Vítejte zpět v Messier Monday! V naší pokračující poctě velké Tammy Plotnerové se podíváme na kulovou hvězdokupu známou jako Messier 30. Užijte si to!
Během 18. století slavný francouzský astronom Charles Messier zaznamenali přítomnost několika „mlhavých objektů“ na noční obloze. Poté, co si je původně spletl s kometami, začal sepisovat jejich seznam, aby ostatní neudělali stejnou chybu jako on. Časem tento seznam (známý jako Messierův katalog ) bude zahrnovat 100 nejúžasnějších objektů na noční obloze.
Jedním z těchto objektů je Messier 30, kulová hvězdokupa nacházející se v jižním souhvězdí Kozoroh . Vzhledem ke své retrográdní oběžné dráze přes vnitřní galaktické halo se předpokládá, že tato kupa byla v minulosti získána ze satelitní galaxie. Přestože je pouhým okem neviditelná, lze tuto kupu pozorovat o něco více než dalekohledem a je nejviditelnější v letních měsících.
Popis:
Messier měří v průměru asi 93 světelných let a leží ve vzdálenosti asi 26 000 světelných let od Země a blíží se k nám rychlostí asi 182 kilometrů za sekundu. I když vypadá dostatečně neškodně, jeho slapový vliv pokrývá obrovských 139 světelných let – mnohem větší, než je jeho zdánlivá velikost.
Polovina jeho hmoty je tak koncentrovaná, že doslova tisíce hvězd by mohly být stlačeny v oblasti, která nepřesahuje vzdálenost mezi naší sluneční soustavou a Siriusem! Uvnitř této hustoty však bylo nalezeno pouze 12 proměnných hvězd a velmi málo důkazů o jakýchkoliv srážkách hvězd, ačkoli byla zaznamenána trpasličí nova!
Co je tedy na této malé kulové hvězdě tak zvláštního? Vyzkoušejte zhroucené jádro – a takové, které bylo dokonce vyřešeno pozemskými dalekohledy. Podle Bruce Jones Sams III, astrofyzici z Harvardské univerzity:
„Kulová hvězdokupa NGC 7099 je prototypem zhroucené jádrové hvězdokupy. Prostřednictvím řady instrumentálních, pozorovacích a teoretických pozorování jsem vyřešil jeho základní strukturu pomocí pozemního dalekohledu. Jádro má poloměr 2,15 arcsec při zobrazení s prostorovým rozlišením pásma V 0,35 arcsec. Počáteční pokusy o zobrazování skvrn produkovaly obrazy neadekvátního signálu k šumu a rozlišení. Pro vysvětlení těchto výsledků byl vyvinut nový, plně obecný model signál-šum. Správně zohledňuje všechny zdroje šumu při pozorování skvrn, včetně aliasingu vysokých prostorových frekvencí neadekvátním vzorkováním roviny obrazu. Model nazvaný Full Speckle Noise (FSN) lze použít k předpovědi výsledku jakéhokoli experimentu se zobrazováním skvrn. Pro vytvoření ostřejších astronomických snímků byla vyvinuta nová zobrazovací technika s vysokým rozlišením nazvaná ACT (Atmospheric Correlation with a Template). ACT kompenzuje pohyb obrazu v důsledku atmosférických turbulencí.“
Fotografie je pro astronomy důležitým nástrojem pro práci – na zemi i ve vesmíru. Kombinací výsledků se můžeme naučit mnohem více než jen z výsledků jednoho pozorování dalekohledem. Jak napsal Justin H. Howell v a studie z roku 1999 :
'Dlouho je známo, že kulová hvězdokupa M30 (NGC 7099) po kolapsu jádra má modřejší barevný gradient a nedávná práce naznačuje, že centrální nedostatek jasně červených obrů tento gradient plně nevysvětluje. Tato studie využívá snímky z Hubble Space Telescope Wide Field Planetary Camera 2 v pásmech F439W a F555W spolu s pozemskými CCD snímky s širším zorným polem pro normalizaci příspěvku neklastrového pozadí. Uvedená nejistota odpovídá za Poissonovy fluktuace v malém počtu jasných vyvinutých hvězd, které dominují světlu kupy. Zkoumáme různé algoritmy pro umělou redistribuci světla jasně červených obrů a hvězd s horizontálními větvemi rovnoměrně po celé kupě. Tradiční metoda redistribuce v poměru k profilu jasu klastru se ukazuje jako nepřesná. V M30 není žádný významný zbytkový barevný gradient po správné jednotné redistribuci všech jasných vyvinutých hvězd; zdá se tedy, že barevný gradient v centrální oblasti M30 je zcela způsoben hvězdami po hlavní posloupnosti.'
