Καλώς ήρθατε πίσω στη Δευτέρα του Μεσιέ! Σήμερα, συνεχίζουμε το αφιέρωμα μας στην αγαπημένη μας φίλη, Tammy Plotner, κοιτάζοντας το ασυνήθιστο σφαιρικό σμήνος γνωστό ως Messier 71.
Αν κοιτάξετε ψηλά στον νυχτερινό ουρανό, σε μια ιδιαίτερα καθαρή νύχτα που δεν υπάρχουν πολλά έντονα φώτα κοντά, ίσως μπορείτε να διακρίνετε μια σειρά από αχνά αντικείμενα. Παρόμοια με τον Γαλαξία, αυτή τη νεφελώδη, φανταστική ζώνη που φτάνει στον νυχτερινό ουρανό, αυτοί οι μικροί θύλακες ασαφούς φωτός είναι στην πραγματικότητα συλλογές αστεριών που βρίσκονται χιλιάδες έτη φωτός μακριά.
Ξεκινώντας από τη 19η εκατονταετηρίδα, οι αστρονόμοι άρχισαν να παρατηρούν αυτά τα αντικείμενα όταν έψαχναν από κομήτες. Με την πάροδο του χρόνου, συνειδητοποίησαν ότι αυτό που έβλεπαν ήταν στην πραγματικότητα αστρικά σμήνη με διάμετρο πολλών ετών φωτός, αλλά που εμφανίζονταν πολύ κοντά μεταξύ τους από τη Γη.
Με τον καιρό, πολλά από αυτά θα καταγραφούν και θα αναφέρονται συλλογικά ως Αντικείμενα του Μεσιέ – μετά τον Γάλλο αστρονόμο Σαρλ Μεσιέ που συνέταξε έναν κατάλογο με περισσότερα από 100 από αυτά το 1771. Από τότε, έχουν προστεθεί και άλλα και έχουν γίνει παρατηρήσεις που έχουν βελτίωσε τις γνώσεις μας για το τι είναι και τι τις συνιστά.
Αυτό ισχύει σίγουρα όταν πρόκειται για το Αντικείμενο Messier 71, ένα σμήνος αστεριών που περιφέρεται γύρω από τον πυρήνα του γαλαξία μας ως δορυφόρος. Ανακαλύφθηκε το 1746 από τον Ελβετό αστρονόμο Philippe Loys de Chéseaux, αυτό το αστρονομικό αντικείμενο έχει μακρά ιστορία να προκαλεί σύγχυση στους αστρονόμους και να είναι δυσάρεστο όταν πρόκειται για ταξινόμηση.
Το σφαιρικό σμήνος M71, όπως απεικονίζεται από το διαστημικό τηλεσκόπιο Hubble. Πίστωση: NASA
Περιγραφή:
Το Messier 71 (γνωστός και ως M71, NGC 6838) είναι ένα χαλαρό αλλά όμορφο σφαιρικό σμήνος στον μικρό αστερισμό του Sagitta. Πρόκειται για ένα σφαιρικό σμήνος κατηγορίας X-XI, που σημαίνει ότι η επιφανειακή του φωτεινότητα είναι ομοιογενής, χωρίς αύξηση στην αστρική πυκνότητα ορατή στον πυρήνα. Το M71 βρίσκεται σε απόσταση περίπου 12.000 ετών φωτός μακριά από τη Γη και έχει διάμετρο περίπου 27 έτη φωτός.
Το Messier 71 είναι ασυνήθιστο επειδή είναι δύσκολο να ταξινομηθεί - θολώνοντας τις γραμμές μεταξύ ενός συμπυκνωμένου αστρικού σμήνους ή ενός σφαιρικού. Ξεκίνησε ως ένα πυκνό γαλαξιακό σμήνος, χάρη στο έργο του Αμερικανού αστρονόμου Harlow Shapely (1885 – 1972). Το 1943, ο James Cuffey αποτόλμησε ότι το M71 ήταν πιθανώς ένα χαλαρό σφαιρικό σμήνος και άρχισε να διεξάγει μια σειρά μελετών για να το επιβεβαιώσει.
Ωστόσο, τα αποτελέσματα της έρευνάς του, τα οποία εκφράστηκαν σε μια εργασία του 1943 με τίτλο « NGC 5053 και NGC 6838 », δυστυχώς ήταν ασαφές:
«Στο NGC 6838 τα γιγάντια αστέρια είναι κόκκινα και γίνονται πιο μπλε με φθίνουσα φωτεινότητα. Από αυτή την άποψη, καθώς και στη δομή και τον πλούτο των αμυδρών αστεριών, το NGC 6838 έχει μια εντυπωσιακή ομοιότητα με μερικά από τα σφαιρικά σμήνη. Η τάση των διαγραμμάτων μεγέθους χρώματος στα πολύ πλούσια γαλαξιακά σμήνη να μοιάζουν με τα διαγράμματα που παρατηρούνται στα σφαιρικά σμήνη τονίζει ξανά τα κακώς καθορισμένα όρια μεταξύ των δύο τάξεων αντικειμένων».
Σύνθετη όψη χρώματος του M71, ενός σφαιρικού αστρικού σμήνους που είναι τώρα γνωστό ότι είναι ηλικίας 10 δισεκατομμυρίων. Πίστωση: NASA/Bob Franke
Εν ολίγοις, δεν υπήρχαν πολλές ενδείξεις για να βοηθήσουν τους αστρονόμους να καταλάβουν ακριβώς τι είναι το M71. Όχι μέχρι το 2008, σε κάθε περίπτωση, όταν ο Βραζιλιάνος αστρονόμος Άλαν Άλβες-Μπρίτο και οι συνεργάτες του δημοσίευσαν μια μελέτη με τίτλο: Παραλλαγές αφθονίας στο σφαιρικό σμήνος M71 (NGC 6838) '. Σε αυτό, μέτρησαν τους δείκτες κυανίου, υδρογονανθράκων, ασβεστίου, μαγνησίου και αλουμινίου από τα φάσματα 89 διαφορετικών αστεριών, καθώς και τις ακτινικές ταχύτητες, τα χρώματα, τη φωτεινότητα, τις ενεργές θερμοκρασίες και τη βαρύτητα τους.
Από όλα αυτά, προσδιόρισαν την παρουσία ενός σύντομου «οριζόντιου κλάδου» - ένα στάδιο στην εξέλιξη των άστρων που ακολουθεί αμέσως τη φάση του κόκκινου γίγαντα ενός αστεριού που μοιάζει με Ήλιο, το οποίο είναι χαρακτηριστικό ενός σφαιρωτού σμήνος. Προσδιόρισαν επίσης ότι η σχετικά νεαρή ηλικία του σμήνος (9-10 δισεκατομμύρια χρόνια) εξηγούσε την αφθονία των μετάλλων και την έλλειψη ορισμένων τύπων μεταβλητών αστεριών.
Γι' αυτό και σήμερα. Το M71 ταξινομείται ως ένα πολύ χαλαρά συγκεντρωμένο σφαιρικό σμήνος, όπως περίπου Μ68 στο Ύδρα σχηματισμού
Λοιπόν, ποια άλλα μυστικά κρύβει αυτό το σμήνος μέσα στη διάμετρο των 27 ετών φωτός; Για ένα, περιέχει μερικά πάλσαρ χιλιοστών του δευτερολέπτου! «Παρατηρούμε το κοντινό, χαμηλής πυκνότητας σφαιρικό σμήνος M71 (NGC 6838) με το Παρατηρητήριο Ακτίνων Χ Chandra για να μελετήσουμε τους αμυδρά πληθυσμούς ακτίνων Χ. Πέντε πηγές ακτίνων Χ βρίσκονται εντός της ακτίνας του πυρήνα του συμπλέγματος, συμπεριλαμβανομένου του γνωστού πάλσαρ δυαδικού χιλιοστού του δευτερολέπτου (MSP) PSR J1953+1846A. είπε Ronald F. Elsner (et al) .
