MESSIER 61 - DIE NGC 4303 BARRED SPIRAL GALAXY

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Willkommen zurück am Messier Montag! Heute setzen wir unsere Hommage an unsere liebe Freundin Tammy Plotner fort, indem wir uns die Barred-Spiral-Galaxie Messier 61 ansehen.

Während der französische Astronom Charles Messier im 18. Jahrhundert den Nachthimmel nach Kometen absuchte, bemerkte er immer wieder das Vorhandensein fester, diffuser Objekte, die er ursprünglich für Kometen hielt. Mit der Zeit würde er kommen, um eine Liste von ungefähr 100 dieser Objekte zusammenzustellen, in der Hoffnung, andere Astronomen daran zu hindern, denselben Fehler zu machen. Diese Liste - bekannt als Messier-Katalog - würde zu einem der einflussreichsten Kataloge von Deep Sky-Objekten werden.

Eines dieser Objekte ist die als Messier 61 bekannte Zwischengitter-Spiralgalaxie. Als eine der größeren Galaxien im Virgo-Cluster befindet sich diese Galaxie etwa 52,5 Millionen Lichtjahre von der Erde entfernt und enthält einige spektakuläre Supernovae. Es hat auch einen aktiven galaktischen Kern (AGN), was bedeutet, dass es ein supermassives Schwarzes Loch (SMBH) in seiner Mitte hat und Hinweise auf eine beträchtliche Sternentstehung zeigt.

Was Sie sehen:

Diese großartige alte Spirale erstreckt sich über ungefähr 100.000 Lichtjahre und ist ungefähr so groß wie unsere eigene Milchstraßengalaxie. Sie ist eine der größten im Virgo-Cluster… und eine der aktivsten in Bezug auf Starbursts und Supernovae. Laut Luis Colina (et al.), Der in einer Studie von 1997 angegeben wurde:

„Ein hochauflösendes Hubble-Weltraumteleskop WFPC2 F218W-UV-Bild der Barred-Spirale NGC 4303 (klassifiziert als aktiver galaktischer Kern vom Typ LINER [AGN]) zeigt zum ersten Mal die Existenz einer Kernspiralstruktur massereicher sternbildender Regionen bis hinunter zum UV-hellen ungelösten Kern einer aktiven Galaxie. Die Spiralstruktur, die von den UV-hellen sternbildenden Regionen verfolgt wird, hat einen Außenradius von 225 pc und erweitert sich mit zunehmendem Abstand vom Kern. Die UV-Leuchtkraft von NGC 4303 wird von den massiven sternbildenden Regionen dominiert, und der ungelöste Kern vom LINER-Typ trägt nur 16% zur integrierten UV-Leuchtkraft bei. Die Art des UV-hellen Kerns vom LINER-Typ - Sternhaufen oder reines AGN - ist noch unbekannt. “

Ein weiterer faszinierender Aspekt ist, dass Colinas Team auch einen Super Star Cluster (SSC) mit Messier 61 identifiziert hat. Wie Colina in einer Studie von 2002 angedeutet hat:

„Diese neuen HST / STIS-Ergebnisse zeigen eindeutig das Vorhandensein eines kompakten SSC im Kern eines AGN mit geringer Leuchtkraft, das auch seine dominierende ionisierende Quelle ist. Wir nehmen an, dass zumindest einige LLAGNs in Spiralen als Ergebnis der kombinierten ionisierenden Strahlung verstanden werden könnten, die von einem sich entwickelnden SSC (dh bestimmt durch Masse und Alter) und einem Schwarzen Loch mit geringer Strahlungseffizienz (dh Strahlung bei geringer Strahlung) emittiert wird Sub-Eddington-Leuchtdichten), die in der inneren Region mit wenigen Parsec nebeneinander existieren. Komplementäre Multifrequenzstudien geben erste Hinweise auf die sehr komplexe Struktur des zentralen 10-teiligen NGC 4303, bei dem ein junger SSC offenbar mit einem akkretierenden Schwarzen Loch mit geringer Effizienz und einem mittleren / alten kompakten Sternhaufen koexistiert und wo zusätzlich Ein entwickelter Starburst könnte ebenfalls vorhanden sein. Wenn Strukturen wie die in NGC 4303 nachgewiesenen in den Kernen von Spiralen häufig vorkommen, muss die Modellierung der verschiedenen Sternkomponenten und ihr Beitrag zur dynamischen Masse genau festgelegt werden, bevor endgültige Schlussfolgerungen über die Masse der zentralen Schwarzen Löcher von wenigen gezogen werden können auf mehrere Millionen Sonnenmassen. “

Natürlich hört das Studium hier nicht einfach auf. Wie D. Tschoke (et al.) In einer Studie von 2000 anzeigte:

„Die späte Galaxie NGC 4303 (M61) ist eine der am intensivsten untersuchten Barred-Galaxien im Virgo-Cluster. Seine ausgeprägte verstärkte Sternentstehung in großen Bereichen der Scheibe kann aufgrund seiner geringen Neigung von etwa 27 Grad gut untersucht werden. Wir präsentieren Beobachtungen von NGC 4303 mit dem ROSAT PSPC und HRI im weichen Röntgen (0,1-2,4 keV). Der Großteil der Röntgenemission befindet sich im Kernbereich. Es trägt mehr als 80% zum gesamten beobachteten weichen Röntgenfluss bei. Die Erweiterung der zentralen Röntgenquelle und das L_X / L_Halpha-Verhältnis deuten auf ein schwach leuchtendes AGN (LINER) mit einer kreisförmigen sternbildenden Region hin. Mit dem HRI können mehrere separate Plattenquellen unterschieden werden, die räumlich mit einigen der leuchtendsten HII-Regionen außerhalb des Kerns von NGC 4303 zusammenfallen. Die Gesamtsternbildungsrate beträgt 1-2 Msun / Jahr. Die Röntgenstruktur folgt der Verteilung der Sternentstehung mit Verstärkung an den bar-typischen Mustern. Die beste spektrale Anpassung besteht aus einer Potenzgesetzkomponente (AGN und HMXBs) und einer thermischen Plasmakomponente aus heißem Gas aus Supernova-Überresten und Superbubbles. Die Gesamtleuchtkraft von 0,1-2,4 keV von NGC 4303 beträgt 5 × 10 ^ 40 erg / s, was mit vergleichbaren Galaxien wie z. NGC 4569. ”

Wenn es darauf ankommt, dreht sich alles um diesen sternbildenden Ring. Eva Schinnerer (et al.) Sagte in einer Studie von 2002:

„Das UV-Kontinuum zeichnet einen vollständigen Ring nach, der nördlich des Kerns stark ausgestorben ist. Ein solcher Ring bildet sich in hydrodynamischen Modellen von Doppelstäben, aber die Modelle können die auf der Vorderseite des Innenstabs beobachtete UV-Emission nicht berücksichtigen. Ein Vergleich mit anderen Starburst-Ringgalaxien, bei denen die molekulare Gasemission und die sternbildenden Cluster einen Ring oder eine eng gewickelte Spiralstruktur bilden, legt nahe, dass sich der Starburst-Ring in NGC 4303 in einem frühen Stadium der Bildung befindet. “

Wie werden die heutigen Technologien den großartigen M61 weiter untersuchen? Schauen Sie sich an, was MOS kann! Die sehr effiziente Multi-Objekt-Spalt-Beobachtungstechnik mit dem Multi-Mode-Instrument FORS1 wurde an der Virgo-Cluster-Galaxie NGC 4303 demonstriert. Neunzehn bewegliche Schlitze in der Fokusebene des Instruments sind so positioniert, dass das schwache Licht aus mehreren H II -Regionen in dieser Galaxie in den Spektrographen gelangen kann, während das viel stärkere „Hintergrundlicht“ (aus den nahe gelegenen Bereichen in der Galaxie und zu einem großen) Ausdehnung von der oberen Erdatmosphäre) wird durch die Maske blockiert.

Beobachtungsgeschichte:

M61 wurde von Barnabus Oriani am 5. Mai 1779 entdeckt, als er dem Kometen dieses Jahres folgte. Er sagte: "Sehr blass und sieht genauso aus wie der Komet." Unser Held Messier hatte es in derselben Nacht auch gesehen - aber er dachte es war der Komet! Da Charles Messier ein guter Astronom war, kehrte er jeden Abend zurück, um die Bewegung zu beobachten, und es dauerte nur ein paar Tage, um seinen Fehler zu erkennen und ihn in seinen eigenen Notizen zuzugeben:

11. Mai 1779. 61. 12h 10m 44s (182d 41 ′ 05 ″) + 5d 42 ′ 05 ″ - Nebel, sehr schwach und schwer wahrzunehmen. M. Messier verwechselte diesen Nebel am 5., 6. und 11. Mai mit dem Kometen von 1779; Am 11. erkannte er, dass dies nicht der Komet war, sondern ein Nebel, der sich auf seinem Weg und am selben Punkt des Himmels befand. “

Sir William und Sir John Herschel kehrten später auch zu M61 zurück, um ihm ihre eigenen Katalognummern zuzuweisen, die beide bestimmte Teile dieser wundervollen Galaxie auflösten - aber beide begannen nicht wirklich zu verstehen, was sie sahen. Das nahm Admiral Smyth, der in seinen Notizen festhielt:

"Ein großer blassweißer Nebel zwischen den Schultern der Jungfrau. Dies ist ein gut definiertes Objekt, aber so schwach, dass es die Überraschung erregt, dass Messier es 1779 mit seinem 3 1/2 Fuß-Teleskop entdeckte. Unter der besten Wirkung meines Instruments lodert es in Richtung Mitte; aber in H. [John Herschel] 's Reflektor wird es schwach als bizentral [eine Illusion, die durch den Balken verursacht wird] gesehen, die Kerne sind 90 Zoll voneinander entfernt und liegen sp [südlich vor, SW] und nf [nach Norden, NE] . Es werden vier Teleskopsterne vorangestellt, gefolgt von einem weiteren. Differenziert mit dem folgenden Objekt [17 Virginis], von dem es etwa von Süden nach Westen trägt und sich in einem Grad Entfernung befindet. Dieses Objekt ist ein Ausreißer einer riesigen Masse diskreter, aber benachbarter Nebel, deren sphärische Formen auf eine Kompression hinweisen. “

Messier 61 finden:

Das Auffinden von Messier 61 ist das Feld der Jungfrau-Galaxie ist relativ einfach, da es im Vergleich zu anderen Feldern in der Region so groß und hell ist. Beginnen Sie Ihre Jagd, indem Sie Beta und Delta Virginis identifizieren. Zwischen diesem Paar sehen Sie Findercope oder binokulare sichtbare Sterne 17 und 16 Virginis. Ihr Ziel liegt zwischen diesem Sternpaar. Während M61 ein Fernglas möglich ist, würde es astronomische Ferngläser mit einer Öffnung von ungefähr 80 mm und dunklem Himmel erfordern - obwohl der Kern bei hervorragenden Himmelsbedingungen mit Öffnungen von nur 60 mm gesehen werden kann.

In einem Teleskop mit kleiner Apertur erscheint M61 als sehr schwaches Oval mit einem hellen zentralen Bereich. Mit zunehmender Größe steigen auch Details und Auflösung. Bei einer Größe von 6 bis 8 Zoll wird der Kern sehr klar und die Anfänge der Spiralarme beginnen sich aufzulösen. Im Bereich von 10 bis 12 Zoll wird die Spiralstruktur klar und eine fleckige Textur wird klar.

Viel Spaß bei Ihren Beobachtungen!

Und hier sind die kurzen Fakten zu Messier 61, die Ihnen den Einstieg erleichtern sollen:

Objektname: Messier 61
Alternative Bezeichnungen: M61, NGC 4303
Objekttyp: Typ SABbc Spiral Galaxy
Sternbild: Jungfrau
Rechter Aufstieg: 12: 21,9 (h: m)
Deklination: +04: 28 (Grad: m)
Entfernung: 60000 (kly)
Visuelle Helligkeit: 9,7 (mag)
Scheinbare Abmessung: 6 × 5,5 (Bogen min)

Wir haben hier im Space Magazine viele interessante Artikel über Messier Objects geschrieben. Hier ist Tammy Plotners Einführung in die Messier-Objekte, M1 - The Crab Nebula, und David Dickisons Artikel zu den Messier-Marathons 2013 und 2014.

Schauen Sie sich unbedingt unseren vollständigen Messier-Katalog an. Weitere Informationen finden Sie in der SEDS Messier-Datenbank.

Quellen: