أهلا بكم من جديد في Messier الاثنين! في تكريمنا المستمر للرائعة تامي بلوتنر ، نلقي نظرة على ذلك العميل الدوامي المرصع بالنجوم ، Whirlpool Galaxy!
خلال القرن الثامن عشر ، اشتهر عالم الفلك الفرنسي تشارلز ميسيير لاحظ وجود العديد من 'الأشياء الغامضة' في سماء الليل. بعد أن أخطأ في الأصل بينها وبين المذنبات ، بدأ في تجميع قائمة بها حتى لا يرتكب الآخرون نفس الخطأ الذي ارتكبه. في الوقت المناسب ، هذه القائمة (المعروفة باسم كتالوج ميسييه ) ستشمل 100 من أكثر الأشياء روعة في سماء الليل.
واحدة من هؤلاء هي المجرة الحلزونية الموجودة في الكوكبة قصب فيناتشي المعروف باسم Whirlpool Galaxy (المعروف أيضًا باسم Messier 51). تقع بين 19 و 27 مليون سنة ضوئية من مجرة درب التبانة ، كان هذا الجرم السماوي العميق أول ما تم تصنيفه على أنه مجرة حلزونية. وهي أيضًا واحدة من أشهر المجرات المعروفة بين علماء الفلك الهواة ، ويمكن ملاحظتها بسهولة باستخدام المناظير والتلسكوبات الصغيرة.
وصف:
يقع M51 على بعد حوالي 37 مليون سنة ضوئية ، وهو أكبر عضو في مجموعة صغيرة من المجرات ، والتي تضم أيضًا M63 وعددًا من المجرات الخافتة. حتى هذا الوقت ، المسافة الدقيقة لهذه المجموعة غير معروفة بشكل صحيح ... حتى عندما كان من المفترض أن يساعد حدث المستعر الأعظم لعام 2005 علماء الفلك على الحساب بشكل صحيح! كما ذكر K. Takats في دراسة:
'تم تقدير المسافة إلى مجرة ويرلبول (M51 ، NGC 5194) باستخدام القياس الضوئي والتحليل الطيفي المنشور للمستعر الأعظم من النوع II-P SN 2005cs. تم تطبيق كل من طريقة الفوتوسفير الموسعة (EPM) وطريقة الشمعة القياسية (SCM) ، المناسبة لـ SNe II-P. يتوافق متوسط المسافة (7.1 +/- 1.2 ميجا في الثانية) بشكل جيد مع تقلبات سطوع السطح السابقة والمسافات التي تعتمد على وظيفة السدم الكوكبية ، ولكنها أطول قليلاً من المسافة التي حصل عليها Baron et al. بالنسبة لـ SN 1994I عبر طريقة توسيع الغلاف الطيفي المناسب. منذ أن أظهرت SN 2005cs سرعة تمدد منخفضة خلال مرحلة الهضبة ، على غرار SN 1999br ، تمت إعادة معايرة ثوابت SCM بما في ذلك بيانات SN 2005cs أيضًا. العلاقة الجديدة مقيدة بشكل أفضل في نظام السرعة المنخفضة ، مما قد يؤدي إلى تقديرات مسافة أفضل لمثل SNe '.
ضوء مرئي (يسار) وصورة بالأشعة تحت الحمراء (يمين) لـ M51 ، تم التقاطها بواسطة مرصد قمة كيت الوطني وتلسكوب سبيتزر الفضائي التابع لناسا ، على التوالي. الائتمان: NASA / JPL-Caltech / R. Kennicutt (جامعة أريزونا) / DSS
بالطبع ، من أبرز سمات مجرة ويرلبول هيكلها الحلزوني الجميل - ربما نتيجة للتفاعل الوثيق بينها وبين المجرة المرافقة لها NGC 5195؟ مثل S. Beckwith ،
'هذه الصورة الأكثر حدة على الإطلاق لمجرة Whirlpool ، التي تم التقاطها في كانون الثاني (يناير) 2005 باستخدام الكاميرا المتقدمة للاستطلاعات على متن تلسكوب هابل الفضائي التابع لناسا ، توضح التصميم الكبير لمجرة حلزونية ، من أذرعها الحلزونية المنحنية ، حيث توجد النجوم الشابة ، إلى قلبها المركزي المصفر. ، موطن النجوم الأكبر سنا. للوهلة الأولى ، يبدو أن المجرة المدمجة تسحب ذراعها. ومع ذلك ، فإن رؤية هابل الواضحة تظهر أن NGC 5195 تمر خلف ويرلبول. كانت المجرة الصغيرة تنزلق عبر Whirlpool لمئات الملايين من السنين. مع انجراف NGC 5195 ، تضخ عضلاتها الجاذبية موجات داخل قرص Whirlpool على شكل فطيرة. الأمواج مثل تموجات في بركة تتولد عند إلقاء حجر في الماء. عندما تمر الموجات عبر سحب الغازات التي تدور في مدارات داخل القرص ، فإنها تضغط على المادة الغازية على طول الحافة الداخلية لكل ذراع. تبدو المادة الترابية الداكنة وكأنها تجمع غيوم العاصفة. تنهار هذه الغيوم الكثيفة ، مما يؤدي إلى ولادة النجوم ، كما يظهر في مناطق تشكل النجوم الوردية الساطعة. تكتسح النجوم الأكبر في النهاية الشرانق المغبرة بفيض من الإشعاع والرياح النجمية الشبيهة بالأعاصير وموجات الصدمة من انفجارات المستعرات الأعظمية. تظهر مجموعات النجوم الزرقاء الساطعة من الفوضى ، لتضيء أذرع ويرلبول مثل أضواء شوارع المدينة '.
ولكن كان هناك المزيد من المفاجآت التي تنتظر من يكتشفها - مثل ثقب أسود محاط بحلقة من الغبار. ما يجعل الأمر أكثر غرابة هو أن حلقة ثانوية تعبر الحلقة الأولية على محور مختلف ، وهي ظاهرة تتعارض مع التوقعات ويمتد زوج من أقماع التأين من محور حلقة الغبار الرئيسية. مثل H. Ford ،
'هذه الصورة من قلب المجرة الحلزونية القريبة M51 ، التي تم التقاطها باستخدام الكاميرا الكوكبية ذات المجال الواسع (في وضع الكمبيوتر الشخصي) على تلسكوب هابل الفضائي التابع لناسا ، تُظهر علامة' X 'داكنة مذهلة عبر نواة المجرة. يرجع سبب 'X' إلى الامتصاص بواسطة الغبار ويحدد الموقع الدقيق للثقب الأسود الذي قد تكون كتلته تعادل مليون نجم مثل الشمس. قد يكون الشريط الأغمق عبارة عن حلقة غبار ذات حافة يبلغ قطرها 100 سنة ضوئية. لا يخفي الطارة ذات الحافة الثقب الأسود وقرص التراكم من أن يُنظر إليها مباشرة من الأرض فحسب ، بل تحدد أيضًا محور تدفق البلازما عالية السرعة وتحصر الإشعاع من قرص التراكم بزوج من مخاريط الضوء الموجهة بشكل معاكس ، والتي تؤين الغاز الذي تم التقاطه في شعاعها. يمكن أن يكون الشريط الثاني من 'X' عبارة عن قرص ثانٍ يُرى على الحافة ، أو ربما تدوير الغاز والغبار في MS1 المتقاطع مع النفاثات ومخاريط التأين. '
تاريخ المراقبة:
اكتشف تشارلز ميسيير مجرة ويرلبول لأول مرة في 13 أكتوبر 1773 وأعيد رصدها مرة أخرى لسجلاته في 11 يناير 1774. كما كتب عن اكتشافه في ملاحظاته:
'سديم خافت جدًا ، بدون نجوم ، بالقرب من عين السلوقي الشمالي [كلب الصيد] ، أسفل النجم إيتا من الدرجة الثانية من ذيل Ursa Major: اكتشف ميسيير هذا السديم في 13 أكتوبر 1773 ، أثناء مشاهدته المذنب المرئي في ذلك الوقت. لا يمكن للمرء أن يرى هذا السديم دون صعوبات مع تلسكوب عادي يبلغ طوله 3.5 قدم: بالقرب منه يوجد نجم من الدرجة الثامنة. أعلن ميسييه عن موقعه على الرسم البياني للمذنب الذي لوحظ في عامي 1773 و 1774. إنه مزدوج ، ولكل منهما مركز لامع مفصول 4'35 '. يتلامس 'الغلافان' مع بعضهما البعض ، ويكون أحدهما أضعف من الآخر '.
سيكون صديقه ومساعده المخلص ، بيير ميشين ، هو الذي سيكتشف NGC 5195 في 21 مارس 1781. على الرغم من مرور سنوات عديدة قبل إثبات أن المجرات كانت بالفعل أنظمة مستقلة ، إلا أن علماء الفلك التاريخيين كانوا أكثر وضوحًا من ذلك بكثير. أعطيناهم الفضل. سيراقب السير ويليام هيرشل M51 عدة مرات ، لكن ابنه جون سيكون أول من يعلق على مخطط M51:
'هذا الشيء الفريد جدًا وصفه ميسييه: -' Nebuleuse sans etoiles. ' 'On ne peut la voir que difficilement avec une lonze ordinaire de 3 1/2 pieds.' 'Elle est double، ayant chacune un centre brillant eloigne l’un de l’autre de 4 ′ 35 ″. أجواء Les deux هي لمسة '. من خلال هذا الوصف يتضح أن الظاهرة الغريبة للحلقة الغامضة التي تحيط بالنواة المركزية قد أفلتت من ملاحظته ، كما كان متوقعًا من الضوء السفلي لتلسكوباته. يصفه أبي في ملاحظاته عن سدم مسير بأنه سديم دائري لامع ، محاط بهالة أو مجد على مسافة منه ، ويرافقه رفيق ؛ لكني لا أجد أن التقسيم الجزئي للحلقة إلى فرعين في جميع أنحاء الطرف الجنوبي الذي يتبعه قد لاحظه. ومع ذلك ، فهذه واحدة من أكثر ميزاتها روعة وإثارة للاهتمام. لنفترض أنه يتكون من نجوم ، فإن المظهر الذي سيقدمه لمشاهد وُضِع على كوكب مرافق على أحدها يقع بشكل غريب الأطوار باتجاه الشمال الذي يسبق ربع الكتلة المركزية ، سيكون مشابهًا تمامًا لمجرتنا درب التبانة ، عابرًا في بطريقة مماثلة تمامًا لسماء النجوم الكبيرة ، حيث يمكن رؤية الكتلة المركزية متوقعة ، و (نظرًا لبعدها) تظهر ، مثلها ، مكونة من نجوم أصغر بكثير من تلك الموجودة في أجزاء أخرى من السماء. هل يمكن إذن أن يكون لدينا هنا نظام أخ يحمل تشابهًا ماديًا حقيقيًا وتشبيهًا قويًا للهيكل مع هيكلنا؟ لولا التقسيم الفرعي للحلقة ، لكان التشبيه الأكثر وضوحًا هو نظام زحل ، وسوف يتذكر هذا الكائن بقوة فكرة لابلاس التي تحترم تكوين هذا النظام. لكن من الواضح أنه يجب التخلي عن كل فكرة التناظر التي يسببها الدوران على محور ، عندما نعتبر أن الشكل الإهليلجي للجزء الداخلي المقسم يشير باحتمال كبير إلى ارتفاع هذا الجزء فوق مستوى الباقي ، بحيث يجب أن يكون الشكل الحقيقي هو شكل الحلقة التي تنقسم عبر نصف محيطها ، مع تحديد الأجزاء المنقسمة بزاوية تبلغ حوالي 45 درجة لكل مستوى على مستوى الآخر '.
رسم تخطيطي لـ M51 بقلم ويليام بارسونز ، إيرل روسي الثالث (لورد روس) في عام 1845. الائتمان: المجال العام
كما هو الحال مع كائنات مسييه الأخرى ، كان لدى الأدميرال سميث أيضًا بعض الملاحظات الثاقبة والشاعرية ليضيفها. وكما كتب عن هذه المجرة في سبتمبر 1836:
'لدينا بعد ذلك كائن يقدم عرضًا مذهلاً للطاقات غير القابلة للسيطرة للقوة المطلقة ، والتأمل فيها يجبر العقل والإعجاب على الاستسلام للرهبة. على الحافة الخارجية من الامتداد التلسكوبي ، ندرك كونًا نجميًا مشابهًا للكون الذي ننتمي إليه ، ولا شك في أن سعاته الهائلة مليئة بأعداد لا حصر لها من الكائنات الحية ؛ لتلك الأجرام السماوية الجميلة لا يمكن اعتبارها مجرد كتل من المادة الخاملة.
ومن المثير للاهتمام معرفة أنه إذا كان هناك وجود ذكي ، فإن عالم فلك يحدق في كوننا البعيد ، سوف يراه ، بتلسكوب جيد ، على وجه التحديد تحت الجانب الجانبي الذي يقدمه لنا. لكن بعد كل شيء ماذا نرى؟ كل من هذا الكون الرائع ، كوننا ، وكل ما كشفته المساعدة البصرية لنا ، قد يكون فقط القيم المتطرفة لعنقود أكثر عددًا بشكل كبير.
