V 18. století si francouzský astronom Charles Messier neustále všímal přítomnosti pevných, difúzních objektů na noční obloze. Zpočátku si myslel, že jde o komety, které se v té době pokoušel najít. Astronomové však později zjistili, že tyto objekty byly ve skutečnosti mlhoviny, galaxie a hvězdokupy. Mezi lety 1758 a 1782 sestavil Messier seznam přibližně 100 těchto objektů.
Jeho záměrem bylo zajistit, aby si ostatní astronomové nespletli tyto objekty s kometami. Ale časem se tento seznam – známý jako Messierův katalog – sloužil vyššímu účelu. Kromě toho, že se jedná o sbírku některých z nejkrásnějších objektů na noční obloze, byl katalog také důležitým milníkem v objevu a výzkumu objektů Deep Sky. První položkou v katalogu je slavná Krabí mlhovina – odtud její označení jako Messierův objekt 1 neboli M1.
Popis:
Messier 1 (také znám jako M1, NGC 1952, Sharpless 244 a Krabí mlhovina ) je pozůstatek supernovy umístěný v Perseově rameni Galaxie Mléčná dráha , zhruba 6500 ± 1600 světelných let od Země. Stejně jako všechny zbytky supernov je to rozpínající se oblak plynu, který vznikl při výbuchu hvězdy. Tento materiál se rozprostírá v objemu přibližně 13 ± 3 ly v průměru a stále se rozpíná rychlostí přibližně 1 500 km/s (930 mi/s).
Na základě její současné rychlosti expanze se předpokládá, že celkové zpomalení expanze mlhoviny se od počáteční supernovy muselo snížit. V podstatě po explozi by pulsar mlhoviny začal vyzařovat záření, které napájelo magnetické pole mlhoviny, čímž by je rozšiřovalo a vytlačovalo ven.
Supernovu, která vytvořila Krabí mlhovinu, zachytili pozorovatelé z celého světa pouhým okem v roce 1054 n. l. Tento složený snímek využívá data z velkých observatoří NASA, Chandra, Hubble a Spitzer.
Ve viditelném světle se Krabí mlhovina skládá z oválné hmoty vláken – jejichž spektrální emisní čáry jsou rozděleny na červenou a modrou posunutou složku – která obklopuje modrou centrální oblast. Vlákno jsou zbytky z vnějších vrstev atmosféry bývalé hvězdy a sestávají především z vodíku a hélia spolu se stopami uhlíku, kyslíku, dusíku a těžších prvků. Teploty vláken jsou obvykle mezi 11 000 a 18 000 K.
Modrá oblast je mezitím výsledkem vysoce polarizovaného synchrotronového záření, které je emitováno vysokoenergetickými elektrony v silném magnetickém poli. Zakřivená dráha těchto elektronů je způsobena silným magnetickým polem vytvářeným neutronovou hvězdou ve středu mlhoviny (viz níže). Jednou z mnoha součástí Krabí mlhoviny je torus bohatý na helium, který je viditelný jako východo-západní pás protínající oblast pulsaru.
Torus tvoří asi 25 % viditelného vyvržení mlhoviny a předpokládá se, že je tvořen z 95 % heliem. Doposud neexistuje žádné věrohodné vysvětlení struktury torusu. A i když je velmi obtížné změřit celkovou hmotnost mlhoviny, oficiální odhady ji uvádějí na 4,6 ± 1,8 hmotnosti Slunce – tedy 5,5664 až 12,7232 × 10.30kg.
Krabí Pulsar:
Ve středu Krabí mlhoviny jsou dvě slabé hvězdy, z nichž jedna je jejím předchůdcem (tj. ta, která ji vytvořila). Právě kvůli této hvězdě je M1 silným zdrojem rádiových vln, rentgenového záření a záření gama. Pozůstatek supernovy SN 1054 , která byla široce pozorována na Zemi v roce 1054, byla tato hvězda objevena v roce 1968 a od té doby byla označena jako rádiový pulsar.
Pozorovací sekvence M1, ukazující expanzi rázových vln vycházejících z Pulsaru při interakci s okolní mlhovinou. Rentgenové záření Charndra (vlevo), Hubbleovo viditelné světlo (vpravo). (Kredit: NASA, JPL-Caltech)
Známý jako Krabí Pulsar (nebo NP0532), má se za to, že tato rychle rotující hvězda má průměr asi 28–30 km (17–19 mi) a vysílá pulzy záření – od rádiových vln a rentgenových paprsků – každých 33 milisekund. Jako u všech izolovaných pulsarů se jeho perioda zpomaluje velmi pozvolna a energie uvolněná při zpomalování pulsaru je obrovská. Krabí pulsar je také zdrojem synchrotronového záření mlhoviny, které má celkovou svítivost asi 75 000krát větší než Slunce.
Extrémní energetický výdej pulsaru také vytváří neobvykle dynamickou oblast ve středu Krabí mlhoviny. Zatímco většina astronomických objektů vykazuje změny pouze v průběhu mnoha let, vnitřní části kraba vykazují změny v průběhu pouhých několika dní. Nejdynamičtějším prvkem ve vnitřní části mlhoviny je bod, kde rovníkový vítr pulsaru naráží na objem mlhoviny a vytváří nárazovou frontu (viz obrázek výše).
Krabí pulsar je také obklopen expandujícím plynovým obalem, který zahrnuje jeho spektroskopickou doprovodnou hvězdu, která zase obíhá kolem neutronové hvězdy každých 133 dní. Tento pulsar byl prvním, který byl ověřen i v optické části spektra.
Historie pozorování:
Úplně první zaznamenané informace o této supernově pocházejí již ze 4. července 1054 n. l. čínskými astronomy, kteří označili přítomnost „nové hvězdy“ viditelnou za denního světla po 23 dní a 653 nocí. Událost možná také zaznamenali Anasazi, Navajo a Mimbres First Nations of North America ve svých uměleckých dílech.
Charles Messier, francouzský astronom, ve věku 40 let, Nicolas Ansiaume. Kredit: Public Domain.
V modernější době byla mlhovina katalogizována jako objev britským amatérským astronomem Johnem Bevisem v roce 1731 a nezávisle Charlesem Messierem 28. srpna 1758 při hledání návratu Halleyovy komety. Ačkoli to Bevis přidal do své „Uranographia Britannica“, Messier rozpoznal, že to, co našel, nemělo správný pohyb, a proto to nebyla kometa. Messier však připsal Bevisovu objevu zásluhu, když se o něm po letech dozvěděl.
12. září 1758 Messier napadl nápad sestavit katalog objektů, které nebyly kometami, aby pomohl dalším astronomům vyhnout se podobným chybám. Vzhledem k poloze M1, jen o málo více než jeden stupeň od roviny ekliptiky, to byl velmi dobrý nápad. Zejména proto, že M1 byla znovu zaměněna s Halleyovou kometou, když se vrátila v roce 1835.
Název Krabí mlhovina byl poprvé navržen Williamem Parsonsem, třetím hrabětem z Rosse, který ji pozoroval na zámku Birr v roce 1884. Jméno bylo zřejmě kvůli kresbě, kterou z ní vytvořil a která připomínala kraba. Když jej v roce 1848 znovu pozoroval pomocí dalekohledu s lepším rozlišením, nemohl podobnost potvrdit. Ale jméno se stalo populárním a od té doby se drží.
Naše oči by nikdy neuviděly Krabí mlhovinu, jak ji ukazuje tento snímek z Hubblea. Poděkování: NASA, ESA, J. Hester a A. Loll (Arizonská státní univerzita)
Všichni první pozorovatelé – včetně Herschela, Bodea, Messiera a Lassella – si zřejmě spletli vláknité struktury mlhoviny s indikací hvězdné struktury. Jak to popsal sám Messier:
„Mlhovina nad jižním rohem Býka neobsahuje žádnou hvězdu; je to bělavé světlo, protáhlé ve tvaru plamene svíčky, objevené při pozorování komety v roce 1758. Viz mapa této komety, Mem. Akad. z roku 1759, str. 188; pozoroval Dr. Bevis asi v roce 1731. Je zaznamenán v anglickém nebeském atlasu.“
Nápis sira Williamse Herschela o mlhovině se objevil v 74. svazku Filosofických transakcí Královské společnosti v Londýně, který vyšel v roce 1784. Jak jej popsal:
„K tomu lze přidat 1. [M1], 3d, 27, 33, 57, 79, 81, 82, 101 [z Messierova katalogu], které v mých 7, 10 a 20 stopových reflektorech ukazovaly strakatý druh mlhoviny , kterou budu nazývat řešitelnou; takže očekávám, že můj současný dalekohled možná zviditelní hvězdy, o kterých se domnívám, že se skládají…“
Reprodukce prvního zobrazení mlhoviny Lordem Rossem (1844). Kredit: messier.seds.org
Ale byl to Parsons (aka. Lord Rosse), kdo poprvé rozpoznal M1 pro to, co ji známe dnes. Jak zaznamenal, když to viděl poprvé (v roce 1844):
„Obr. 81 je také shluk; v tomto [36palcovém dalekohledu] však vnímáme značnou změnu vzhledu; už to není oválná rozlišitelná [strakatá] mlhovina; vidíme rozlišitelná vlákna rozmístěná jednotlivě, vyvěrající především z jeho jižního konce, a nikoli, jak je obvyklé u shluků, nepravidelně ve všech směrech. Pravděpodobně větší síla by vytáhla další vlákna a ta by pak získala běžnou formu shluku. Je posetý hvězdami, ale smíšenými s mlhovinou, která se pravděpodobně skládá z hvězd příliš malých na to, aby je bylo možné rozeznat. Je to snadný předmět a ukázal jsem ho mnohým a všichni byli najednou ohromeni jeho pozoruhodným aspektem. Vše na skice lze vidět za mírně příznivých okolností.“
Lokalizace Messiera 1:
Krabí mlhovina je snadno viditelná na noční obloze poblíž souhvězdí Býka, kdykoli světelné znečištění nepředstavuje problém. Lze ji lokalizovat identifikací Zeta Tauri, hvězdy třetí velikosti nacházející se východně/severovýchodně od Aldebaranu. Za podmínek tmavé oblohy jej lze vidět jako malinkou, mlhavou skvrnu pomocí dalekohledu a malých dalekohledů s malým zvětšením. Pokud je obloha jasná, může být se skromným vybavením obtížnější jej najít.
Messierův objekt 1 leží mezi souhvězdími Býka, Oriona a Aurigy. Kredit: iau.org
Při trochu větším zvětšení je vidět jako mlhavá oválná skvrna obklopená oparem. V dalekohledech začínajících se 4palcovou aperturou jsou patrné některé detaily v jejím tvaru, s určitým náznakem skvrnité nebo pruhové struktury ve vnitřní části mlhoviny. Amatérskému astronomovi M1 skutečně připadá jako slabá kometa bez ohonu.
Jelikož se Messier 1 nachází pouze 1 1/2 stupně od ekliptiky, dochází k častým konjunkcím a příležitostným přechodům planet a také k zákrytům Měsícem. A pro jednoduchost jsou zde důležité statistiky tohoto Messierova objektu:
Název objektu: Messier 1
Alternativní označení: NGC 1952, M1, Sharpless 244, Krabí mlhovina
Typ objektu: Zbytek supernovy
Souhvězdí: Býk
Rektascenze: 05 : 34,5 (h:m)
Deklinace: +22: 01 (stupně: m)
Vzdálenost: 6.3 (kly)
Vizuální jas: 8,4 (mag)
Zdánlivý rozměr: 6×4 (min. oblouku)
Přejeme vám štěstí při jeho nalezení na noční obloze. A pokud to najdete, užijte si své postřehy!
Napsali jsme mnoho skvělých článků o Krabí mlhovině a Messierových objektech zde na Universe Today. Zde je Co je Krabí mlhovina? , Zvláštní pulsar v Krabí mlhovině , a Pět nejlepších nebeských objektů, které může kdokoli vidět malým dalekohledem .
Určitě se podívejte na náš kompletní Messierův katalog .
Pro více informací se podívejte na Databáze SEDS Messier .