Snímek Messier 30 (M 30, NGC 7099) byl pořízen pomocí HST Advanced Camera for Surveys (ACS). Poděkování: NASA/ESA
Co se tedy stane, když se ponoříte ještě hlouběji do jiného typu fotografie? Jen se zeptejte lidí z Chandry – jako Phyllis M. Lugger, která ve své studii napsala: „ Zdroje rentgenového záření Chandra v globulární hvězdokupě M30 (NGC 7099) ':
„Hlásíme detekci šesti samostatných zdrojů rentgenového záření s nízkou svítivostí, které se nacházejí do 12“ od středu kulové hvězdokupy M30 (NGC 7099), a celkem 13 zdrojů v poloměru poloviční hmotnosti, z expozice 50 ks Chandra ACIS-S. Tři zdroje leží ve velmi malém horním limitu 1,9” na poloměru jádra. Nejjasnější ze tří jaderných zdrojů má měkké rentgenové spektrum podobné černému tělesu, což je v souladu s tím, že jde o klidovou nízkohmotnostní rentgenovou dvojhvězdu (qLMXB). Identifikovali jsme optické protějšky čtyř ze šesti centrálních zdrojů a řady vzdálených zdrojů pomocí hloubkového Hubbleova vesmírného dalekohledu a pozemního zobrazování. Zatímco dva navrhované protějšky, které leží uvnitř jádra, mohou představovat náhodné superpozice, dva identifikované centrální zdroje, které leží vně jádra, mají rentgenové a optické vlastnosti konzistentní s tím, že jde o kataklyzmatické proměnné (CV). Dva další zdroje mimo jádro mají možné aktivní binární protějšky.'
Historie pozorování:
Když Charles Messier v roce 1764 poprvé narazil na tuto kulovou hvězdokupu, nebyl schopen rozlišit jednotlivé hvězdy a mylně se domníval, že jde o mlhovinu. Jak tehdy napsal ve svých poznámkách:
„V noci ze 3. na 4. srpna 1764 jsem objevil mlhovinu pod velkým ohonem Kozoroha a velmi blízko hvězdy šesté magnitudy, 41. souhvězdí, podle Flamsteeda: člověk vidí tuto mlhovinu s obtížemi obyčejný [neachromatický] refraktor 3 stopy; je kulatá a žádnou hvězdu jsem neviděl: když jsem ji prozkoumal dobrým gregoriánským dalekohledem, který zvětšuje 104krát, mohla by mít průměr 2 obloukové minuty. Porovnal jsem střed s hvězdou Zeta Capricorni a určil jsem její polohu při rektascenci na 321d 46′ 18″ a její deklinaci na 24d 19′ 4″ na jih. Tato mlhovina je vyznačena na mapě slavné Halleyovy komety, kterou jsem pozoroval při jejím návratu v roce 1759.'
Snímek oblasti jádra Messier 30 Hubbleovým vesmírným dalekohledem. Kredit: NASA
Messierovi však nemůžeme nic vytknout, protože jeho úkolem bylo lovit komety a děkujeme mu za přihlášení tohoto objektu k dalšímu studiu. Možná první vodítko k základnímu potenciálu M30 přišlo od sira Williama Herschela, který často studoval Messierovy objekty, ale své poznatky formálně neoznámil. Ve svých osobních poznámkách napsal:
„Brilantní hvězdokupa, jejíž hvězdy jsou uprostřed postupně více stlačeny. Je izolovaný, to znamená, že s ním pravděpodobně nebude spojena žádná z hvězd v okolí. Jeho průměr je od 2'40' do 3'30'. Figurka je nepravidelně kulatá. Hvězdy ve středu jsou tak stlačené, že se zdá, že běží spolu. Směrem na sever jsou dvě řady jasných hvězd 4 nebo 5 v řadě. V této akumulaci hvězd jasně vidíme působení centrální shlukové síly, která může spočívat v centrální hmotě, nebo, což je pravděpodobnější, ve složené energii hvězd kolem středu. Čáry jasných hvězd, ačkoli podle kresby vytvořené v době pozorování se zdá, že jedna z nich prochází hvězdokupou, s ní pravděpodobně nejsou spojeny.“
Takže, jak dalekohledy postupovaly a rozlišení se zlepšovalo, měnil se i náš způsob uvažování o tom, co jsme viděli... Za dob admirála Smytha se věci ještě zlepšily a stejně tak se zlepšilo i umění rozumět:
'Jemná bledě bílá hvězdokupa pod ocasní ploutví tvora a asi 20 stupňů západně-severozápadně od Fomalhautu, kde v rámci stupně předchází 41 Capricorni, hvězdu 5. magnitudy. Tento objekt je jasný a z roztřesených proudů hvězd na jeho severním okraji má eliptický vzhled s centrálním plamenem; a v poli je jen málo dalších hvězd nebo odlehlých míst.