Το Σφαιρικό Σμήνος M71, όπως φαίνεται Το Σφαιρικό Σμήνος M71, όπως φαίνεται από το Παρατηρητήριο ακτίνων Χ Chandra. Πίστωση: NASA./CXC/MIT/D. Pooley et.al.
«Η καμπύλη φωτός ακτίνων Χ της πηγής που συμπίπτει με αυτό το MSP δείχνει οριακά στοιχεία για περιοδικότητα στη δυαδική περίοδο των 4,2 ωρών. Το σκληρό φάσμα ακτίνων Χ και η φωτεινότητά του μοιάζουν με εκείνα άλλων δυαδικών MSP που επισκιάζουν στο 47 Tuc, υποδηλώνοντας παρόμοια προέλευση κραδασμών της εκπομπής ακτίνων Χ. Άλλες 24 πηγές ακτίνων Χ βρίσκονται εντός της ακτίνας μισής μάζας, φθάνοντας σε μια οριακή φωτεινότητα 1,5 × 10^30 ergs s/1 (0,3-8 keV). Από μια ανάλυση ακτινικής κατανομής, βρίσκουμε ότι 18 ± 6 από αυτές τις 29 πηγές σχετίζονται με το M71, κάπως περισσότερο από το προβλεπόμενο, και ότι 11 ± 6 είναι πηγές υποβάθρου, τόσο γαλαξιακές όσο και εξωγαλαξιακές. Το M71 φαίνεται να έχει περισσότερες πηγές ακτίνων Χ στην περιοχή LX = 10^30–10^31 ergs s/1 από ό,τι αναμενόταν με παρέκταση από άλλα συμπλέγματα που μελετήθηκαν χρησιμοποιώντας είτε μάζα είτε συχνότητα σύγκρουσης. Εξερευνούμε τα φάσματα και τη μεταβλητότητα αυτών των πηγών και περιγράφουμε τα αποτελέσματα των επίγειων οπτικών αντίστοιχων αναζητήσεων.»
Οπτικά μιλώντας, υπάρχουν πολλά να βρεθούν και μέσα στο M71. Απλώς ρωτήστε την ομάδα του Hubble: «Σχήματα όπως το NGC6638 είναι γνωστό ότι έχουν σημαντική και δύσκολο να μοντελοποιηθεί διαφορικό κοκκίνισμα. Έχουμε συμπεριλάβει σκόπιμα έναν σημαντικό αριθμό από συμπλέγματα πλούσια σε μέταλλα, ένα δείγμα που ήταν κάπως προβληματικό σε έρευνες εδάφους (λόγω διαφορικού κοκκινίσματος ή/και μόλυνσης με αστέρια πεδίου)», λέει Ata Sarajedini (et al) .
«Αυτό θα μας επιτρέψει να χρησιμοποιήσουμε πληροφορίες θέσης σχετικά με αστέρια που μετρώνται σε πολλαπλές εκθέσεις με προσμείξεις για να βελτιώσουμε την ακρίβεια και το βάθος της φωτομετρίας. Η βαθμονόμηση στο τυπικό σύστημα Cousins VI θα πραγματοποιηθεί μέσω συγκρίσεων με επίγειες παρατηρήσεις, οι περισσότερες από τις οποίες είναι ήδη διαθέσιμες. Τα επίγεια δεδομένα θα δώσουν επίσης πολλά περισσότερα αστέρια για να συμπληρώσουν τα φωτεινότερα τμήματα των σμηνών».
Η εντύπωση του καλλιτέχνη για ένα αυξανόμενο πάλσαρ ακτίνων Χ χιλιοστού του δευτερολέπτου. με το υλικό που ρέει από το συνοδό αστέρι να σχηματίζει έναν δίσκο γύρω από το αστέρι νετρονίων. Πίστωση: NASA / Goddard Space Flight Center / Dana Berry
Χρειάζεστε ακόμα περισσότερα; Στη συνέχεια, ελέγξτε αυτό. «Αναφέρουμε την ανακάλυψη ενός παλλόμενου συστατικού τύπου SX Phoenicis στο δυαδικό δυαδικό QU Sge, ημιαποκολλημένου εκλειπόμενου τύπου Algol, στο πλούσιο σε μέταλλα σφαιρικό σύμπλεγμα M71. Το QU Sge απέχει μόνο περίπου 80″ από το κέντρο του M71 και βρίσκεται στην περιοχή του μπλε στραγάλου στο διάγραμμα μεγέθους χρώματος του M71. Θεωρείται ότι είναι πιθανό μέλος του M71, με πιθανότητα συμμετοχής μεγαλύτερη από 60% που προκύπτει από μια μελέτη σωστής κίνησης στη βιβλιογραφία. λέει Jeon Young-Beom (et al) .
«Από τη φωτομετρία CCD χρονοσειράς, βρίσκουμε ότι το QU Sge έχει τροχιακή περίοδο 3,790818 ημερών και πρωτεύον ελάχιστο βάθος 1,333 mag. Η λύση της καμπύλης φωτός έκλειψης δείχνει ότι το QU Sge έχει μια ημι-αποκολλημένη δυαδική διαμόρφωση με το δευτερεύον στοιχείο να γεμίζει πλήρως τον λοβό Roche του. Αφού αφαιρέσουμε τις εκλείψεις από την καμπύλη φωτός, ανακαλύπτουμε ένα χαρακτηριστικό παλμικού τύπου SX Phoenicis. Βρέθηκε ότι έχει μια μικρή περίοδο περίπου 0,03 ημερών και ένα μικρό πλάτος περίπου 0,024 mag. Αυτό είναι το πρώτο δυαδικό σύστημα έκλειψης σε ένα σφαιρικό σύμπλεγμα που παρουσιάζει ένα παλλόμενο χαρακτηριστικό. Αυτό το αποτέλεσμα υποστηρίζει το μοντέλο στο οποίο η προέλευση ορισμένων μπλε στραγάλων σε σφαιρικά σμήνη είναι η μεταφορά μάζας μεταξύ δύο συστατικών στα αρχέγονα δυαδικά συστήματα».
Θα θέλατε να μάθετε τι άλλο έχουν μάθει για το Messier 71; Τι θα λέγατε για το γεγονός ότι μερικές φορές διώχνει τους λευκούς νάνους του; Σύμφωνα με το έργο του Jeremy Hey :
«Ο άνεμος ενός ασυμπτωτικού γιγάντια κλαδικού αστέρα είναι αρκετά ισχυρός ώστε, αν είναι ελαφρώς ασύμμετρος, μπορεί να ωθήσει το αστέρι έξω από το ανοιχτό σμήνος της γέννησής του ή να αλλάξει σημαντικά την τροχιά του μέσα από ένα σφαιρωτό σμήνος. Επομένως, εάν αυτοί οι αστρικοί άνεμοι είναι ασύμμετροι, θα περίμενε κανείς ένα έλλειμμα λευκών νάνων όλων των ηλικιών σε ανοιχτά σμήνη και οι νεαροί λευκοί νάνοι να είναι λιγότερο ακτινικά συγκεντρωμένοι είτε από τους προπάτορές τους είτε από τους μεγαλύτερους λευκούς νάνους σε σφαιρωτά σμήνη. Αυτή η τελευταία επίδραση έχει παρατηρηθεί πρόσφατα. Ως εκ τούτου, λεπτομερείς μελέτες της ακτινικής κατανομής νεαρών λευκών νάνων σε σφαιρικά σμήνη θα μπορούσαν να παρέχουν έναν μοναδικό ανιχνευτή απώλειας μάζας στον ασυμπτωτικό γιγάντιο κλάδο και κατά τη διάρκεια του σχηματισμού πλανητικών νεφελωμάτων τόσο ως συνάρτηση της μεταλλικότητας όσο και για ένα περιορισμένο εύρος αστρικής μάζας.
Ιστορικό Παρατήρησης:
Η ανακάλυψη αυτής της πιο ασυνήθιστης συγκέντρωσης αστεριών πιστώνεται στον Philippe Loys de Cheseaux. Όταν το παρατήρησε το 1746, είπε: «Δύο άλλα από τα οποία δεν είχα ακόμη καθορίσει τις θέσεις, το ένα πάνω από τα βόρεια πόδια του Διδύμου και το άλλο πάνω και πολύ κοντά στην Σαγίτα».
Ο Johann Gottfried Koehler, ένας Γερμανός αστρονόμος, το περιέγραψε επίσης ως «Ένα πολύ χλωμό νεφέλωμα στο βέλος [Sagitta] σε 1 deg 50′ [Aqr] [301d 50′] και 39d βόρειο γεωγραφικό πλάτος». Οι παρατηρήσεις του δεν ήταν χρονολογημένες, και ως εκ τούτου πιστεύεται ότι έγιναν κάποια στιγμή μεταξύ 1772 και 1779.
Η πρώτη σελίδα της τρίτης αναθεώρησης του καταλόγου του Messier που περιγράφει το M1 έως το M5. Πίστωση: Δημόσιος Τομέας.
Τα εύσημα οφείλονται επίσης στον Pierre Mechain, έναν Γάλλο αστρονόμο που συνέβαλε σημαντικά στην πρώιμη μελέτη αντικειμένων και κομητών του βαθέως ουρανού. Στις 28 Ιουνίου 1780, έκανε παρατηρήσεις του συμπλέγματος, οι οποίες καταγράφηκαν με υπευθυνότητα και σωστά από τον Charles Messier αργότερα στις 4 Οκτωβρίου 1780. Όπως κατέγραψε στο κατάλογος :
«71. 19h 43m 57s (295d 59′ 06″) +18d 13′ 00″ – Mechain: (296d 00′ 04″) +18d 14′ 21″ – Νεφέλωμα που ανακαλύφθηκε από τον M. Mechain στις 28 Ιουνίου 7 πμ και το άστρο 1, Gamma, 1 Ιουνίου Δέλτα Sagittae. Στις 4 Οκτωβρίου που ακολούθησε, ο M. Messier το αναζήτησε: το φως του είναι πολύ αχνό και δεν περιέχει αστέρι. το λιγότερο φως το εξαφανίζει. Βρίσκεται περίπου 4 μοίρες κάτω [νότια] από αυτό που ανακάλυψε ο M. Messier στο Vulpecula. Βλέπε Νο. 27. Το ανέφερε στον χάρτη του κομήτη του 1779».
Αναλύθηκε για πρώτη φορά από τον Sir William Herschel το 1783, παρατηρήθηκε από την αδελφή του Caroline και καταγράφηκε από τον γιο του John. Ωστόσο, περιγράφηκε καλύτερα από τον ναύαρχο Smyth στο δικό τουA Cycle of Celestial Objects: για χρήση ναυτικών, στρατιωτικών και ιδιωτικών αστρονόμων(1844), όπου δήλωσε:
«Ένα πλούσιο συμπιεσμένο σύμπλεγμα Milky-Way στον άξονα του βέλους και 10 μοίρες βόρεια-ένα τέταρτο ανατολικά από το Altair. Ανακαλύφθηκε από τον Mechain το 1781 και περιγράφηκε από τον Messier ως ένα νεφέλωμα που δεν συνοδεύεται από αστέρια και με πολύ αδύναμο φως. Ο Πιάτσι φαίνεται να το παρατήρησε μεσημβρινά ως αστέρι 8ου μεγέθους, δεχόμενος το φως μιας λάμπας πάνω του, αλλά το σκοτεινό του πεδίο θα έπρεπε να έχει δείξει ότι πλαισιώνεται από τέσσερα τηλεσκοπικά αστέρια, εκτός από άλλα μεγαλύτερα συνοδευτικά.
Εύρεση του Messier 71:
Αυτή η μάζα αστεριών είναι αρκετά εύκολο να εντοπιστεί, με την προϋπόθεση ότι μπορείτε να βρείτε το σχήμα βέλους της Sagitta στον νυχτερινό ουρανό. Στη συνέχεια, χρησιμοποιώντας έναν αστρικό χάρτη (όπως ο παρακάτω), αναζητήστε το αστέρι 6ου μεγέθους περίπου στα μισά του δρόμου μεταξύ του Γάμμα και του Δέλτα Τοξότη.
Η θέση του M71 στον αστερισμό του Τοξότη. Πίστωση: IAU/περιοδικό Sky & Telescope (Roger Sinnott & Rick Fienberg)
Μέσα από ένα μέσο ζευγάρι κιάλια, θα εμφανιστεί ως ένα αρκετά μεγάλο, ασαφές έμπλαστρο που σχεδόν φαίνεται να αναλύεται. Χρησιμοποιώντας ένα μικρό τηλεσκόπιο, μεμονωμένα αστέρια θα αρχίσουν να γίνονται ορατά. Τα μεγαλύτερα τηλεσκόπια μπορούν και θα λύσουν πλήρως αυτό το ασυνήθιστο σφαιρικό σμήνος. Το M71 κάνει καλό στόχο για αστικούς ουρανούς και τα καταφέρνει καλά ακόμα και σε συνθήκες μερικού φεγγαριού.
Μέσα σε αυτά τα 27 έτη φωτός υπάρχουν αρκετά μυστήρια και αστρονομικά φαινόμενα για να κρατήσουν έναν ερασιτέχνη αστρονόμο απασχολημένο για χρόνια! Και λαμβάνοντας υπόψη ότι είναι σχετικά εύκολο να εντοπιστεί και με ελάχιστο εξοπλισμό, είναι πράγματι μια δημοφιλής παρατήρηση των αστεριών!
Απολαύστε τις δικές σας παρατηρήσεις αυτού του εξαιρετικά ασυνήθιστου «αστέριου σμήνους»!
Και εδώ είναι τα γρήγορα γεγονότα που θα σας βοηθήσουν να ξεκινήσετε:
Όνομα αντικειμένου: Μεσιέ 71
Εναλλακτικές ονομασίες: M71
Τύπος αντικειμένου: Σφαιρικό σμήνος κατηγορίας X-XI
σχηματισμού: Τοξότης
Δεξιά Ανάληψη: 19:53,5 (ω:λ)
Απόκλιση: +18 ° 46,5 (μοίρες: m)
Απόσταση: 13 (kly)
Οπτική Φωτεινότητα: 6,1 (mag)
Φαινόμενη διάσταση: 7,2 (ελάχ. τόξου)
Έχουμε γράψει πολλά ενδιαφέροντα άρθρα σχετικά με τα αντικείμενα Messier και σφαιρικά σμήνη εδώ στο Universe Today. Εδώ είναι η Tammy Plotner's Εισαγωγή στα αντικείμενα Messier , M1 – Το νεφέλωμα του Καβουριού , Παρατηρώντας τα φώτα της δημοσιότητας – Τι συνέβη στον Μεσιέ 71; , και τα άρθρα του David Dickison για το 2013 και 2014 Μαραθώνιος Μεσιέ.
Να είστε βέβαιος να ελέγξετε έξω το πλήρες μας Κατάλογος Messier . Και για περισσότερες πληροφορίες, ρίξτε μια ματιά στο Βάση δεδομένων SEDS Messier .
Πηγές: