مرحبًا بك مرة أخرى في Messier Monday! في تكريمنا المستمر لـ Tammy Plotner العظيم ، نلقي نظرة على الكتلة الكروية المعروفة باسم Messier 54!
خلال القرن الثامن عشر ، لاحظ عالم الفلك الفرنسي الشهير تشارلز ميسييه وجود العديد من "الأجسام الغامضة" في سماء الليل. بعد أن أخطأها في الأصل للمذنبات ، بدأ في تجميع قائمة بهذه الأشياء حتى لا يرتكب الآخرون نفس الخطأ الذي ارتكبه. في الوقت المناسب ، ستضم هذه القائمة (المعروفة باسم Messier Catalogue) 100 من أكثر الأشياء الرائعة في سماء الليل.
أحد هذه الأجسام هو الكتلة الكروية المعروفة باسم Messier 54. تقع هذه المجموعة في اتجاه كوكبة القوس ، وكان يعتقد في السابق أنها جزء من مجرة درب التبانة ، التي تقع على بعد حوالي 50000 سنة ضوئية من الأرض ، في العقود الأخيرة ، جاء علماء الفلك لإدراك أنه جزء من Sagittarius Dwarf Galaxy الواقع على بعد حوالي 87000 سنة ضوئية.
ما تبحث عنه:
يهرب منّا بسرعة 142 كيلومترًا في الثانية ، ويمكن أن يبلغ قطر هذا الكوكب الصغير من النجوم 150 عامًا ضوئيًا ويبلغ قطره 87.400 سنة ضوئية. انتظر ... اضغط على الصحافة ... ما يقرب من 90 ألف سنة ضوئية؟ بلى. ميسيير 54 ليس جزءًا من مجرتنا درب التبانة!
في عام 1994 ، اكتشف علماء الفلك اكتشافًا صادمًا إلى حد ما ... كان هذا الحل الصعب لحل الكرة الأرضية جزءًا من مجرة القوس القزم البيضاوي. كما قال مايكل هـ. سيغال (وآخرون) في دراستهم:
"كجزء من مسح ACS لمجموعات المجرات الكروية ، نقدم قياس ضوئي جديد لتلسكوب هابل الفضائي للمجموعة الكروية الضخمة M54 (NGC 6715) والنواة المتراكبة لمجرة القوس المنقطعة (Sgr) dSph المعطلة. إن القياس الضوئي العميق (F606W ~ 26.5) ، عالي الدقة ينتج مخططًا تفصيليًا غير مسبوق لحجم الألوان يوضح الفرع الأفقي الممتد الأزرق والتسلسلات الرئيسية المتعددة لنظام M54 + Sgr. تشير النواقل المتعددة إلى وجود عهدين على الأقل من أشكال تكوين النجوم في منتصف العمر مع 4 و 6 سنوات من العمر و [Fe / H] = - 0.4 إلى -0.6. نظهر بوضوح أيضًا ، ولأول مرة ، عددًا بارزًا من السكان الذين يبلغ عمرهم حوالي 2.3 جرامًا من الوفرة القريبة من الطاقة الشمسية. يشار أيضا إلى عدد قليل من النجوم الأصغر (~ 0.1-0.8 Gyr القديمة) ، أكثر غنى بالمعادن ([Fe / H] ~ 0.6) نجوم. تتوافق علاقة Sgr العمرية والمعدنية مع نموذج الصندوق المغلق وتنافس تشكيل النجوم المتعدد (4-5) طوال حياة القمر الصناعي ، بما في ذلك الوقت الذي بدأ فيه Sgr في التعطيل. "
داخل أعماقها المدمجة يكمن 82 نجمًا متغيرًا معروفًا على الأقل - 55 منها من نوع RR Lyrae. لكن علماء الفلك الذين يستخدمون تلسكوب هابل الفضائي اكتشفوا أيضًا أن هناك متغيرين أحمر شبه منتظم بفترات 77 و 101 يومًا. أوضح كيفين تشارلز شلاوفمان وكينيث جون ميغيل من المرصد الوطني لعلم الفلك البصري في دراستهما:
"تم العثور على معظم النجوم المتغيرة المرشحة على صور PC1 لمركز الكتلة - وهي منطقة لم يتم فيها الإبلاغ عن أي متغيرات من خلال الدراسات الأرضية السابقة للمتغيرات في M54. لا يمكن إجراء هذه الملاحظات من الأرض ، حتى مع AO نظرًا لوجود عدد كبير جدًا من النجوم لكل عنصر دقة في عمليات المراقبة الأرضية ".
ولكن ما هي الأنواع الأخرى من النجوم غير العادية التي يمكن اكتشافها داخل هذا المختبر التطوري النجمى الكوني البعيد؟ جرب ظاهرة تعرف بنجوم الخطاف الأزرق! كما قال ألفريد روزنبرغ (وآخرون) في دراستهم:
"نحن نقدم قياس الضوء BV الذي يتمحور حول الكتلة الكروية M54 (NGC 6715). يوضح الرسم البياني لحجم اللون بوضوح فرعًا أفقيًا أزرق يمتد بشكل غير طبيعي إلى ما وراء النماذج النظرية للفرع الأفقي من العمر صفر. هذه الأنواع من النجوم المتفرعة الأفقية (وتسمى أيضًا نجوم "الخطاف الأزرق") ، والتي تتجاوز الحد الأدنى لكتلة الغلاف للنجوم الساخنة المتفرعة الأفقية المتعارف عليها ، من المعروف أنها موجودة في عدد قليل من العناقيد الكروية: NGC 2808 ، أوميغا سنتوري (NGC 5139) ، NGC 6273 ، و NGC 6388. هذه العناقيد ، مثل M54 ، هي من بين الأكثر توهجًا في مجرتنا ، مما يشير إلى وجود علاقة محتملة بين وجود هذه الأنواع من نجوم الفرع الأفقي والكتلة الإجمالية الكتلة. يمكن تفسير فجوة في الفرع الأفقي المرصود لـ M54 حول Teff = 27000 K ضمن السيناريو النظري لوميض الهيليوم المتأخر ، وهو تفسير محتمل لأصل نجوم الخطاف الأزرق ".
ولكن مع تجميع النجوم معًا بإحكام شديد ، من المحتم أن يحدث المزيد داخل Messier 54. كما أشار تيم آدامز (وآخرون) في دراستهم:
"نحن نحقق في وسيلة لشرح الندرة الواضحة للنجوم الحمراء العملاقة داخل العناقيد الكروية بعد الانهيار. نقترح أن التصادمات بين العمالقة الحمراء والأنظمة الثنائية يمكن أن تؤدي إلى تدمير جزء من عدد السكان العملاق الأحمر ، إما عن طريق ضرب قلب العملاق الأحمر أو عن طريق تشكيل نظام مغلف مشترك سيؤدي إلى تبديد مظروف أحمر عملاق. بمعالجة العملاق الأحمر ككتلتين نقطيتين ، واحدة للنواة والأخرى للغلاف (مع قانون قوة مناسب يأخذ في الاعتبار توزيع الكتلة) ، ومكونات النظام الثنائي تعامل أيضًا على أنها كتل نقطية ، نستخدم كود بأربعة أجسام لحساب المقاييس الزمنية التي ستحدث فيها التصادمات. ثم نقوم بإجراء سلسلة من الجسيمات الديناميكية المائية الجسيمات الملساء لفحص تفاصيل انتقال الكتلة داخل النظام. بالإضافة إلى ذلك ، نوضح أن الاصطدامات بين النجوم المنفردة والعمالقة الحمراء تؤدي إلى تكوين نظام مغلف مشترك من شأنه أن يدمر النجم الأحمر العملاق. نجد أن الاصطدام منخفض السرعة بين الأنظمة الثنائية والعملاق الأحمر يمكن أن يؤدي إلى تدمير ما يصل إلى 13 في المائة من السكان العملاق الأحمر. يمكن أن يساعد ذلك في شرح تدرجات الألوان التي لوحظت في مجموعات PCC الكروية. نجد أيضًا أن هناك احتمال أن تتلامس الأنظمة الثنائية التي تم تشكيلها من خلال كلا النوعين من التصادم في نهاية المطاف ، وربما ينتج عن ذلك مجموعة من المتغيرات الكارثية ".
لكن الاكتشافات لم تنته بعد ... لأن دراسات عام 2009 قد كشفت عن أدلة على وجود ثقب أسود متوسط الكتلة داخل Messier 54 - وهو أول ما تم اكتشافه على الإطلاق في كتلة كروية.
"نبلغ عن اكتشاف أعتاب الكثافة النجمية وزيادة تشتت السرعة في مركز الكتلة الكروية M54 ، الواقعة في مركز مجرة القوس القزمة (Sgr). يبلغ التشتت المركزي المركزي لخط البصر 20.2 ± 0.7 كم s-1 ، وينخفض إلى 16.4 ± 0.4 km s-1 عند 2farcs5 (0.3 قطعة). إن نمذجة الكينماتيكا وملامح كثافة السطح كمجموع لنموذج كينغ وكتلة نقطية تؤدي إلى كتلة ثقب أسود تصل إلى 9400 متر من الشمس. " يقول R. Ibata (وآخرون) ، “ومع ذلك ، يمكن تفسير الملاحظات بدلاً من ذلك إذا كانت النجوم المحصورة تمتلك تباين شعاعي معتدل. يكشف تحليل جينز لنواة Sgr عن تباين تماسي قوي ، ربما بقايا من تكوين النظام.
تاريخ الملاحظة:
في 24 يوليو 1778 عندما وضع تشارلز ميسييه عينه لأول مرة على هذا الضبابي الخافت ، لم يكن لديه أي فكرة عن أنه كان على وشك اكتشاف أول كتلة كروية خارج المجرة. كتب في ملاحظاته: "سديم خافت جدا ، تم اكتشافه في القوس. مركزها رائع ولا يحتوي على نجم ، يمكن رؤيته من خلال تلسكوب لوني 3.5 قدم. تم تحديد موقفها من زيتا القوس ، من الدرجة الثالثة ".
بعد سنوات ، كان السير ويليام هيرشل يدرس أيضًا M54 ، ويكتب في ملاحظاته الخاصة: "سديم مستدير قابل للحل. شديد السطوع في المنتصف ويتضاءل السطوع تدريجيًا ، ويبلغ قطرها 2 1/2 ′ أو 3.. 240 من النجوم الكبيرة جدًا في الجزء الخافت من الضبابية ، لكنني أفترض أنهم ليس لديهم أي صلة بالسديم. أعتقد أنها ليست سوى مجموعة مصغرة من النجوم المضغوطة للغاية. "
ستتبع عدد لا يحصى من الملاحظات الأخرى حيث أصبح M54 مفهرسًا من قبل علماء الفلك الآخرين وكل واحد منهم سيصفه فقط بأنه يحتوي على جوهر أكثر إشراقًا وبعض الدقة حول الحواف. استمتع بمحاولة كسر هذا!
تحديد موقع مسييه 54:
ليس من الصعب العثور على M54 ... انتقل إلى Zeta Sagittarii ، نجمة جنوب غرب القوس "إبريق الشاي" في أقصى الجنوب الغربي وقفز نصف درجة جنوبًا وعرض إصبع (1.5 درجة) غربًا. المشكلة تكمن في رؤيته! في البصريات الصغيرة ، مثل مناظير أو منظار مكتشف ، سيبدو نجميًا تقريبًا بسبب صغر حجمه. ومع ذلك ، إذا كنت تبحث فقط عن ما يبدو كنجم أكبر حجمًا وخافتًا لن يكون في بؤرة التركيز تمامًا ، فقد وجدته.
في المقاريب الأصغر ، لن تحصل على حل لهذه المجموعة الكروية من الفئة الثالثة لأنها كثيفة جدًا. الفتحة الكبيرة ليست أفضل بكثير أيضًا ، حيث تظهر بعض النجوم الفردية فقط في المحيط الخارجي. نظرًا للحجم والحجم ، فإن Messier 54 مناسب بشكل أفضل لظروف السماء المظلمة.
وإليك الحقائق السريعة على هذا الكائن Messier لمساعدتك على البدء:
اسم الكائن: مسييه 54
التعيينات البديلة: M54 ، NGC 6715
نوع الكائن: الفئة الكروية خارج المجرات من الفئة الثالثة
كوكبة: برج القوس
الصعود الصحيح: 18: 55.1 (ح: م)
انحراف: -30: 29 (درجة: م)
مسافة: 87.4 (كلي)
السطوع البصري: 7.6 (ماج)
البعد الظاهري: 12.0 (دقيقة دقيقة)
لقد كتبنا العديد من المقالات المثيرة للاهتمام حول كائنات Messier هنا في مجلة الفضاء. إليكم مقدمة تامي بلوتنر لكائنات ميسيير ، M1 - سديم السرطان ، M8 - سديم البحيرة ، ومقالات ديفيد ديكسون عن ماراثون 2013 و 2014.
تأكد من التحقق من كتالوج Messier الكامل. ولمزيد من المعلومات ، راجع قاعدة بيانات SEDS Messier.
مصادر:
- كائنات مسير - مسير 54
- سيدز - مسييه 54
- ويكيبيديا - مسييه 54
