La Spirālveida galaktika ar aktīvo centru M77Katalogizēts arī kā NGC 1068, tas ir viens no tiem objektiem, kas jūs aizrauj, tiklīdz uzzinājāt nedaudz par tā vēsturi. Tā ir ne tikai milzīga un ļoti spoža spirālveida zvaigzne, bet arī lieliska kosmiskā laboratorija, lai pētītu, kas notiek, kad supermasīvs melnais caurums Tas pāriet "zvēra" režīmā un sāk nežēlīgi rijt matēriju.
Šajā galaktikā tie sajaucas intensīva zvaigžņu veidošanās, labi definētas spirālveida struktūrasM77 ir ārkārtīgi enerģiska zvaigzne ar interesantu mitoloģisku vidi, jo tā atrodas Cetus zvaigznājā, jūras briesmonī no Perseja un Andromedas leģendas. Mierīgi izpētīsim visu, ko zinām par M77, balstoties gan uz vēsturiskiem novērojumiem, gan jaunākajiem datiem, kas iegūti ar [neskaidriem - iespējams, "telpiskajiem teleskopiem"]. teleskopi, piemēram, Habla vai VLT ESO.
Kas ir spirālveida galaktika M77 un kur tā atrodas?
Mesjē 77 ir galaktika šķērsvirziena spirālveida galaktika Seiferta tips Atrodas aptuveni 47 miljonu gaismas gadu attālumā no Zemes Cetus zvaigznājā, kas kosmiskā izteiksmē novieto to relatīvi tuvu, pietiekami tuvu, lai ar mūsdienu teleskopiem varētu iespaidīgi detalizēti izpētīt tā iekšējo struktūru.
Tiek lēsts, ka tā kopējais diametrs ir aptuveni 170.000 gaismas gadiTas padara to ievērojami lielāku par Piena Ceļu. Tā centrālās zonas spilgtākie reģioni aptver aptuveni 120 000 gaismas gadu, taču ilgstošas ekspozīcijas attēli ir atklājuši daudz blāvāku ārējo disku, kas sniedzas tālu aiz šīs sākotnējās robežas.
No mūsu perspektīvas M77 ir redzams gandrīz tieši pretī. orientācija “pret mums” Tas ļauj skaidri novērtēt tā spirālveida atzarus, tumšo putekļu zonas un reģionus, kur dzimst zvaigznes, kas dažādu filtru attēlos ir iekrāsoti sarkanīgos un zilganos toņos.
Tā debesu pozīcija Jūras briesmoņa zvaigznāja sirdī ļoti labi atbilst grieķu mitoloģijas tradīcijai. Cetus ir saistīts ar Perseja un Andromedas stāstuStāstā jūras briesmonis grasījās aprīt princesi, līdz iejaucās varonis. Šodien tajā pašā debesu laukumā mēs redzam M77, kas mirdz kā viens no interesantākajiem objektiem šajā apgabalā.
Atklājumu un novērojumu vēsture
Galaktika M77 bija Atklāja franču astronoms Pjērs Mešēns 1780. gadāNenogurstošs novērotājs, kurš cieši sadarbojās ar Šarlu Mesjē. Tomēr tajā laikā nebija ne jausmas, ka šie objekti ir citas galaktikas; tika uzskatīts, ka tie ir miglāji vai zvaigžņu kopas.
Kad Mesjē to iekļāva savā slavenais dziļo debesu objektu katalogssākotnēji to interpretēja kā izkliedēta zvaigžņu kopaBija jāgaida mūsdienu astronomijas attīstība un teleskopu izšķirtspējas un jutības uzlabošana, lai apstiprinātu, ka tā patiešām ir milzīga ārēja galaktika.
Mesjē katalogā M77 izceļas kā viena no lielākajām un spožākajām galaktikāmFaktiski, starp objektiem, kas tiek uzskatīti par relatīvi tuviem, tā ir viena no tālākajām galaktikām visā sarakstā, kas jau sniedz mums priekšstatu par to, cik spēcīga ir tās iekšējā spožums.
Ar vidēja izmēra amatieru teleskopiem M77 izskatās kā difūzs, noapaļots traips, viegli atpazīstama 10. lieluma zvaigznes tuvumā. Lai gan spirālzari nav atšķirami ar neapbruņotu aci, pieredzējis novērotājs ar labiem debess apstākļiem un zināmu pacietību var nojaust tās spirālveida struktūru.
M77 vispārējā struktūra: diski, sviras un stieņi
Viens no lielākajiem M77 pārsteigumiem ir tā iekšējā sarežģītība. Mēs neesam darīšana ar vienkāršu spirāli, bet gan ar josveida spirālveida galaktika ar vairākiem stieņiem un vājš ārējais disks, kas sniedzas tālu aiz apgabaliem, kur spilgtums ir visizteiktākais.
Centrā infrasarkanie novērojumi ir atklājuši vismaz divi skaidri atšķirīgi stieņiIekšējā josla, kuras garums ir aptuveni 3 kiloparseki, ir skaidri redzama tikai infrasarkanajos viļņu garumos, kur putekļi ir mazāk necaurspīdīgi. Galvenā josla, kas ir daudz garāka, sasniedz aptuveni 17 kiloparsekus.
Šie stieņi, iespējams, ir saistīti ar spirālveida atzaru un putekļu joslu organizācija ko mēs redzam lielākajā daļā attēlu. Kaut kas līdzīgs notiek arī citās joslu galaktikās, piemēram, NGC 5248, kur galvenā joslas klātbūtne, šķiet, palīdz novirzīt gāzi uz galaktikas iekšējiem reģioniem, veicinot gan zvaigžņu veidošanos, gan aktivitāti kodolā.
Ir norādes, lai gan pastāv zināmas šaubas, ka varētu pastāvēt vēl dziļāk, mazāks un grūtāk pamanāms stienisJebkurā gadījumā ir skaidrs, ka M77 ir sarežģīta arhitektūra, kurā stieņi, diski un sviras dinamiski mijiedarbojas.
To visu ieskauj vājš ārējais disks sniedzas līdz aptuveni 170 000 gaismas gadiem. Šis disks ir vislabāk redzams ļoti ilgas ekspozīcijas attēlos un satur arī zvaigžņu veidošanās reģionus, lai gan tie ir daudz mazāk intensīvi un blīvi nekā tie, kas novēroti iekšējos reģionos.
Spirālveida zari, putekļi un krāsas: jaunas un vecas zvaigznes
Ja aplūkojam M77 izskatu Habla vai VLT attēlos, pirmais, kas izceļas, ir viņas savīto spirālveida zaru skaistumsŠīs atzaras ir krustojušās ar tumšu putekļu joslām un izraibinātas ar spilgtiem zvaigžņu veidošanās apgabaliem.
Jo galaktikas iekšējās zonas Dominē gaisma no jaunām, karstām zvaigznēm. Šīs zvaigznes apvienojumā ar jonizētu gāzi piešķir zilganu nokrāsu platjoslas attēliem un sarkanīgu mirdzumu H-alfa reģionos, kur ierosinātais ūdeņradis izstaro ļoti intensīvi.
Attālinoties no centra, galaktikas izskats mainās. Atzaru un diska tālākajās daļās gaisma kļūst dzeltenīgāks un oranžāksTas ir raksturīgi vecākai zvaigžņu populācijai. Tas norāda, ka agrāk ir bijis spēcīgs zvaigžņu veidošanās vilnis, un tagad dominē zvaigznes ar mazāku masu un lielāku vecumu.
the zvaigžņu veidošanās reģioni Tie izceļas kā sarkanīgi plankumi un pavedieni. Iekšpusē šie apgabali mēdz izskatīties sārtāki, jo gāze un zvaigznes ir ļoti sajauktas. Diska malā dominē gāze, kas veido plānas, iegarenas, pavedienveida struktūras, kas izskatās intensīvāk sarkanā krāsā.
Novērojumi, kas veikti ar FORS2 instrumentu VLT teleskopā “ESO Cosmic Gems” informatīvās programmas ietvaros, ir ļāvuši mums ļoti skaidri atšķirt kontrastu starp Jaunās zvaigznes ir zilganas, nobriedušas zvaigznes ir dzeltenas un sarkanīgi emisijas miglāji. Tajos pašos attēlos citas, daudz tālākas galaktikas var redzēt arī kā mazus, izplūdušus punktus, kas vēl vairāk uzsver M77 izmēru.
Zvaigžņu uzliesmojuma galaktika: augstas zvaigžņu veidošanās reģioni
Papildus aktīvajam kodolam M77 tiek uzskatīts par una galaktika ar zvaigžņu uzliesmojumu (zvaigžņu uzliesmojums)jo tajā ir milzīgi reģioni, kur zvaigznes veidojas ļoti ātri. Šīs intensīvās zvaigžņu veidošanās zonas galvenokārt ir izkliedētas ap kodolu un gar iekšējiem atzariem.
M77 tuvumā ir identificēti daži no šiem objektiem: Spilgtākie zvaigžņu veidošanās reģioni zināma aptuveni 100 miljonu gaismas gadu rādiusā ap Piena Ceļu. Tas nozīmē, ka mūsu plašākajā kosmiskajā apkārtnē tikai nedaudzās galaktikās ir tik spilgti zvaigžņu veidošanās reģioni kā M77 galaktikā.
Šīs "zvaigžņu rūpnīcas" raksturo spēcīgs spilgtums emisijas līnijas, piemēram, alfa ūdeņradisun ar augstu gāzes un putekļu koncentrāciju, kas, neskatoties uz to, ka aizsedz daļu redzamās gaismas, ir redzama infrasarkanajā spektrā. Tur veidojas jaunas zvaigžņu kopas, kas galu galā apdzīvos galaktikas disku.
Fakts, ka M77 apvieno aktīvu kodolu un intensīvu zvaigžņu uzliesmojumu, liek domāt, ka Gāzes dinamika galaktikā ir cieši saistīta ar stieņiem un spirālzariem.Šīs struktūras virza materiālu uz centrālajiem reģioniem, barojot gan supermasīvo melno caurumu, gan mākoņus, kur veidojas jaunas zvaigznes.
M77 kā Seiferta galaktika: ļoti aktīvs galaktikas kodols
Viens no aspektiem, kas ir izraisījis vislielāko interesi par M77, ir tā klasifikācija kā II tipa Seiferta galaktikaSeiferta galaktikas ir aktīvo galaktikas kodolu (AGN) apakštips, kam raksturīgs liels starojuma daudzums, kas izstaro no to centrālā reģiona.
M77 gadījumā novērojumi liecina, ka tā Kodols ir ārkārtīgi spožs un kompakts.Šī milzīgā emisija rodas no matērijas, kas nokrīt uz supermasīvu melno caurumu galaktikas sirdī. Materiālam virzoties uz melno caurumu, tas sakarst, tiek saspiests un atbrīvo milzīgu enerģijas daudzumu.
M77 klasifikācijā ir zināma īpatnība: lai gan tā šķiet uzskaitīta kā Seiferta II tipsVairāki pētījumi liecina, ka tā iekšējā daba patiesībā ir līdzīgāka Seiferta I tipa galaktikai, ko mēs redzam "maskētu" kā II tipa galaktiku tā centrālā diska orientācijas dēļ attiecībā pret mums. Citiem vārdiem sakot, ģeometrija un putekļu klātbūtne var aizsegt dažus no dziļākajiem reģioniem.
M77 aktīvais kodols ir tik jaudīgs, ka Tas spoži spīd gandrīz visā elektromagnētiskajā spektrāRentgena stari, ultravioletais starojums, redzamā gaisma, infrasarkanais starojums un radioviļņi. Šī emisiju daudzveidība ir padarījusi M77 par galveno mērķi, lai izprastu, kā darbojas supermasīvie melnie caurumi galaktiku centros.
Piemēram, radio jomā M77 kodols ir pazīstams kā Cetus Aīpaši intensīvs avots. Augstas izšķirtspējas novērojumi, piemēram, tie, kas veikti ar VLBA radioteleskopu blokiem, ir ļāvuši ļoti detalizēti izsekot gāzes struktūrām un ūdens maseri kas ieskauj centrālo melno caurumu.
Supermasīvais melnais caurums un akrācijas disks
M77 centrā atrodas Supermasīvs melnais caurums ar aptuveni 10 miljonu sauļu masuAp to ir atklāts gigantisks akrācijas disks, kura diametrs ir aptuveni 5 gaismas gadi un kas satur ūdens molekulas un citus gāzes un putekļu komponentus.
Šis akrācijas disks ir tieši atbildīgs par intensīva augstas enerģijas starojuma emisija ko mēs novērojam. Kad viela iekrīt melnajā caurumā, berze un saspiešana paaugstina tā temperatūru līdz ekstremālām vērtībām, radot rentgena starus un, iespējams, arī gamma starus, kā arī spēcīgu infrasarkanā un radio starojuma mirdzumu.
Pētījumi, kas veikti ar Ļoti lielo teleskopu (VLT) ap 2003. gadu, sniedza pierādījumus par tā esamību. gāzes un putekļu gredzens ap diskuŠie pētījumi, piemēram, Džefa un kolēģu vadītais, palīdzēja precizēt materiāla "torusa" modeli, kas ieskauj daudzus aktīvos kodolus, bloķējot vai ļaujot starojumam iziet cauri atkarībā no leņķa, no kura tas tiek novērots.
Viss šis komplekts — melnais caurums, akrācijas disks, putekļu toruss, ūdens masieri — veido M77. Mācību grāmatas piemērs aktīvo kodolu fizikas izpratneiApvienotie radio, infrasarkanie, optiskie un rentgenstaru dati atbilst Seiferta galaktiku modeļu vispārējam ietvaram, taču ar savām detaļām, kas joprojām tiek pētītas.
Kompaktais zvaigžņu kopums galaktikas centrā
Papildus melnajam caurumam un tā diskam M77 centrā atrodas arī masīva un ļoti kompakta zvaigžņu kopaTiek lēsts, ka šī kopa ir no 500 līdz 1.600 miljoniem gadu veca un aptuveni 50 parseku liela.
Lai gan tas aizņem relatīvi nelielu reģionu, šis klasteris sniedz aptuveni 7% no kopējā kodola spožumaTas nozīmē, ka pat ārkārtīgi spoža AGN klātbūtnē zvaigžņu ieguldījums ir ievērojams un veido svarīgu enerģijas līdzsvara daļu galaktikas centrā.
Blīva zvaigžņu kopas un supermasīva melnā cauruma kombinētā klātbūtne liek domāt, ka Zvaigžņu veidošanās vēsture M77 kodolā ir bijusi intensīva.Visticamāk, ka stieņa un atzaru dinamika jau simtiem miljonu gadu virza gāzi uz centru, veicinot gan kopas, gan melnā cauruma augšanu.
Starojums visā spektrā: no rentgena stariem līdz radioviļņiem
M77 ir kļuvis par etalonmērķi kosmosa misijām un observatorijām, kas pēta debesis. dažādi viļņu garumiGalaktika ievērojami izstaro rentgena, ultravioletos, redzamos, infrasarkanos un radio starus, ļaujot mums iegūt ļoti pilnīgu priekšstatu par to, kas notiek tās iekšpusē.
En RentgensAktīvais kodols izceļas kā spēcīgs avots, kas saistīts ar supermasīvā melnā cauruma akrācijas disku. Šo augstas enerģijas emisiju vēl vairāk modulē gāzes un putekļu klātbūtne, kas absorbē daļu starojuma un atkārtoti izstaro to citos viļņu garumos.
Jo ultravioletā un redzamā gaismaHabla novērojumi atklāj kodola spilgtumu, jauno zvaigžņu zilos kopumus un putekļu mākoņus, kas vijas starp spirālzariem. Jonizētā ūdeņraža sarkanā gaisma, kas ir ļoti labi redzama dažos krāsu kompozītmateriālos, izceļ aktīvākos zvaigžņu veidošanās reģionus.
En infrasarkanaisTeleskopi, piemēram, VLT un citi instrumenti, atklāj karstu putekļu un struktūru izplatību, kas ir stipri aizsegtas redzamajā gaismā. Tieši šajos viļņu garumos visspilgtāk ir redzama galaktikas iekšējā josla un dziļākie reģioni.
En radioPapildus centrālajam Cetus A avotam ir atklāti arī ūdens maseri, kas saistīti ar disku, kas riņķo ap melno caurumu. Šie maseri ļauj veikt ļoti precīzus gāzes ātruma mērījumus un tieši novērtēt centrālā objekta masu, kas ir būtiski teorētisko modeļu pārbaudei.
M77 savā kosmiskajā vidē: M77 grupa
Mesjē 77 nav izolēts kosmosā, bet gan nelielas galaktiku grupas dominējošais loceklisŠī grupa, kas precīzi pazīstama kā M77 grupa, ietver tādus objektus kā NGC 1055, NGC 1073, UGC 2161, UGC 2275, UGC 2302, UGCA 44 un Markarian 600.
Būt grupas galvenajai galaktikai nozīmē, ka M77 rada gravitācijas ietekmi uz saviem kaimiņiemun otrādi. Iepriekšējās vai pašreizējās mijiedarbības, lai gan ne vienmēr ir redzamas ar neapbruņotu aci, iespējams, ir spēlējušas lomu gāzes pārdalē un gan kodola, gan zvaigžņu uzliesmojumu reģionu aktivizēšanā.
Pētot M77 tās grupas kontekstā, astronomi var salīdzināt Zvaigžņu veidošanās līmeņi, kodolu veidi un morfoloģijas starp dažādām galaktikām. Tas palīdz saprast, vai M77 aktivitāte ir izņēmuma rakstura vai arī tā reaģē uz vispārīgākiem modeļiem, kas saistīti ar galaktiku grupu evolūciju.
Cetus zvaigznājs un mitoloģiskā saikne
Debesu reģions, kur atrodas M77, zvaigznājs CetusTam ir ļoti bagāts mitoloģiskais fons. Perseja un Andromedas stāstā Kets attēlo jūras briesmoni, kas grasījās aprīt princesi, pieķēdētu pie klints kā upuri, līdz Persejs iejaucas ar Medūzas galvu.
Nakts debesīs šis mīts atspoguļojas vairāki tuvumā esoši zvaigznājiPersejs, Andromeda, Kasiopeja, Cefejs un spārnotais zirgs Pegass. Cetus aizņem dienvidu apgabalu, tuvāku tiem, ko senie cilvēki saistīja ar ūdeņiem, un šī pozīcija atbilst tā dabai kā jūras radībai.
Cetus ietvaros M77 tiek uzskatīts viens no interesantākajiem dziļo debesu objektiemTas ir ne tikai iespaidīgs, bet to var novērot arī ar amatieru teleskopiem no relatīvi tumšām vietām. Tomēr ikviens, kas skatās caur okulāru, redzēs tikai izkliedētu mākoni; smalkās detaļas, ko mēs zinām, pateicoties Habla, VLT un citiem instrumentiem, paliek ārpus tiešas redzes diapazona.
Kombinācija Mitoloģiskā tradīcija un mūsdienu kosmoloģija Tas padara M77 par īpaši pievilcīgu objektu populārajai zinātnei. Tas ļauj mums pāriet no klasiskās vēstures uz supermasīvo melno caurumu fiziku, neatstājot vienu un to pašu debesu reģionu.
Kopumā spirālveida galaktika ar aktīvo centru M77 izskatās šādi aizraujošs vizuālā skaistuma, dinamiskas sarežģītības un ārkārtīgas enerģiskas vardarbības sajaukumsTā milzīgie izmēri, dubultais stienis, blāvais ārējais disks, zvaigžņu uzliesmojums, supermasīvais melnais caurums, kompaktais zvaigžņu kopums un emisija visā spektrā padara to par patiesi "viss vienā", lai izprastu, kā attīstās aktīvās galaktikas un kāda loma Seiferta tipa kodoliem ir tuvējā Visumā.