'Když to Messier v roce 1764 objevil, poznamenal, že to bylo snadno vidět 3 1/2 stopovým dalekohledem, že je to mlhovina, bez doprovodu žádné hvězdy, a že její tvar je kruhový.' Ale v roce 1783 na ni zaútočil WH [William Herschel] s oběma svými 20 stopami Newtonianů a okamžitě se rozdělil na brilantní hvězdokupu se dvěma řadami hvězd, čtyřmi nebo pěti v řadě, které k ní pravděpodobně patří; a proto ji považoval za izolovanou. Nezávisle na tomto názoru se nachází v prázdném prostoru, v jednom z těch chasmat, které Lalande nazval d’espaces vuides, kde v achromatickém dalekohledu s aperturou šedesáti sedmi milimetrů nemohl vnímat hvězdu 9. magnitudy. Modifikací svého velmi důmyslného měřícího procesu Sir William považoval hloubku tohoto shluku za 344. řádu.
„Tady jsou materiály k přemýšlení! Jaká nesmírnost prostoru je naznačena! Může být takové uspořádání zamýšleno, jak trvá na tom zhýralý chrlič hodiny, jako pouhý doplněk ke zrnu světa, v němž přebýváme, k zjemnění temnoty jeho malicherné půlnoci? Toto je obviňování inteligence Nekonečné Moudrosti a Síly při přizpůsobování tak velkých prostředků k tak nepřiměřenému účelu. Žádná představivost nemůže naplnit obraz, jehož zrakové orgány dovolují matný obrys; a ten, kdo sebevědomě zkoumá Věčný plán, nemůže být příliš vzdálen od šílenství. Byla to taková úvaha, která inspirovaného pisatele přiměla prohlásit: „Jak nevyzpytatelné jsou jeho operace a jeho způsoby, jak to zjistit!“
Ve všech historických pozorovacích poznámkách najdete zápisy jako „pozoruhodný“ a dokonce i Dreyerovy slavné vykřičníky. I když M30 nemusí být nejsnáze k nalezení ani nejjasnější z Messierových objektů, stále si zaslouží váš čas a pozornost!
Umístění Messiera 30 ve směru souhvězdí Štíra. Poděkování: časopis IAU/Sky & Telescope (Roger Sinnott & Rick Fienberg)
Lokalizace Messiera 30:
Najít M30 není snadný úkol, pokud nepoužíváte dalekohled GoTo. V každém jiném případě je to starhopový proces, který musí začít určením tvaru velkého úsměvu v souhvězdí Kozoroha. Jakmile oddělíte toto souhvězdí, začnete si všímat, že mnoho z jeho primárních hvězd asterismu je spárováno – což je dobrá věc! Nejseverovýchodnější dvojice jsou Gamma a Delta, což je místo, kde by měli začít uživatelé binokulárů.
Jak se budete pomalu pohybovat na jih a mírně na západ, narazíte na svůj další široký pár – Chi a Epsilon. Další jihozápadní sada je 36 Cap a Zeta. Nyní máte dvě možnosti! Messier 30 můžete najít o něco více než šířku prstu na východ od Zety (asi polovina binokulárního pole)… nebo se můžete vrátit do Epsilonu a podívat se asi o jedno binokulární pole na jih (asi 3 stupně) na hvězdu 41, která bude se objeví jen východně od Messier 30 ve stejném zorném poli.
Pro hledáček je hvězda 41 kritickým ukazatelem polohy kulové hvězdokupy! Nebude viditelný pouhým okem, ale i malé zvětšení odhalí jeho přítomnost. Pomocí dalekohledu nebo velmi malého dalekohledu se bude Messier 30 jevit pouze jako malá, vybledlá šedá světelná koule s malou hvězdou vedle ní. Nicméně s aperturami dalekohledu tak malými, jako jsou 4″, začnete s určitým rozlišením na této přehlížené kulové hvězdokupě a větší apertury to pěkně vyřeší.
A zde jsou rychlá fakta o Messier 30, která vám pomohou začít:
Název objektu: Messier 30
Alternativní označení: M30, NGC 7099
Typ objektu: Kulová hvězdokupa třídy V
Souhvězdí: Kozoroh
Rektascenze: 21 : 40,4 (h:m)
Deklinace: -23:11 (stupně: m
Vzdálenost: 26.1 (kly)
Vizuální jas: 7,2 (mag)
Zdánlivý rozměr: 12,0 (oblouk min)
Napsali jsme mnoho zajímavých článků o Messierových objektech zde na Universe Today. Tady je Tammy Plotner Úvod do Messierových objektů ,, M1 – Krabí mlhovina , M8 – mlhovina Laguna a články Davida Dickisona o 2013 a 2014 Messierovy maratony.
Určitě se podívejte na náš kompletní Messierův katalog . A pro více informací se podívejte na Databáze SEDS Messier .
Prameny: