Välkommen tillbaka till Messier Monday! Idag fortsätter vi vår hyllning till vår kära vän Tammy Plotner genom att titta på den superjättestora elliptiska galaxen Messier 87 (även kallad Virgo A)!
Under 1700-talet noterade den berömda franska astronomen Charles Messier när han undersökte natthimlen att det fanns flera ”nebulösa objekt”. Han misstog ursprungligen dessa objekt för kometer och började katalogisera dem så att andra inte skulle göra samma misstag. I dag omfattar listan (känd som Messierkatalogen) över 100 objekt och är en av de mest inflytelserika katalogerna över Deep Space Objects.
Ett av dessa objekt är den supergigantiska galaxen Messier 87, även känd som Virgo A-galaxerna (eller den rykande pistolen). Denna galax ligger på ett avstånd av cirka 53,5 miljoner ljusår från jorden och är hemvist för flera triljoner stjärnor, 15 000 klotformiga kluster och ett supermassivt svart hål. Den är en av de ljusstarkaste galaxerna i den norra delen av Virgo-klustret, näst efter Messier 49, och den dominerande medlemmen i den gruppen.
Beskrivning:
Messier 87, som sträcker sig över rymden på en sträcka av 120 000 ljusår, rymmer inte bara många fler stjärnor och mer massa än vår egen Vintergatan, utan den tippar också över i extrem ljusstyrka, med en absolut magnitud på omkring -22. En av anledningarna är kanske att M87 innehåller flest kända globulära kluster av alla galaxer.
Men medan vår Vintergata har ett imponerande antal på omkring 150 till 200 globulära kluster, har M87 ett anmärkningsvärt system med flera tusen! Som Judith G. Cohen (et al) från Palomar Observatory angav i en studie från 1997:
”En delmängd av 150 globular clusters (GCs) i M87 har valts ut för bestämning av mängd och ålder från Cohen & Ryzhovs urval från 1997. Detta har gjorts enbart på grundval av spektrernas signal-brusförhållande. Index som mäter styrkan hos de starkaste spektrala egenskaperna bestämdes för M87 GCs och från nya data för tolv galaktiska GCs. Genom att kombinera de nya och befintliga uppgifterna för de galaktiska GC:erna och jämföra (U-R)-färgerna och linjeindexen fick man kvalitativa indikationer på åldern och abundansen i M87 GC-systemet. Kvantitativa resultat, som bekräftar och utvidgar de kvalitativa, erhölls genom att tillämpa Worthey-modellerna för det integrerade ljuset hos stjärnsystem med en enda ålder, kalibrerade med hjälp av observationer av galaktiska globular clusters, för att härleda abundanser och åldrar för objekten i vårt urval.”
Sedan kom W. Baade och R. Minkowski 1954 som gjorde en annan upptäckt om detta Messier-objekt – det var en imponerande radiokälla … så imponerande att den begravde sina grannar och kom att kallas Virgo A. Ungefär tre år senare hittades en svagare radiohalo av J.E. Baldwin och F.G. Smith i Cambridge. Men det är inte allt. M87 identifierades också som en stark källa till röntgenstrålning och ligger nära centrum av ett hett, röntgenstrålande moln som sträcker sig långt över Virgo-klustret. Som M. Beilicke (et al) sa i en studie från 2003:
”Den gigantiska radiogalaxen M87, som är välstuderad från radio- till röntgenenergi, är belägen i Virgo-klustret av galaxer på ett avstånd av 16 Mpc (rödförskjutning z=0,00436). M87 har observerats med det stereoskopiska HEGRA-systemet med fem Cherenkov-teleskop under åren 1998 och 1999 under mer än 80 h. Ett överskott av TeV ?-strålar på 4? nivån har hittats i data som motsvarar ett integralt flöde (E>730 GeV) på 3,3 % av Crab nebulosans flöde. HEGRA:s upptäckt – om den bekräftas – skulle göra M87 till den första AGN som avger TeV-µ-strålar och som observerats med den avbildande atmosfäriska Cherenkov-tekniken och som inte tillhör BL Lac-klassen.”
Men låt oss inte stanna vid det, för M87 är också extremt berömd för den materialstråle som sträcker sig från ett supermassivt svart hål i dess kärna. Även om jetstrålen har varit känd i flera år har den nyligen visat viss aktivitet. Juan P. Madrid från Space Telescope Science Institute sade i en studie från 2009:
”En knut längs M87-strålen, belägen 085 från galaxens kärna, har upplevt dramatisk och oväntad flammande aktivitet sedan början av 2000. Vi presenterar en analys av Hubble Space Telescope nära ultraviolett (NUV) avbildning av M87 jet från 1999 maj till 2006 december som avslöjar att NUV-intensiteten från HST-1 har ökat 90 gånger över sin lugna nivå och överglänser galaxens kärna. Den NUV-ljuskurva som vi härleder är synkron med de ljuskurvor som härleds i andra vågband. Korrelationen mellan röntgen- och NUV-ljuskurvorna under HST-1-utbrottet bekräftar synkrotronursprunget för röntgenstrålningen i M87-strålen. Utbrottet som observerades i HST-1 står i strid med den gängse definitionen av variabilitet i aktiva galaktiska kärnor som vanligen är kopplad till blazarer och som har sitt ursprung i nära anslutning till det centrala svarta hålet. Faktum är att M87-strålen inte är i linje med vår siktlinje och HST-1 befinner sig på en miljon Schwarzchild-radier från det supermassiva svarta hålet i galaxens kärna.”
Observationshistoria:
M87 upptäcktes av Charles Messier natten till den 18 mars 1781. Det måste ha varit en fantastisk natt för Chuck, för han katalogiserade också 8 andra nebulösa objekt 7 av dem i samma region och alla medlemsgalaxer i Virgo Cluster. I sina anteckningar skrev han:
”Nebulosa utan stjärna, i Jungfrun, nedanför och mycket nära en stjärna av åttonde magnitud, stjärnan hade samma högra uppstigning som nebulosan, och dess deklination var 13d 42′ 21″ norr. Den här nebulosan uppträder med samma ljusstyrka som de två nebulosorna nr 84 och 86.”
William Herschel skulle också observera M87 och katalogisera svagare galaxer längs vägen. Även om han var lite mindre entusiastisk över dess utseende noterade han att den var ”stor, ljusare, mycket ljusare mot mitten, men minskar mycket gradvis i ljusstyrka”. Senare historiska astronomer skulle också följa med nästan identiska beskrivningar tills Curtis fick en titt genom det gigantiska ögat i Lick-observatoriets Crossley-reflektor som är ansluten till en fotografisk platta:
”Exceedingly bright; the sharp nucleus shows well in 5m exposure. Den ljusare centrala delen är ungefär 0,5′ i diameter, och den totala diametern är ungefär 2′; nästan rund. Ingen spiralstruktur kan urskiljas. En märklig rak stråle ligger i en lucka i nebulosan i p.a. 20deg, uppenbarligen förknippad med kärnan genom en tunn linje av materia. Strålen är ljusast vid sin inre ände, som ligger 11″ från kärnan. 20 s.n.”
Lokalisering av Messier 87:
Börja med paret M84/M86 som lokaliseras genom att sikta nästan exakt centrerat mellan Beta Leonis (Denebola) och Epsilon Virginis (Vindemiatrix). Även om kartan ovan visar ett ganska långt avstånd mellan dem är M87 faktiskt mycket närmare att fysiskt hitta. Sätt helt enkelt vårt stjärnhoppspar i okularet och förflytta dig långsamt öster/sydost om ett genomsnittligt okularfält med låg effekt.
Om du använder ett teleskop med stor öppning kommer du att se många små svaga galaxer passera förbi, men den nästa du kommer att stöta på i den riktningen är ljusstark och stor nog för att enkelt identifiera M87. Du kan inte missa dess ljusa äggform. För mindre teleskop? Ta det lugnt. Det mesta av Virgo-galaxfältet är inte synligt i din öppning, så följ samma anvisningar tills du når ditt mål!
Vi kanske inte har fotografiska plattögon, men vi kan definitivt njuta av denna fantastiska galax!
Vi har skrivit många intressanta artiklar om Messier-objekt och klotformiga kluster här på Universe Today. Här finns Tammy Plotners Introduktion till Messierobjekten, M1 – Krabbnebulosan, Observing Spotlight – Whatever Happened to Messier 71? och David Dickisons artiklar om Messiermaratonerna 2013 och 2014.
Se till att kolla in vår fullständiga Messierkatalog. Och för mer information, kolla in SEDS Messier Database.