Messier 87 – the Virgo A Supergiant Galaxy

「メシエの月曜日」へようこそ! 今日は、親愛なる友人タミー・プロトナーへのオマージュとして、メシエ87(別名おとめ座A型)と呼ばれる超巨大楕円銀河を紹介します!

18世紀、フランスの有名な天文学者シャルル・メシエが、夜空を観察しているときにいくつかの「星雲」の存在に気がつきました。 もともと彗星と間違えていた彼は、他の人が同じ間違いをしないようにと、これらの天体のカタログを作り始めたのです。 今日、メシエカタログとして知られるこの目録は、100以上の天体を含み、深宇宙天体の目録として最も影響力のあるものの1つとなっています。 地球から約5350万光年の距離にあるこの銀河には、数兆個の恒星と1万5000個の球状星団、そして超巨大ブラックホールが存在しています。

解説:

12万光年の彼方に広がるメシエ87は、我々の天の川銀河よりも多くの星と質量を持つだけでなく、絶対光度が約-22等と極端に明るいのが特徴です。 その理由のひとつは、球状星団が最も多く含まれていることです。

我々の天の川銀河が150から200個程度の球状星団を持つのに対し、M87は数千個という驚くべき系を持っているのです! パロマー天文台のJudith G. Cohen (他)が1997年の研究で示したように、

「M87の球状星団(GC)150個のサブセットは、Cohen & Ryzhovの1997年のサンプルから、存在量と年齢を決定されたものである。 これは、スペクトルの信号対雑音比のみに基づいて行われた。 最も強いスペクトルの特徴の強さを測る指標は、M87のGCと12の銀河のGCの新しいデータから決定された。 銀河系GCの新しいデータと既存のデータを組み合わせ、(U-R)カラーと線指標を比較することで、M87 GCシステムの年齢と存在量について定性的な示唆を得た。 定量的な結果は、定性的なものを確認し拡張するもので、銀河系球状星団の観測によって較正された単一年齢の恒星系の積分光に対するWortheyモデルを適用して、我々のサンプル中の天体の存在量と年齢を推測することによって得られた。”

そして、W. その3年後、ケンブリッジの J.E. ボールドウィンと F.G. スミスによって、より弱い電波ハローが発見されました。 しかし、そればかりではない。 M87は強いX線源としても同定され、おとめ座銀河団のはるか上空に広がる高温のX線放出雲の中心付近に位置しているのです。 M. Beilicke (et al) が2003年の研究で述べているように、

「電波からX線エネルギーまでよく研究されている巨大電波銀河M87は、おとめ座銀河団の中にあり、距離は16Mpc(赤方偏移0.00436)である」。 M87は、1998年と1999年に5台のチェレンコフ望遠鏡からなるHEGRA立体視システムで80時間以上にわたって観測され、カニ星雲のフラックスの3.3%に相当する積分フラックス(E>730 GeV)に対して、4レベル以上のTeVレイの過剰が発見された。 このHEGRAの検出が確認されれば、M87はBL Lacクラスに属さない、撮像大気圧チェレンコフ法で観測された最初のTeV級AGNとなります。 このジェットについては、何年も前から知られていましたが、最近になって、ある活動を見せ始めています。 宇宙望遠鏡科学研究所の Juan P. Madrid 氏は、2009年の研究で、次のように述べています。 1999年5月から2006年12月までのハッブル宇宙望遠鏡によるM87ジェットの近紫外線撮像の解析から、HST-1のNUV強度が静止時の90倍になり、銀河の核を凌駕することが明らかになりました。 また、NUV光度曲線は他の波長帯の光度曲線と同期しています。 HST-1のフレア時のX線とNUVの光度曲線の相関は、M87ジェットのX線放射がシンクロトロン起源であることを裏付けています。 HST-1で観測されたアウトバーストは、通常ブレイザーに関連し、中心ブラックホールの近傍で発生する活動銀河核変動の一般的な定義とは相容れないものであった。 実際、M87のジェットは我々の視線とはずれており、HST-1は銀河の中心にある超巨大ブラックホールから100万シュヴァルツシルト半径のところに位置しています。”

観測の歴史:

M87は1781年3月18日の夜にシャルル・メシエによって発見されました。 この夜、メシエは他に8つの星雲を発見し、そのうちの7つは同じ地域にあり、おとめ座銀河団のメンバー銀河であることがわかりました。 この星は星雲と同じ右上がりで、その偏角は13d 42′ 21″北でした。 この星雲は、84番と86番の2つの星雲と同じ明るさで見える」

William HerschelもM87を観測し、途中でもっと暗い銀河をカタログ化することになります。 彼はその外観についてあまり熱心ではありませんでしたが、「大きく、明るく、中央部までずっと明るいが、非常に徐々に明るさが減少している」ことを記しています。 カーティスがリック天文台のクロスレイ反射鏡の巨大な目を通して、写真プレートに接続して見るまでは、後の歴史的な天文学者もほとんど同じ記述で追随していました:

「非常に明るい。 中央の明るい部分は直径約0.5′、全体の直径は約2′で、ほぼ円形です。 渦巻き構造は見当たりません。 p.a.20°の星雲の隙間に不思議な直線があり、核と細い物質線でつながっているようです。 この光線は、核から11°離れた内側の端が最も明るい。 20 s.n.”

メシエ87の位置:

しし座ベータ星(Denebola)とおとめ座イプシロン星(Vindemiatrix)のほぼ中央にあるM84/M86対から始めてください。 上の地図ではかなり離れていますが、実はM87の方が物理的にはずっと近いのです。

大口径の望遠鏡を使うと、小さな暗い銀河がたくさん通過していきますが、その次に出会うのは、M87とわかるほど明るく大きな銀河なのです。 その明るく卵のような形は見逃せません。 小さい望遠鏡の場合? 大丈夫。 おとめ座銀河団の大部分は、あなたの口径では見えませんから、目標に到達するまで同じ方向を辿ってください!

おとめ座にあるメシエ87の位置。 Credit: IAU and Sky & Telescope magazine (Roger Sinnott & Rick Fienberg)

私たちには写真用の板目はないかもしれませんが、この素晴らしい銀河を楽しむことはできます!

このユニバースの記事でメシエ天体や球状星団について興味深い記事をたくさん書いてきましたので、ぜひご覧ください。 タミー・プロトナーさんの「メシエ天体入門」、「M1-カニ星雲」、「スポットライト-メシエ71に何が起こったか」、デビッド・ディキソンさんの「2013年と2014年のメシエマラソン」の記事などがあります。 さらに詳しい情報は、SEDS メシエデータベースをご覧ください

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