and Kimberly A. Weaver A High Spatial Resolution X-Ray and Hα Study of Hot Gas in the Halos of Star-forming Disk Galaxies. II. Quantifying Supernova Feedback (англ.) // The Astrophysical Journal. — 2004. — DOI:10.1086/383136 — arΧiv: astro-ph/0306598
  4. Satoki Matsushita, Ryohei Kawabe, Kotaro Kohno, Hironori Matsumoto, Takeshi G. Tsuru, and Baltasar Vila-Vilaró Starburst at the Expanding Molecular Superbubble in M82: Self-induced Starburst at the Inner Edge of the Superbubble (англ.) // The Astrophysical Journal. — 2005. — DOI:10.1086/425408 — arΧiv: astro-ph/0410694
  5. David K. Strickland and Timothy M. Heckman Iron Line and Diffuse Hard X-Ray Emission from the Starburst Galaxy M 82 (англ.) // The Astrophysical Journal. — 2007. — DOI:10.1086/511174 — arΧiv: astro-ph/0611859
  6. Westmoquette, M. S.; Smith, L. J.; Gallagher, J. S., III; Trancho, G.; Bastian, N.; Konstantopoulos, I. S. The Optical Structure of the Starburst Galaxy M82. I. Dynamics of the Disk and Inner-Wind (англ.) // The Astrophysical Journal. — 2009. — DOI:10.1088/0004-637X/696/1/192 — arΧiv: 0902.0064
  7. Brunthaler, A.; Menten, K. M.; Reid, M. J.; Henkel, C.; Bower, G. C.; Falcke, H. Discovery of a bright radio transient in M 82: a new radio supernova? (англ.) // Astronomy and Astrophysics. — 2009. — DOI:10.1088/0004-637X/696/1/192 — arΧiv: 0902.0064
  8. Chao-Wei Tsai, Jean L. Turner, Sara C. Beck, David S. Meier, and Paul T. P. Ho Locating the Youngest H II Regions in M82 with 7 mm Continuum Maps (англ.) // The Astronomical Journal. — 2009. — DOI:10.1088/0004-6256/137/6/4655 — arΧiv: 0903.1858
  9. VERITAS Collaboration et al. A connection between star formation activity and cosmic rays in the starburst galaxy M82 (англ.) // Nature. — 2009. — DOI:10.1038/nature08557 — arΧiv: 0911.0873
  10. Abdo, A. A. et al. Detection of Gamma-Ray Emission from the Starburst Galaxies M82 and NGC 253 with the Large Area Telescope on Fermi (англ.) // The Astrophysical Journal Letters. — 2010. — DOI:10.1088/2041-8205/709/2/L152 — arΧiv: 0911.5327

Ссылки

  • Информация на английском и французском из оригинального «Нового общего каталога»
  • Информация (англ.) из Пересмотренного «Нового общего каталога»
  • SIMBAD (англ.)
  • VizieR (англ.)
  • NASA/IPAC Extragalactic Database (англ.)
  • Список публикаций, посвящённых NGC 3034
  • M 82 на WikiSky
  • О сверхновой в галактике Сигара — астроном Николай Чугай
Объекты Мессье
M 1 • M 2 • M 3 • M 4 • M 5 • M 6 • M 7 • M 8 • M 9 • M 10 • M 11 • M 12 • M 13 • M 14 • M 15 • M 16 • M 17 • M 18 • M 19 • M 20 • M 21 • M 22 • M 23 • M 24 • M 25 • M 26 • M 27 • M 28 • M 29 • M 30 • M 31 • M 32 • M 33 • M 34 • M 35 • M 36 • M 37 • M 38 • M 39 • M 40 • M 41 • M 42 • M 43 • M 44 • M 45 • M 46 • M 47 • M 48 • M 49 • M 50 • M 51 • M 52 • M 53 • M 54 • M 55 • M 56 • M 57 • M 58 • M 59 • M 60 • M 61 • M 62 • M 63 • M 64 • M 65 • M 66 • M 67 • M 68 • M 69 • M 70 • M 71 • M 72 • M 73 • M 74 • M 75 • M 76 • M 77 • M 78 • M 79 • M 80 • M 81 • M 82 • M 83 • M 84 • M 85 • M 86 • M 87 • M 88 • M 89 • M 90 • M 91 • M 92 • M 93 • M 94 • M 95 • M 96 • M 97 • M 98 • M 99 • M 100 • M 101 • M 102 • M 103 • M 104 • M 105 • M 106 • M 107 • M 108 • M 109 • M 110
◄ NGC 3030 | NGC 3031 | NGC 3032 | NGC 3033 | NGC 3034
| NGC 3035 | NGC 3036 | NGC 3037 | NGC 3038 ►

Великолепное спиральные рукава соседней галактики М81 показаны на этом изображении полученном Космическим телескопом Spitzer. Галактика М81расположена в северном созвездии Большой Медведицы, эта галактика легко видна через бинокль или маленький телескоп. M81 расположена на расстоянии 12 миллионов световых лет. Ввиду своей близости, M81 предоставляет астрономам соблазнительную возможность подробно изучать анатомию спиральной галактики. Беспрецедентное пространственное решение и чувствительность Spitzer в инфракрасных длинах волны показывают чёткое разделение между несколькими ключевыми фигурантами галактики: старые звезды, межзвездная пыль, нагретая деятельностью формирующихся звезд, и вложенными массивными участками звездообразования . Инфракрасные изображения позволяют оценить количественные размеры полного содержания пыли в галактике, а так же области, в которых формируются новые звезды. Инфракрасное изображение было получено инфракрасной множественной камерой Spitzer. Оно получено путём объединения четырех цветов невидимого света, и вклчает в себя эмиссию длин волн от 3.6 микронов (синий), 4.5 микрона (зеленый), 5.8 микронов (желтый) и 8.0 микронов (красный). Освещённая направленными изнутри синевато-белой центральной выпуклостью галактики, где среди огромного скопления преобладают старые звезды и немного пыли, огромные спиральные рукава подвержены инфракрасной эмиссии от пыли. Пыль в галактике купается ультрафиолетовым и видимым светом от ближайших звезд. Зерно пыли поглощает попадающий в него ультрофиолетовый или более легкий видимый фотон, нагревается и само испускает энергию в более длинных инфракрасных волнах. Частицы пыли, составленные из силикатов (химически подобных песку вытащенному на берег) и полициклических ароматических углеводородов, показывают распределени егазов в галактике. Хорошо-смешанный газ (который обнаруживается в радио спектре) и пыль обеспечивает резервуар сырья для будущего формирования звезды. Инфракрасно-яркие массивные узлы в пределах спирального рукавов показывают, где могут рождаться массивные звезды гиганты H II (ионизированный водород) области. 8-микронная эмиссия показывает области активного формирования звезд в галактике. Изучение местоположений этих областей относительно полного распределения массы и других элементов галактики (например, газа) поможет распознавать условия и процессы, необходимые для формирования звезды. Благодаря наблюдениям Spitzer, эта информация приходит без осложнений, которые могут быть вызваны поглощением холодной пылью в галактике и делать легко видимые особенности изображения неуверенными. Белые звезды, рассеянные повсюду в поле зрения – это звезды на переднем плане с окраин нашей собственной галактики Млечного пути.
Изображения: NASA/JPL-Caltech/S. Willner (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics)
Рейтинг
( 2 оценки, среднее 4.5 из 5 )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями: