Галактическая шляпа
Галактическая шляпа | |
---|---|
Данные наблюдений ( J2000 эпоха ) | |
Созвездие | Дева |
Прямое восхождение | 12 час 39 м 59.4 с [1] |
Склонение | −11° 37′ 23″ [1] |
Красное смещение | 0.003416 ± 0.000017 [1] |
Гелиоцентрическая лучевая скорость | 1,024 ± 5 км/с [1] |
Галактоцентрическая скорость | 904 ± 7 км/с [1] |
Расстояние | 9,55 ± 0,31 Мпк (31,1 ± 1,0 млн лет ) [2] |
Apparent magnitude (V) | 8.0 [3] [4] |
Абсолютная магнитуда (Б) | −21.8 [5] |
Характеристики | |
Тип | SA(s)a [1] или Е [6] |
Размер | 32,32 кпк × 17,45 кпк (105,4 бивня × 56,91 бивня) ( диаметр ; 2MASS общая изофота K-диапазона ) [1] 29,09 тыс. шт. (94,88 бивней ) ( диаметр D 25,0 ; изофота B-диапазона ) [1] |
Видимый размер (В) | 9 ′ × 4 ′ [1] |
Примечательные особенности | Необычно яркий центр, интригующе детализированная пылевая полоса. |
Другие обозначения | |
М 104, NGC 4594, UGC 293, PGC 42407 |
Галактика Сомбреро (также известная как Объект Мессье 104 , M104). [4] или NGC 4594 ) — своеобразная галактика неясной классификации. [6] в созвездий границах Девы и Ворона , составляющая около 9,55 мегапарсека (31,1 миллиона световых лет ). [2] из галактики Млечный Путь. Она является членом группы Девы II , серии галактик и скоплений галактик, вытянувшихся от южного края сверхскопления Девы . [7] Его изофотальный диаметр составляет примерно от 29,09 до 32,32 килопарсека (от 94 900 до 105 000 световых лет ). [1] что делает его немного больше по размеру, чем Млечный Путь .
У нее яркое ядро, необычно большая центральная выпуклость и заметная пылевая полоса на внешнем диске, которая видна почти с ребра. Темная пыльная полоса и выпуклость придают ей вид шляпы -сомбреро (отсюда и название). Астрономы первоначально думали, что гало маленькое и легкое, что указывает на спиральную галактику; но космический телескоп «Спитцер» обнаружил, что гало было значительно больше и массивнее, чем считалось ранее, что указывает на гигантскую эллиптическую галактику . [8]
Галактика имеет видимую величину +8,0, [4] благодаря чему ее легко увидеть в любительские телескопы, и некоторые авторы считают ее галактикой с самой высокой абсолютной величиной в радиусе 10 мегапарсеков Млечного Пути. [5] Ее большая выпуклость, центральная сверхмассивная черная дыра и пылевая полоса привлекают внимание профессиональных астрономов.
История наблюдений
[ редактировать ]Открытие
[ редактировать ]Галактика Сомбреро была открыта 11 мая 1781 года Пьером Мешеном , который описал объект в письме Дж. Бернулли в мае 1783 года, которое позже было опубликовано в Berliner Astronomisches Jahrbuch . [9] [10] Шарль Мессье сделал рукописную пометку об этом и пяти других объектах (теперь все вместе признанных как M104 – M109) в своем личном списке объектов, теперь известном как Каталог Мессье , но он не был «официально» включен до 1921 года. [10] Уильям Гершель независимо обнаружил объект в 1784 году и дополнительно отметил наличие «темного слоя» в диске галактики, того, что сейчас называют пылевой полосой. [9] [10] Позже астрономам удалось соединить наблюдения Мешена и Гершеля. [10]
Обозначение как объект Мессье
[ редактировать ]В 1921 году Камилла Фламмарион нашла личный список объектов Мессье, включая рукописные заметки о галактике Сомбреро. Его отождествили с объектом 4594 в Новом общем каталоге , и Фламмарион заявил, что его следует включить в Каталог Мессье. С этого времени галактика Сомбреро известна как M104 . [10]
Пылевое кольцо
[ редактировать ]Как отмечалось выше, самой поразительной особенностью этой галактики является пылевая полоса , пересекающая перед балджем галактики. Эта пылевая полоса на самом деле представляет собой симметричное кольцо, окружающее выпуклость галактики. [11] Большая часть холодного атомарного водорода [12] и пыль [11] лежат внутри этого кольца. Кольцо также может содержать большую часть холодного молекулярного газа галактики Сомбреро. [11] хотя это вывод, основанный на наблюдениях с низким разрешением и слабым обнаружением. [13] [14] Необходимы дополнительные наблюдения, чтобы подтвердить, что молекулярный газ галактики Сомбреро ограничен кольцом. По данным инфракрасной спектроскопии , пылевое кольцо является основным местом звездообразования в этой галактике. [11]
Ядро
[ редактировать ]Ядро галактики Сомбреро классифицируется как область ядерных эмиссионных линий с низкой ионизацией (LINER). [15] Это области ядра, в которых присутствует ионизированный газ, но ионы ионизованы лишь слабо (т.е. атомам не хватает относительно небольшого количества электронов). Источник энергии для ионизации газа в ЛАЙНЕРАХ широко обсуждается. Некоторые ядра LINER могут питаться горячими молодыми звездами, обнаруженными в областях звездообразования , тогда как другие ядра LINER могут питаться активными ядрами галактик (высокоэнергетические области, содержащие сверхмассивные черные дыры ). Наблюдения инфракрасной спектроскопии показали, что ядро галактики Сомбреро, вероятно, лишено какой-либо значительной активности звездообразования. Однако в ядре была обнаружена сверхмассивная черная дыра (как обсуждается в подразделе ниже), поэтому это активное галактическое ядро, вероятно, является источником энергии, который слабо ионизирует газ в галактике Сомбреро. [11]
Центральная сверхмассивная черная дыра
[ редактировать ]В 1990-х годах исследовательская группа под руководством Джона Корменди продемонстрировала, что сверхмассивная черная дыра . в галактике Сомбреро присутствует [16] Используя спектроскопии, данные полученные как CFHT , так и космическим телескопом Хаббл , группа показала, что скорость вращения звезд в центре галактики не может поддерживаться, если масса не превышает массу Солнца в 1 миллиард раз . 9 M ☉ присутствует в центре. [16] Это одна из самых массивных черных дыр в любой близлежащей галактике и ближайшая к Земле черная дыра с массой в миллиард солнечных.
Синхротронное излучение
[ редактировать ]В радио- и рентгеновском диапазоне ядро является сильным источником синхротронного излучения . [17] [18] [19] [20] [21] [22] [23] Синхротронное излучение возникает, когда высокоскоростные электроны колеблются, проходя через области с сильными магнитными полями . Это излучение весьма характерно для активных ядер галактик . Хотя радиосинхротронное излучение некоторых активных галактических ядер может меняться со временем, светимость радиоизлучения Галактики Сомбреро меняется всего на 10–20%. [17]
Неопознанное терагерцовое излучение
[ редактировать ]В 2006 году две группы опубликовали измерения терагерцового излучения ядра галактики Сомбреро на длине волны 850 мкм . [11] [23] Было обнаружено, что это терагерцовое излучение не является результатом теплового излучения пыли (которое обычно наблюдается в инфракрасном и субмиллиметровом диапазонах волн), синхротронного излучения (которое обычно наблюдается в радиодиапазоне ), тормозного излучения горячего газа (которое редко наблюдается в миллиметровом диапазоне). длины волн) или молекулярный газ (который обычно создает субмиллиметровые спектральные линии). [11] Источник терагерцового излучения остается неидентифицированным.
Шаровые скопления
[ редактировать ]Галактика Сомбреро имеет относительно большое количество шаровых скоплений , наблюдательные исследования которых дали оценки численности населения в диапазоне от 1200 до 2000. [24] [25] [26] Отношение шаровых скоплений к общей светимости галактики велико по сравнению с Млечным Путем и подобными галактиками с небольшими балджами, но сравнимо с другими галактиками с большими балджами. Эти результаты часто использовались для демонстрации того, что количество шаровых скоплений галактики, как полагают, связано с размером ее балджа. Поверхностная плотность шаровых скоплений обычно соответствует световому профилю балджа, за исключением вблизи центра галактики. [24] [26] [27]
Расстояние и яркость
[ редактировать ]Для измерения расстояния до галактики Сомбреро использовались как минимум два метода.
Первый метод основан на сравнении измеренных потоков галактики планетарных туманностей с известной светимостью планетарных туманностей Млечного Пути . Этот метод дал расстояние до галактики Сомбреро как 29 ± 2 Mly (8890 ± 610 кпк ). [28]
Второй метод — это метод флуктуаций поверхностной яркости , который использует зернистый вид выпуклости галактики для оценки расстояния до нее. Выпуклости близлежащих галактик кажутся очень зернистыми, тогда как более отдаленные выпуклости кажутся гладкими. Ранние измерения с использованием этого метода дали расстояния 30,6 ± 1,3 Mly (9380 ± 400 кпк). [29] Позднее, после некоторого усовершенствования методики, было измерено расстояние 32 ± 3 Mly (9810 ± 920 кпк). [30] В 2003 году это значение было еще уточнено до 29,6 ± 2,5 Mly (9080 ± 770 кпк). [31]
Среднее расстояние, измеренное этими двумя методами, составляет 29,3 ± 1,6 млн лет (8980 ± 490 кпк). [а]
галактики Абсолютная звездная величина (синего цвета) оценивается как -21,9 при 30,6 Mly (9400 кпк) (-21,8 на среднем расстоянии, указанном выше), что, как указано выше, делает ее самой яркой галактикой в радиусе 32,6 Mly ( 10 000 кпк) вокруг Млечного Пути. [5]
В отчете 2016 года космический телескоп «Хаббл» использовался для измерения расстояния до M104 на основе метода кончика ветки красного гиганта , что дало 9,55 ± 0,13 ± 0,31 Мпк . [2]
Информация о близлежащих галактиках и группах галактик
[ редактировать ]Галактика Сомбреро находится внутри сложного нитевидного облака галактик, простирающегося к югу от скопления Девы . [32] Однако неясно, является ли она частью формальной группы галактик . Иерархические методы идентификации групп, определяющие членство в группе на основе рассмотрения принадлежности отдельных галактик к более крупной совокупности галактик, обычно дают результаты, показывающие, что галактика Сомбреро является частью группы, включающей NGC 4487, NGC 4504, NGC 4802, UGCA 289, и, возможно, несколько других галактик. [32] [33] [34] Однако результаты, основанные на методе перколяции (также известном как метод друзей друзей), который связывает отдельные галактики вместе для определения членства в группе, указывают на то, что либо галактика Сомбреро не входит в группу, [35] или что это может быть только часть пары галактик с UGCA 287 . [34]
Кроме того, M104 также сопровождает сверхкомпактная карликовая галактика открытая в 2009 году с абсолютной величиной −12,3, эффективным радиусом всего 47,9 световых лет (3,03 миллиона астрономических единиц ) и массой 3,3×10 7 M ☉ [36]
Любительская астрономия
[ редактировать ]Галактика Сомбреро находится в 11,5° к западу от Спики. [10] и 5,5° к северо-востоку от Эта Корви . [37] Хотя его видно в бинокль 7×35 или в 4-дюймовый (100 мм) любительский телескоп, [37] необходим 8-дюймовый (200 мм) телескоп, чтобы отличить выпуклость от диска, [10] и 10- или 12-дюймовый (250 или 300 мм) телескоп, чтобы увидеть темную полосу пыли. [10]
См. также
[ редактировать ]- Список объектов Мессье
- Списки астрономических объектов
- NGC 1167 , еще одна галактика LINER.
- NGC 1291 — галактика с внешним пылевым кольцом.
- NGC 4725 , аналогичная галактика с расширенным пылевым кольцом.
- NGC 6027a , член секстета Сейферта с очень похожей структурой пылевых колец.
- NGC 7742 , спиральная галактика с похожим пылевым кольцом.
- NGC 7814 , галактика, которую иногда называют «маленьким сомбреро».
- Кольцевая галактика
- Объект Мессье
- Новый общий каталог
Примечания
[ редактировать ]- ^ среднее(29,6±2,5, 29±2) = ((29,6+29)/2)±((2,5 2 + 2 2 ) 0.5 / 2) = 29.3 ± 1.6
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Перейти обратно: а б с д и ж г час я дж «Внегалактическая база данных НАСА/IPAC» . Результаты для М104 . Проверено 9 июля 2008 г.
- ^ Перейти обратно: а б с Маккуинн, Кристен Б.В.; Скиллман, Эван Д.; Дельфин, Эндрю Э.; и др. (2016). «Расстояние до М104» . Астрономический журнал . 152 (5): 144. arXiv : 1610.03857 . Бибкод : 2016AJ....152..144M . дои : 10.3847/0004-6256/152/5/144 .
- ^ «Мессье 104» . Каталог SEDS Мессье . Архивировано из оригинала 6 октября 2023 года . Проверено 30 апреля 2022 г.
- ^ Перейти обратно: а б с «М 104» . СИМБАД . Страсбургский центр астрономических данных . Проверено 24 сентября 2017 г.
- ^ Перейти обратно: а б с Караченцев Игорь Д.; Караченцева Валентина Евгеньевна; Хухтмайер, Вальтер К.; Макаров, Дмитрий Иванович (2003). «Каталог соседних галактик» . Астрономический журнал . 127 (4): 2031–2068. Бибкод : 2004AJ....127.2031K . дои : 10.1086/382905 .
- ^ Перейти обратно: а б «Галактика Сомбреро имеет раздвоение личности» . Наука Дейли . Проверено 15 мая 2022 г.
- ^ «Группы Девы III» . Атлас Вселенной . Проверено 27 ноября 2010 г.
- ^ «Знаменитая галактика Сомбреро показывает удивительную сторону» . space.com . 25 апреля 2012 г.
- ^ Перейти обратно: а б Г. Р. Кеппл; Г.В. Саннер (1998). Путеводитель для наблюдателей ночного неба . Том 2. Вильманн-Белл . п. 451. ИСБН 978-0-943396-60-6 .
- ^ Перейти обратно: а б с д и ж г час К. Г. Джонс (1991). Туманности и звездные скопления Мессье (2-е изд.). Издательство Кембриджского университета . ISBN 978-0-521-37079-0 .
- ^ Перейти обратно: а б с д и ж г Дж. Дж. Бендо; Б.А. Букалев; Д.А. Дейл; БТ Дренаж; РД Джозеф; Р. К. Кенникатт младший; и др. (2006). «Наблюдения Спитцера и JCMT активного галактического ядра в галактике Сомбреро (NGC 4594)». Астрофизический журнал . 645 (1): 134–147. arXiv : astro-ph/0603160 . Бибкод : 2006ApJ...645..134B . дои : 10.1086/504033 . S2CID 8027268 .
- ^ Баджаджа, Э.; Ван Дер Бург, Г.; Фабер, С.М.; Галлахер, Дж. С.; и др. (1984). «Распределение нейтрального водорода в галактике Сомбреро, NGC 4594». Астрономия и астрофизика . 141 : 309–317. Бибкод : 1984A&A...141..309B .
- ^ Баджаджа, Э.; Деттмар, Р.-Дж.; Хаммель, Э.; Велебински, Р. (1988). «Крупномасштабная структура радиоконтинуума галактики Сомбреро (NGC 4594)». Астрономия и астрофизика . 202 : 35–40. Бибкод : 1988A&A...202...35B .
- ^ Дж. С. Янг; С. Се; Л. Таккони; П. Кнежек; и др. (1995). «Внегалактическое исследование CO FCRAO. I. Данные» . Астрофизический журнал . 98 : 219–257. Бибкод : 1995ApJS...98..219Y . дои : 10.1086/192159 .
- ^ ЛК Хо; А.В. Филиппенко; WLW Сарджент (1997). «Поиски «карликовых» сейфертовских ядер. III. Спектроскопические параметры и свойства родительских галактик». Астрофизический журнал . 112 (2): 315–390. arXiv : astro-ph/9704107 . Бибкод : 1997ApJS..112..315H . дои : 10.1086/313041 . S2CID 17086638 .
- ^ Перейти обратно: а б Дж. Корменди; Р. Бендер; Э.А. Аджхар; А.Дресслер; и др. (1996). «Спектроскопические данные космического телескопа Хаббл о наличии черной дыры размером 1 X 10 9 M☉ в NGC 4594» . Астрофизический журнал . 473 (2): L91–L94. Бибкод : 1996ApJ...473L..91K . дои : 10.1086/310399 .
- ^ Перейти обратно: а б де Брюин, АГ; Крейн, ПК; Цена, РМ; Карлсон, Дж. Б. (1976). «Радиоисточники в ядрах NGC 3031 и NGC 4594». Астрономия и астрофизика . 46 : 243–251. Бибкод : 1976A&A....46..243D .
- ^ Хаммель, Э.; ван дер Хюлст, Дж. М.; Дики, Дж. М. (1984). «Центральные радиоисточники в спиральных галактиках – звездообразования или аккреции». Астрономия и астрофизика . 134 : 207–221. Бибкод : 1984A&A...134..207H .
- ^ А. Теан; А. Педлар; М.Дж. Кукула; С.А. Баум; и др. (2000). "Радионаблюдения сейфертовских галактик высокого разрешения в расширенной 12-мкм выборке - I. Наблюдения" . Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества . 314 (3): 573–588. arXiv : astro-ph/0001459 . Бибкод : 2000MNRAS.314..573T . дои : 10.1046/j.1365-8711.2000.03401.x . S2CID 13990625 .
- ^ Т. Ди Маттео; С.Л. Карилли; AC Фабиан (2001). «Ограничения на скорость аккреции массивных черных дыр в соседних галактиках». Астрофизический журнал . 547 (2): 731–739. arXiv : astro-ph/0005516 . Бибкод : 2001ApJ...547..731D . дои : 10.1086/318405 . S2CID 15963846 .
- ^ С. Пеллегрини; Дж. Фаббиано; Ф. Фиоре; Г. Тринкьери; и др. (2002). «Ядерные и глобальные рентгеновские свойства галактик LINER: результаты Chandra и BeppoSAX для Сомбреро и NGC 4736». Астрономия и астрофизика . 383 (1): 1–13. arXiv : astro-ph/0111353 . Бибкод : 2002A&A...383....1P . дои : 10.1051/0004-6361:20011482 . S2CID 16321493 .
- ^ С. Пеллегрини; А. Балди; Дж. Фаббиано; Д.-В. Ким (2003). «Исследование ядерной аккреции в галактике Сомбреро (NGC 4594) XMM-Ньютоном и Чандрой». Астрофизический журнал . 597 (1): 175–185. arXiv : astro-ph/0307142 . Бибкод : 2003ApJ...597..175P . дои : 10.1086/378235 . S2CID 2372180 .
- ^ Перейти обратно: а б М. Краузе; Р. Велебински; М. Думке (2006). «Радиополяризация и субмиллиметровые наблюдения галактики Сомбреро (NGC 4594). Крупномасштабная конфигурация магнитного поля и выбросы пыли». Астрономия и астрофизика . 448 (1): 133–142. arXiv : astro-ph/0510796 . Бибкод : 2006A&A...448..133K . дои : 10.1051/0004-6361:20053789 . S2CID 204936461 .
- ^ Перейти обратно: а б К.-И. Вакамацу (1977). «Радиальное распределение и общее количество шаровых скоплений в M104» . Публикации Тихоокеанского астрономического общества . 89 : 267–270. Бибкод : 1977PASP...89..267W . дои : 10.1086/130114 . S2CID 121568307 .
- ^ МЫ Харрис; ХК Харрис; ГЛХ Харрис (1984). «Шаровые скопления в галактиках за пределами местной группы. III NGC 4594 (Сомбреро)» . Астрономический журнал . 89 : 216–223. Бибкод : 1984AJ.....89..216H . дои : 10.1086/113504 .
- ^ Перейти обратно: а б Ти Джей Бриджес; Д.А.Ханес (1992). «Шаровая скопительная система NGC 4594 (Сомбреро)» . Астрономический журнал . 103 : 800–814. Бибкод : 1992AJ....103..800B . дои : 10.1086/116102 .
- ^ СС Ларсен; Д.А. Форбс; Дж. П. Броди (2001). «Фотометрия шаровых скоплений в галактике Сомбреро космическим телескопом Хаббла» (PDF) . Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества . 327 (4): 1116–1126. arXiv : astro-ph/0107082 . Бибкод : 2001MNRAS.327.1116L . дои : 10.1046/j.1365-8711.2001.04797.x . S2CID 15369293 .
- ^ ХК Форд; С. Хуэй; Р. Чиардулло; Г.Х. Джейкоби; К. К. Фриман (1996). «Звездное гало M104. I. Обзор планетарных туманностей и расстояние функции светимости планетарной туманности» . Астрофизический журнал . 458 : 455–466. Бибкод : 1996ApJ...458..455F . дои : 10.1086/176828 .
- ^ Э.А. Аджхар; Т. Р. Лауэр; Дж. Л. Тонри; Дж. П. Блейксли; и др. (1997). «Калибровка метода флуктуаций поверхностной яркости для использования с космическим телескопом Хаббл». Астрономический журнал . 114 : 626–634. Бибкод : 1997AJ....114..626A . дои : 10.1086/118498 .
- ^ Дж. Л. Тонри; А. Дресслер; Дж. П. Блейксли; Э.А. Аджхар; и др. (2001). «Обзор расстояний галактик SBF. IV. Величины, цвета и расстояния SBF». Астрофизический журнал . 546 (2): 681–693. arXiv : astro-ph/0011223 . Бибкод : 2001ApJ...546..681T . дои : 10.1086/318301 . S2CID 17628238 .
- ^ Дженсен, Джозеф Б.; Тонри, Джон Л.; Баррис, Брайан Дж.; Томпсон, Роджер И.; и др. (2003). «Измерение расстояний и исследование неразрешенных звездных популяций галактик с использованием инфракрасных флуктуаций поверхностной яркости». Астрофизический журнал . 583 (2): 712–726. arXiv : astro-ph/0210129 . Бибкод : 2003ApJ...583..712J . дои : 10.1086/345430 . S2CID 551714 .
- ^ Перейти обратно: а б Талли, РБ (1988). Каталог близлежащих галактик . Издательство Кембриджского университета . ISBN 978-0-521-35299-4 .
- ^ Фуке, П.; Гургульон, Э.; Шамаро, П.; Патурел, Г. (1992). «Группы галактик в пределах 80 Мпк. II – Каталог групп и членов групп». Астрономия и астрофизика . 93 : 211–233. Бибкод : 1992A&AS...93..211F .
- ^ Перейти обратно: а б Джурицин, Г.; Маринони, К.; Чериани, Л.; Пизани, А. (2000). «Близкие оптические галактики: отбор выборки и идентификация групп». Астрофизический журнал . 543 (1): 178–194. arXiv : astro-ph/0001140 . Бибкод : 2000ApJ...543..178G . дои : 10.1086/317070 . S2CID 9618325 .
- ^ Гарсия, А. (1993). «Общее исследование членства в группе. II – Определение близлежащих групп». Астрономия и астрофизика . 100 : 47–90. Бибкод : 1993A&AS..100...47G .
- ^ Хау, Джордж КТ; Спитлер, Ли Р.; Форбс, Дункан А.; и др. (2009). «Сверхкомпактный карлик вокруг галактики Сомбреро (M104): ближайший массивный UCD» . Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества: письма . 394 (1): L97–L101. arXiv : 0901.1693 . Бибкод : 2009MNRAS.394L..97H . дои : 10.1111/j.1745-3933.2009.00618.x . S2CID 17015063 .
- ^ Перейти обратно: а б С. Дж. О'Мира (1998). Объекты Мессье . Издательство Кембриджского университета . ISBN 978-0-521-55332-2 .
Внешние ссылки
[ редактировать ]- Галактика Сомбреро на WikiSky : DSS2 , SDSS , GALEX , IRAS , Водород α , Рентгеновские лучи , Астрофото , Карта неба , Статьи и изображения
- Мозаика Хаббла величественной галактики Сомбреро (ЕКА)
- HubbleSite: Величественная галактика Сомбреро (M104). Архивировано 16 мая 2008 г. в Wayback Machine.
- M104, галактика Сомбреро (NightSkyInfo.com)
- Мессье 104 (СЭДС)
- Галактика Сомбреро: великолепный вид из обсерватории
- M104 Галактика Сомбреро
- Бауэр, Аманда; Меррифилд, Майкл. «M104 — Галактика Сомбреро» . Видео глубокого неба . Брэйди Харан .
- Галактика Сомбреро (Мессье 104) в Constellation Guide