Галактика Сомбреро - Википедия - Sombrero Galaxy

Для использования в других целях см. M104 (значения).
Сомбреро Галактика
M104 ngc4594 галактика сомбреро hi-res.jpg
Изображение сделано Космический телескоп Хаббла, 2 октября 2004 г.
Данные наблюдений (J2000 эпоха )
СозвездиеДева
Прямое восхождение12час 39м 59.4s[1]
Склонение−11° 37′ 23″[1]
Красное смещение0.003416±0.000017[1]
Лучевая скорость гелио1,024±5 км / с[1]
Галактоцентрическая скорость904±7 км / с[1]
Расстояние9.55 ± 0.31 Мпк
(31.1 ± 1.0 Млы )[2]
Абсолютная величина  (В)−21.8[3]
Характеристики
ТипSA (s) a;[1]
Размер15 кпк (49,000 лы )
Видимый размер  (V)9′ × 4′
Примечательные особенностиЧрезвычайно яркий центр, контрастирующий с интригующе детализированной полосой пыли
Прочие обозначения
M 104, NGC  4594, UGC  293, PGC  42407

В Сомбреро Галактика (также известен как Объект Мессье 104, M104 или же NGC 4594) это спиральная галактика[4] в созвездие границы Дева и Corvus, составляя около 9,55 мегапарсек (31,1 млн. световых лет )[2] из земной шар. Галактика имеет диаметр примерно 15 килопарсек (49000 световых лет).[5] 30% от размера Млечный Путь. У него яркое ядро, необычно большая центральная выпуклость и выступающий полоса пыли в его наклонном диске. Полоса темной пыли и выпуклость придают этой галактике вид сомбреро шляпа. Первоначально астрономы думали, что гало было маленьким и легким, что указывает на спиральную галактику, но Космический телескоп Спитцера обнаружили, что пылевое кольцо вокруг Галактики Сомбреро больше и массивнее, чем считалось ранее, что указывает на гигантское эллиптическая галактика.[6] В галактике есть кажущаяся величина +8,0,[5] что делает ее хорошо видимой в любительские телескопы, и некоторые авторы считают ее галактикой с самым высоким абсолютная величина в радиусе 10 мегапарсек от Млечного Пути.[3] Его большая выпуклость, центральная огромная черная дыра, и его пыльная полоса привлекают внимание профессиональных астрономов.

История наблюдений

Открытие

Галактика Сомбреро[5] был открыт 11 мая 1781 г. Пьер Мешен, который описал объект в письме Дж. Бернулли в мае 1783 г., которое позже было опубликовано в Berliner Astronomisches Jahrbuch.[7][8] Шарль Мессье сделал рукописную заметку об этом и пяти других объектах (теперь коллективно известных как M104 - M109) в свой личный список объектов, теперь известный как Каталог Мессье, но "официально" он не был включен до 1921 года.[8] Уильям Гершель независимо обнаружил объект в 1784 году и дополнительно отметил наличие «темного слоя» в диске галактики, который сейчас называется пылевой полосой.[7][8] Позже астрономам удалось связать наблюдения Мешена и Гершеля.[8]

Обозначение как объект Мессье

В 1921 г. Камилла Фламмарион нашел личный список Мессье объектов Мессье, включая рукописные заметки о галактике Сомбреро. Отождествлен с объектом 4594 в Новый общий каталог, а Фламмарион заявил, что его следует включить в Каталог Мессье. С этого времени Галактика Сомбреро была известна как M104.[8]

Кольцо от пыли

M104 в инфракрасном диапазоне

Как отмечалось выше, самой яркой особенностью этой галактики является полоса пыли который проходит перед выпуклостью галактики. Эта полоса пыли на самом деле представляет собой симметричное кольцо, окружающее выпуклость галактики.[9] Большая часть холодного атомарного водорода[10] и пыль[9] лежать внутри этого кольца. Кольцо может также содержать большую часть холодного молекулярного газа Галактики Сомбреро,[9] хотя это вывод, основанный на наблюдениях с низким разрешением и слабым обнаружением.[11][12] Необходимы дополнительные наблюдения, чтобы подтвердить, что молекулярный газ галактики Сомбреро ограничен кольцом. На основе инфракрасный спектроскопия, пылевое кольцо является основным местом звездообразования в этой галактике.[9]

Ядро

Ядро Галактики Сомбреро классифицируется как область низкоионизационных линий излучения ядер (ЛАЙНЕР).[13] Это ядерные регионы, где ионизированный газ присутствует, но ионы только слабо ионизованы (т. е. в атомах отсутствует относительно небольшое количество электронов). Источник энергии для ионизации газа в ЛАЙНЕРАХ широко обсуждается. Некоторые ядра LINER могут питаться горячими молодыми звездами, обнаруженными в звездообразование регионов, в то время как другие ядра ЛАЙНЕР могут питаться от активные галактические ядра (высокоэнергетические регионы, содержащие сверхмассивные черные дыры ). Инфракрасный спектроскопия наблюдения 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 ядро ​​галактики, вероятно, является источником энергии, который слабо ионизирует газ в галактике Сомбреро.[9]

Центральная сверхмассивная черная дыра

В 1990-х годах исследовательская группа под руководством Джона Корменди продемонстрировала, что огромная черная дыра присутствует в Галактике Сомбреро.[14] С помощью спектроскопия данные как из CFHT и Космический телескоп Хаббла группа показала, что скорость вращения звезд в центре галактики не может поддерживаться, если масса не превышает 1 миллиард масс солнце, или 109 M☉, присутствует в центре.[14] Это одна из самых массивных черных дыр в ближайших галактиках.

Синхротронное излучение

В радио и рентгеновский снимок длин волн, ядро ​​является сильным источником синхротронное излучение.[15][16][17][18][19][20][21] Синхротронное излучение возникает, когда высокоскоростные электроны колеблются при прохождении через области с сильным магнитные поля. Эта эмиссия довольно обычна для активные галактические ядра. Хотя радиосинхротронное излучение может меняться во времени для некоторых активных ядер галактик, светимость радиоизлучения Галактики Сомбреро изменяется всего на 10–20%.[15]

Неопознанное терагерцовое излучение

В 2006 г. две группы опубликовали измерения терагерцовое излучение от ядра Галактики Сомбреро на длине волны 850 мкм.[9][21] Было обнаружено, что это терагерцовое излучение не связано с тепловым излучением пыли (которое обычно наблюдается на инфракрасный и субмиллиметровые длины волн), синхротронное излучение (что обычно можно увидеть на радио длины волн), тормозное излучение излучение горячего газа (который редко наблюдается на миллиметровых волнах) или молекулярного газа (который обычно дает субмиллиметровые спектральные линии).[9] Источник терагерцового излучения остается неустановленным.

Шаровые скопления

Галактика Сомбреро имеет относительно большое количество шаровые скопления. Наблюдательные исследования шаровых скоплений в Галактике Сомбреро дали оценки численности населения в диапазоне от 1200 до 2000 человек.[22][23][24] Отношение количества шаровых скоплений к общей светимости галактики велико по сравнению с Млечный Путь и подобные галактики с небольшими балджами, но соотношение сопоставимо с другими галактиками с большими балджами. Эти результаты неоднократно использовались, чтобы продемонстрировать, что количество шаровых скоплений в галактиках, как полагают, связано с размером балджей галактик. Поверхностная плотность шаровых скоплений обычно соответствует световому профилю балджа, за исключением области вблизи центра галактики.[22][24][25]

Расстояние и яркость

Для измерения расстояния до галактики Сомбреро использовались как минимум два метода.

Первый метод основан на сравнении измеренных потоки из планетарные туманности в Галактике Сомбреро к известным яркость планетарных туманностей в Млечный Путь. Этот метод дал расстояние до галактики Сомбреро как 29 ± 2Млы (8,890 ± 610 кпк ).[26]

Другой используемый метод - это колебания поверхностной яркости метод. Этот метод использует зернистый вид выпуклости галактики, чтобы оценить расстояние до нее. Выпуклости соседних галактик будут выглядеть очень зернистыми, а более далекие - гладкими. Ранние измерения с использованием этого метода дали расстояния 30,6 ± 1,3 млн лет (9380 ± 400 кпк).[27] Позже, после некоторой доработки методики, было измерено расстояние 32 ± 3 Млл (9810 ± 920 кпк).[28] В 2003 году этот показатель был дополнительно уточнен и составил 29,6 ± 2,5 млн лет (9 080 ± 770 кпк).[29]

Среднее расстояние, измеренное с помощью этих двух методов, составляет 29,3 ± 1,6 Мли (8 980 ± 490 кпк).[примечание 1]

В абсолютная величина (синим цветом) Галактики Сомбреро оценивается в -21,9 на 30,6 Млай (9400 кпк) (-21,8 на среднем расстоянии, указанном выше), что, как указано выше, делает ее самой яркой галактикой в ​​радиусе 32,6 Млай (10 000 kpc) вокруг Млечного Пути.[3]

В отчете за 2016 г. Космический телескоп Хаббла для измерения расстояния до M104 на основе верхушка ветви красного гиганта метод дает 9,55 ± 0,13 ± 0,31 Мпк.[2]

Информация о ближайших галактиках и группах галактик

Галактика Сомбреро находится внутри сложного, похожего на нити облака галактик, которое простирается к югу от Скопление Девы.[30] Однако неясно, является ли Галактика Сомбреро частью формального группа галактик. Иерархические методы идентификации групп, которые определяют принадлежность к группе, учитывая принадлежность отдельных галактик к более крупной совокупности галактик, обычно дают результаты, показывающие, что Галактика Сомбреро является частью группы, которая включает NGC 4487, NGC 4504, NGC 4802, UGCA 289, и, возможно, несколько других галактик.[30][31][32] Однако результаты, основанные на методе перколяции (т. Е. Методе «друзей друзей»), который связывает отдельные галактики вместе для определения принадлежности к группе, показывают, что либо галактика Сомбреро не входит в группу.[33] или что это может быть только часть пары галактик с UGCA 287.[32]

Кроме того, M104 также сопровождается сверхкомпактная карликовая галактика, обнаруженный в 2009 году. Этот объект имеет абсолютная величина −12,3, а эффективный радиус всего 47,9 св. лет (3,03 млн. астрономические единицы ), а массой 3,3 * 107 M☉[34]

Любительская астрономия

Любительский снимок M104

Галактика Сомбреро расположена в 11,5 ° западнее Spica[8] и 5,5 ° к северо-востоку от Эта Корви.[35] Хотя галактика видна с 7 × 35 бинокль или 4-дюймовый (100 мм) любительский телескоп,[35] 8-дюймовый (200 мм) телескоп необходим, чтобы отличить выпуклость от диска,[8] и необходим 10- или 12-дюймовый (250 или 300 мм) телескоп, чтобы увидеть темную полосу пыли.[8]

Смотрите также

Примечания

  1. ^ среднее (29,6 ± 2,5, 29 ± 2) = ((29,6 + 29) / 2) ± ((2,52 + 22)0.5 / 2) = 29.3 ± 1.6

Рекомендации

  1. ^ а б c d е ж «Внегалактическая база данных НАСА / IPAC». Результаты для M104. Получено 2008-07-09.
  2. ^ а б c Маккуинн, Кристен Б. В .; Skillman, Evan D .; Дельфин, Эндрю Э .; Берг, Даниэль; Кенникатт, Роберт (2016). «Расстояние до М104». Астрономический журнал. 152 (5): 144. arXiv:1610.03857. Bibcode:2016AJ .... 152..144M. Дои:10.3847/0004-6256/152/5/144.
  3. ^ а б c Караченцев Игорь Д .; Караченцева Валентина Е .; Huchtmeier, Walter K .; Макаров, Дмитрий Иванович (2003). «Каталог соседних галактик». Астрономический журнал. 127 (4): 2031–2068. Bibcode:2004AJ .... 127.2031K. Дои:10.1086/382905.
  4. ^ [1] Обзор галактики Сомбреро НАСА
  5. ^ а б c «М 104». SIMBAD. Центр астрономических исследований Страсбурга. Получено 2017-09-24.
  6. ^ [2] Знаменитая галактика Сомбреро показывает удивительную сторону
  7. ^ а б Г. Р. Кеппле; Г. В. Саннер (1998). Руководство наблюдателя за ночным небом. Vol. 2. Willmann-Bell. п. 451. ISBN  978-0-943396-60-6.
  8. ^ а б c d е ж грамм час К. Дж. Джонс (1991). Туманности Мессье и звездные скопления (2-е изд.). Издательство Кембриджского университета. ISBN  978-0-521-37079-0.
  9. ^ а б c d е ж грамм Г. Дж. Бендо; Б. А. Бакалев; Д. А. Дейл; Б. Т. Дрэйн; Р. Д. Джозеф; Р. К. Кенникатт-младший; и другие. (2006). "Наблюдения Спитцером и JCMT активного галактического ядра в галактике Сомбреро (NGC 4594)". Астрофизический журнал. 645 (1): 134–147. arXiv:Astro-ph / 0603160. Bibcode:2006ApJ ... 645..134B. Дои:10.1086/504033.
  10. ^ Bajaja, E .; Van Der Burg, G .; Faber, S.M .; Gallagher, J. S .; и другие. (1984). «Распределение нейтрального водорода в галактике Сомбреро, NGC 4594». Астрономия и астрофизика. 141: 309–317. Bibcode:1984A & A ... 141..309B.
  11. ^ Bajaja, E .; Dettmar, R.-J .; Hummel, E .; Велебинский, Р. (1988). «Крупномасштабная структура радиоконтинуума галактики Сомбреро (NGC 4594)». Астрономия и астрофизика. 202: 35–40. Bibcode:1988A & A ... 202 ... 35B.
  12. ^ Дж. С. Янг; С. Се; Л. Таккони; П. Кнезек; и другие. (1995). "Обзор внегалактических СО FCRAO. I. Данные". Астрофизический журнал. 98: 219–257. Bibcode:1995ApJS ... 98..219Y. Дои:10.1086/192159.
  13. ^ Л. К. Хо; А. В. Филиппенко; В. Л. У. Сарджент (1997). «Поиски« карликовых »сейфертовских ядер. III. Спектроскопические параметры и свойства родительских галактик». Астрофизический журнал. 112 (2): 315–390. arXiv:Astro-ph / 9704107. Bibcode:1997ApJS..112..315H. Дои:10.1086/313041.
  14. ^ а б Дж. Корменди; Р. Бендер; Э. А. Аджхар; А.Дресслер; и другие. (1996). "Спектроскопические данные космического телескопа Хаббла для черной дыры размером 1 X 10 9 M☉ в NGC 4594". Астрофизический журнал. 473 (2): L91 – L94. Bibcode:1996ApJ ... 473L..91K. Дои:10.1086/310399.
  15. ^ а б de Bruyn, A. G .; Crane, P.C .; Прайс, Р. М .; Карлсон, Дж. Б. (1976). «Радиоисточники в ядрах NGC 3031 и NGC 4594». Астрономия и астрофизика. 46: 243–251. Bibcode:1976A&A .... 46..243D.
  16. ^ Hummel, E .; van der Hulst, J.M .; Дики, Дж. М. (1984). «Центральные радиоисточники в спиральных галактиках - звездообразование или аккреция». Астрономия и астрофизика. 134: 207–221. Bibcode:1984A & A ... 134..207H.
  17. ^ А. Теан; А. Разносчик; М. Дж. Кукула; С. А. Баум; и другие. (2000). «Радионаблюдения высокого разрешения сейфертовских галактик в протяженной 12-мкм выборке - I. Наблюдения». Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества. 314 (3): 573–588. arXiv:astro-ph / 0001459. Bibcode:2000МНРАС.314..573Т. Дои:10.1046 / j.1365-8711.2000.03401.x.
  18. ^ Т. Ди Маттео; К. Л. Карилли; А. С. Фабиан (2001). «Пределы темпов аккреции на массивные черные дыры в соседних галактиках». Астрофизический журнал. 547 (2): 731–739. arXiv:astro-ph / 0005516. Bibcode:2001ApJ ... 547..731D. Дои:10.1086/318405.
  19. ^ С. Пеллегрини; Г. Фаббиано; Ф. Фиоре; Г. Тринкьери; и другие. (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. Bibcode:2002A&A ... 383 .... 1P. Дои:10.1051/0004-6361:20011482.
  20. ^ С. Пеллегрини; А. Балди; Г. Фаббиано; Д.-В. Ким (2003). «Исследование ядерной аккреции в галактике Сомбреро (NGC 4594)» с помощью XMM-Newton и Chandra. Астрофизический журнал. 597 (1): 175–185. arXiv:Astro-ph / 0307142. Bibcode:2003ApJ ... 597..175P. Дои:10.1086/378235.
  21. ^ а б М. Краузе; Р. Велебински; М. Думке (2006). «Радиополяризация и субмиллиметровые наблюдения галактики Сомбреро (NGC 4594). Крупномасштабная конфигурация магнитного поля и эмиссия пыли». Астрономия и астрофизика. 448 (1): 133–142. arXiv:astro-ph / 0510796. Bibcode:2006 A&A ... 448..133K. Дои:10.1051/0004-6361:20053789.
  22. ^ а б К.-И. Вакамацу (1977). «Радиальное распределение и общее количество шаровых скоплений в M104». Публикации Тихоокеанского астрономического общества. 89: 267–270. Bibcode:1977PASP ... 89..267Вт. Дои:10.1086/130114.
  23. ^ У. Э. Харрис; Х. К. Харрис; Г. Л. Х. Харрис (1984). «Шаровые скопления в галактиках за пределами локальной группы. III NGC 4594 (Сомбреро)». Астрономический журнал. 89: 216–223. Bibcode:1984AJ ..... 89..216H. Дои:10.1086/113504.
  24. ^ а б Т. Дж. Бриджес; Д. А. Ханес (1992). «Система шарового скопления NGC 4594 (Сомбреро)». Астрономический журнал. 103: 800–814. Bibcode:1992AJ .... 103..800B. Дои:10.1086/116102.
  25. ^ С. С. Ларсен; Д. А. Форбс; Дж. П. Броди (2001). «Фотометрия шаровых скоплений в галактике Сомбреро с космического телескопа Хаббл» (PDF). Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества. 327 (4): 1116–1126. arXiv:Astro-ph / 0107082. Bibcode:2001МНРАС.327.1116Л. Дои:10.1046 / j.1365-8711.2001.04797.x.
  26. ^ Х. К. Форд; X. Hui; Р. Чиардулло; Г. Х. Якоби; К. К. Фриман (1996). «Звездный гало M104. I. Обзор планетарных туманностей и расстояние функции светимости планетарной туманности». Астрофизический журнал. 458: 455–466. Bibcode:1996ApJ ... 458..455F. Дои:10.1086/176828.
  27. ^ Э. А. Аджхар; Т. Р. Лауэр; Дж. Л. Тонри; Дж. П. Блейксли; и другие. (1997). «Калибровка метода флуктуации яркости поверхности для использования с космическим телескопом Хаббла». Астрономический журнал. 114: 626–634. Bibcode:1997AJ .... 114..626A. Дои:10.1086/118498.
  28. ^ Дж. Л. Тонри; А. Дресслер; Дж. П. Блейксли; Э. А. Аджхар; и другие. (2001). "Обзор расстояний галактик SBF. IV. Звездные величины, цвета и расстояния SBF". Астрофизический журнал. 546 (2): 681–693. arXiv:astro-ph / 0011223. Bibcode:2001ApJ ... 546..681T. Дои:10.1086/318301.
  29. ^ Дженсен, Джозеф Б .; Тонри, Джон Л .; Баррис, Брайан Дж .; Томпсон, Роджер I .; и другие. (2003). «Измерение расстояний и исследование неразрешенных звездных популяций галактик с помощью инфракрасных флуктуаций яркости поверхности». Астрофизический журнал. 583 (2): 712–726. arXiv:astro-ph / 0210129. Bibcode:2003ApJ ... 583..712J. Дои:10.1086/345430.
  30. ^ а б Р. Б. Талли (1988). Каталог ближайших галактик. Издательство Кембриджского университета. ISBN  978-0-521-35299-4.
  31. ^ П. Фуке; Э. Гургулхон; П. Шамаро; Г. Патурель (1992). «Группы галактик в пределах 80 Мпк. II - Каталог групп и членов групп». Астрономия и астрофизика. 93: 211–233. Bibcode:1992A & AS ... 93..211F.
  32. ^ а б Г. Гюрицин; К. Маринони; Л. Чериани; А. Пизани (2000). «Ближайшие оптические галактики: выборка и отождествление групп». Астрофизический журнал. 543 (1): 178–194. arXiv:Astro-ph / 0001140. Bibcode:2000ApJ ... 543..178G. Дои:10.1086/317070.
  33. ^ А. Гарсия (1993). «Общее изучение принадлежности к группе. II - Определение близких групп». Астрономия и астрофизика. 100: 47–90. Bibcode:1993A и AS..100 ... 47G.
  34. ^ Hau, Джордж К. Т .; Spitler, Lee R .; Forbes, Дункан А .; Проктор, Роберт Н .; Strader, Джей; Мендель, Дж. Тревор; Броди, Жан П .; Харрис, Уильям Э. (2009). «Ультракомпактный карлик вокруг галактики Сомбреро (M104): ближайший массивный UCD». Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества: письма. 394 (1): L97 – L101. arXiv:0901.1693. Bibcode:2009МНРАС.394Л..97Х. Дои:10.1111 / j.1745-3933.2009.00618.x.
  35. ^ а б С. Дж. О'Мира (1998). Объекты Мессье. Издательство Кембриджского университета. ISBN  978-0-521-55332-2.

внешняя ссылка

Координаты: Карта неба 12час 39м 59.4s, −11° 37′ 23″