ملايين الشموس التي ندركها لا يمكن أن تشكل كون الخالق. لا توجد حدود لانهائية. وأجرأ مناظر هيرشل الأكبر وضعنا فقط كقائد لرجل يبلغ نصف قطره حوالي 35000 مرة أطول من مسافة سيريوس عنا. حسنًا ، ربما يشرح لابلاس المحتضر: 'ما نعرفه قليل ؛ ما لا نعرفه هائل '.
استمر اللورد روس في العمل في عام 1844 بفتحته التي يبلغ ارتفاعها 6 أقدام (72 بوصة) وتلسكوب 'ليفياثان' الذي يبلغ ارتفاعه 53 قدمًا ، لكنه كان رجلاً قليل الكلام.
'تم إجراء الجزء الأكبر من الملاحظات عندما تأثرت العين بضوء المصباح ، مما جعل من الصعب تقدير مركز النواة بشكل صحيح ؛ كان من الأهمية بمكان عدم إضاعة أي وقت دون داع ، وبعد استخدام المصباح ، تم اتخاذ إجراء جديد ، حيث تم الحكم على الكائن الذي تم رؤيته بشكل كافٍ. مع النجوم الأكثر سطوعًا ، يحدث هذا كثيرًا قبل تحديد النواة جيدًا ، حيث يبدو أن جميع العوائق التي تحول دون الرؤية تؤثر على السدم أكثر بكثير من النجوم التي يُقدر ضوءها بنفس الشدة. في القائمة السابقة ، تكمن أكبر التناقضات في مقاييس الأجسام الساطعة ، وربما يكون هذا هو الحساب الصحيح لها. لم يتم إدراج أي نجوم في الرسم غير موجودة في جدول القياسات. كان من الأفضل إعطاء المظهر العام للكائن إذا تم وضع النجوم الدقيقة من مخطط العين ، لكن ذلك كان سيخلق الارتباك '.
أتمنى أن تملأ النجوم من هذه الجزيرة الكون البعيدة عينيك!
مجرة الدوامة (Spiral Galaxy M51، NGC 5194) ، مجرة حلزونية كلاسيكية تقع في كوكبة Canes Venatici ، ورفيقتها NGC 5195. Credit: NASA / ESA
تحديد موقع Messier 51:
لا يعد تحديد موقع M51 أمرًا صعبًا إذا كانت السماء مظلمة ، ولكن هذه المجرة تحديدًا صعبة للغاية حيث يوجد تلوث ضوئي لضوء القمر. للعثور عليه ، ابدأ بـ Eta UM ، النجم الموجود في مقبض Big Dipper. في المنظار أو المنظار ، سترى بوضوح 24 UM إلى الجنوب الغربي. الآن ، قم بتوسيط بصرياتك هناك وتحرك ببطء جنوب غربًا نحو Cor Caroli (Alpha CVn) وستجدها!
في الأماكن التي تكون فيها السماء صافية ومظلمة ، من السهل رؤية الهيكل الحلزوني حتى في التلسكوبات الصغيرة ، أو رؤية المجرة في مناظير - ولكن حتى التغيير في ظروف السماء يمكن أن يخفيها عن موقع جيد. تلسكوبات المجال الغنية ذات الأطوال البؤرية السريعة لعمل رائع في هذه المجرة والرفيقة ، وقد تكون قادرًا على تحديد نواة كلتا المجرتين في ليلة سعيدة حتى من موقع سيئ.
اسم الكائن: ميسييه 51
التعيينات البديلة: M51 ، NGC 5194 ، مجرة الدوامة
نوع الكائن: اكتب Sc Galaxy
كوكبة: قصب فيناتشي
حق الصعود: 13: 29.9 (س: م)
الانحراف: +47: 12 (درجة: م)
مسافة: 37000 (كلاي)
سطوع بصري: 8.4 (ماج)
البعد الظاهر: 11×7 (arc min)
لقد كتبنا العديد من المقالات الشيقة حول Messier Objects هنا في Universe Today. ها هي تامي بلوتنر مقدمة في كائنات مسييه ،، M1 - سديم السرطان و M8 - سديم البحيرة ، ومقالات ديفيد ديكسون عن 2013 و 2014 ميسييه ماراثون.
تأكد من إطلاعك الكامل كتالوج ميسييه . ولمزيد من المعلومات ، تحقق من قاعدة بيانات SEDS Messier .
مصادر: