Welkom terug bij Messier Monday! In ons voortdurende eerbetoon aan de grote Tammy Plotner, kijken we naar die wervelende, sterrenachtige klant, de Whirlpool Galaxy!
In de 18e eeuw merkte de beroemde Franse astronoom Charles Messier de aanwezigheid op van verschillende 'vage objecten' aan de nachtelijke hemel. Nadat hij ze aanvankelijk voor kometen had aangezien, begon hij er een lijst van op te stellen, zodat anderen niet dezelfde fout zouden maken als hij. Na verloop van tijd zou deze lijst (bekend als de Messier-catalogus) 100 van de meest fantastische objecten aan de nachtelijke hemel bevatten.
Een daarvan is het spiraalstelsel in het sterrenbeeld Canes Venatici dat bekend staat als het draaikolkstelsel (ook bekend als Messier 51). Dit deep sky-object, gelegen tussen 19 en 27 miljoen lichtjaar van de Melkweg, was het allereerste dat werd geclassificeerd als een spiraalstelsel. Het is ook een van de bekendste sterrenstelsels onder amateurastronomen en is gemakkelijk waarneembaar met een verrekijker en kleine telescopen.
Omschrijving:
Op een afstand van ongeveer 37 miljoen lichtjaar is de M51 het grootste lid van een kleine groep sterrenstelsels, die ook de M63 en een aantal zwakkere sterrenstelsels huisvest. Tot nu toe is de exacte afstand van deze groep niet goed bekend ... Zelfs wanneer een supernova-evenement uit 2005 astronomen had moeten helpen om correct te berekenen! Zoals K. Takats in een onderzoek zei:
“De afstand tot het Whirlpool-sterrenstelsel (M51, NGC 5194) wordt geschat met behulp van gepubliceerde fotometrie en spectroscopie van de Type II-P supernova SN 2005cs. Zowel de expanderende fotosfeermethode (EPM) als de standaard kaarsmethode (SCM), geschikt voor SNe II-P, werden toegepast. De gemiddelde afstand (7,1 +/- 1,2 Mpc) komt goed overeen met eerdere fluctuaties in de helderheid van het oppervlak en de afstanden van de planetaire nevellichtsterkte, maar iets langer dan de afstand verkregen door Baron et al. voor SN 1994I via de spectrale fitting expanderende atmosfeermethode. Omdat SN 2005cs tijdens de plateaufase een lage expansiesnelheid vertoonden, vergelijkbaar met SN 1999br, werden de constanten van SCM opnieuw gekalibreerd, inclusief de gegevens van SN 2005cs. De nieuwe relatie is beter beperkt in het lage-snelheidsregime, wat kan resulteren in betere afstandsschattingen voor dergelijke SNe. ”
Een van de meest opvallende kenmerken van de Whirlpool Galaxy is natuurlijk de prachtige spiraalstructuur - misschien het resultaat van de nauwe interactie tussen de Galaxy en zijn begeleidende sterrenstelsel NGC 5195? Zoals S. Beckwith,
"Dit scherpste beeld ooit van de Whirlpool Galaxy, gemaakt in januari 2005 met de Advanced Camera for Surveys aan boord van NASA's Hubble Space Telescope, illustreert het grootse ontwerp van een spiraalstelsel, van de gebogen spiraalarmen, waar jonge sterren zich bevinden, tot de geelachtige centrale kern , een thuis van oudere sterren. Op het eerste gezicht lijkt het compacte sterrenstelsel aan de arm te trekken. Het heldere zicht van Hubble laat echter zien dat NGC 5195 achter de draaikolk passeert. De kleine melkweg glijdt al honderden miljoenen jaren langs de draaikolk. Terwijl NGC 5195 voorbij drijft, pompt zijn zwaartekrachtspier golven op in de pannenkoekvormige schijf van de Whirlpool. De golven zijn als rimpelingen in een vijver die ontstaat wanneer een rots in het water wordt gegooid. Wanneer de golven door de gaswolken in de schijf gaan, persen ze het gasvormige materiaal langs de binnenrand van elke arm. Het donkere stoffige materiaal lijkt op het verzamelen van onweerswolken. Deze dichte wolken storten in en creëren een kielzog van stergeboorte, zoals te zien is in de felroze stervormende gebieden. De grootste sterren vegen uiteindelijk de stoffige cocons weg met een stortvloed aan straling, orkaanachtige sterrenwinden en schokgolven van supernova-ontploffingen. Helderblauwe sterrenhopen komen tevoorschijn uit de chaos en verlichten de armen van de draaikolk als stadslichten. "
Maar er wachtten nog meer verrassingen - als een zwart gat, omgeven door een ring van stof. Wat het nog vreemder maakt, is dat een secundaire ring de primaire ring om een andere as kruist, een fenomeen dat tegen de verwachting in is en een paar ionisatiekegels die zich uitstrekken vanaf de as van de hoofdstofring. Zoals H. Ford,
"Dit beeld van de kern van het nabijgelegen spiraalvormige sterrenstelsel M51, gemaakt met de Wide Field Planetary-camera (in pc-modus) op NASA's Hubble-ruimtetelescoop, toont een opvallende, donkere" X "die zich aftekent over de kern van de melkweg. De "X" is het gevolg van opname door stof en markeert de exacte positie van een zwart gat dat een massa kan hebben die equivalent is aan een miljoen sterren zoals de zon. De donkerste balk kan een randvormige stofring zijn met een diameter van 100 lichtjaar. De edge-on torus verbergt niet alleen het zwarte gat en de accretieschijf zodat deze niet rechtstreeks vanaf de aarde wordt bekeken, maar bepaalt ook de as van een straal hogesnelheidsplasma en beperkt de straling van de accretieschijf tot een paar tegenover elkaar gerichte lichtkegels , die ioniserend gas gevangen in hun straal. De tweede balk van de "X" zou een tweede schijf kunnen zijn die aan de rand is gezien, of mogelijk roterend gas en stof in MS1 die de stralen en ionisatiekegels kruisen. "
Geschiedenis van observatie:
De Whirlpool Galaxy werd voor het eerst ontdekt door Charles Messier op 13 oktober 1773 en opnieuw waargenomen voor zijn archieven op 11 januari 1774. Zoals hij schreef over zijn ontdekking in zijn aantekeningen:
“Zeer zwakke nevel, zonder sterren, nabij het oog van de Northern Greyhound [jachthond], onder de ster Eta van de 2e magnitude van de staart van Ursa Major: M. Messier ontdekte deze nevel op 13 oktober 1773, terwijl hij toekeek de komeet die op dat moment zichtbaar was. Men kan deze nevel niet zonder problemen zien met een gewone telescoop van 3,5 voet: Dichtbij staat een ster van de 8e magnitude. M. Messier rapporteerde zijn positie op de kaart van de komeet waargenomen in 1773 en 1774. Het is dubbel, elk heeft een helder centrum, die van elkaar gescheiden zijn op 4'35 ". De twee 'sferen' raken elkaar, de ene is nog zwakker dan de andere. '
Het zou zijn trouwe vriend en assistent, Pierre Mechain zijn, die NGC 5195 op 21 maart 1781 zou ontdekken. Hoewel het vele, vele jaren zou duren voordat werd bewezen dat sterrenstelsels inderdaad onafhankelijke systemen waren, waren historische astronomen veel, veel scherper dan we gaven ze de eer. Sir William Herschel zou M51 vaak observeren, maar het zou zijn zoon John zijn die als eerste commentaar zou geven op het plan van M51:
"Dit zeer bijzondere object wordt aldus door Messier beschreven: -" Nebuleuse sans etoiles. " "On ne peut la voir que difficilement avec une lunette ordinaire de 3 1/2 pieds." "Elle est double, ayant chacune un center brillant eloigne l’un de l’autre de 4 ′ 35 ″. Les deux-sferen voelen aan. ” Door deze beschrijving is het duidelijk dat de eigenaardige verschijnselen van de vage ring die de centrale kern omgeeft, aan zijn waarneming waren ontsnapt, zoals te verwachten was van het inferieure licht van zijn telescopen. Mijn Vader beschrijft het in zijn waarnemingen van de nevels van Messier als een heldere ronde nevel, omgeven door een halo of glorie op afstand ervan, en vergezeld door een metgezel; maar ik merk niet dat hij de gedeeltelijke onderverdeling van de ring in twee takken door het zuidelijke volgende lid heeft opgemerkt. Dit is echter een van de meest opmerkelijke en interessante kenmerken. Stel dat het uit sterren zou bestaan, dan zou het uiterlijk dat het zou geven aan een toeschouwer die op een van de planeten is geplaatst op een van hen excentrisch gelegen ten noorden van het kwart voor de centrale massa, precies hetzelfde zijn als die van onze Melkweg, die door een op dezelfde manier analoog aan het firmament van grote sterren, waarin de centrale cluster zou worden geprojecteerd, en (vanwege de afstand) er als het ware uit lijkt te bestaan uit sterren die veel kleiner zijn dan die in andere delen van de hemel. Kan het dan zijn dat we hier een broedersysteem hebben dat een echte fysieke gelijkenis en een sterke analogie van structuur heeft met het onze? Zonder de onderverdeling van de ring zou de meest voor de hand liggende analogie die van het systeem van Saturnus zijn, en het idee van Laplace dat de vorming van dat systeem respecteert, zou door dit object krachtig worden herinnerd. Maar het is duidelijk dat alle idee van symmetrie veroorzaakt door rotatie op een as moet worden losgelaten, wanneer we bedenken dat de elliptische vorm van het binnenste onderverdeelde deel met grote waarschijnlijkheid een verhoging van dat deel boven het vlak van de rest aangeeft, zodat de de werkelijke vorm moet die zijn van een ring die door de helft van de omtrek is gespleten, en waarbij de gespleten delen in een hoek van ongeveer 45 graden met het andere vlak zijn uiteengezet. "
Net als bij andere Messier-objecten had admiraal Smyth ook enkele inzichtelijke en poëtische observaties toe te voegen. Zoals hij in september 1836 over dit sterrenstelsel schreef:
'We hebben dan een voorwerp dat een verbazingwekkende weergave biedt van de oncontroleerbare energieën van de Almacht, waarvan de beschouwing de rede en bewondering dwingt tot ontzag. Aan de uiterste rand van telescopisch bereik nemen we een stellair universum waar dat lijkt op dat waartoe we behoren, waarvan de uitgestrekte amplitudes ongetwijfeld bevolkt zijn met talloze aantallen wezens; want die prachtige bollen kunnen niet worden beschouwd als louter massa's inerte materie.
En het is interessant om te weten dat, als er een intelligent bestaan is, een astronoom die naar ons verre universum staart, het met een goede telescoop zal zien, precies onder het laterale aspect dat de hunne ons voorstelt. Maar wat zien we tenslotte? Zowel dat prachtige universum, ons eigen universum, als alles wat optische hulp ons heeft onthuld, zijn misschien slechts de uitschieters van een cluster die enorm talrijker zijn.
De miljoenen zonnen die we waarnemen, kunnen het universum van de Schepper niet omvatten. Er zijn geen grenzen aan oneindigheid; en de meest gedurfde opvattingen van de oudere Herschel plaatsten ons alleen maar als bevelhebber van een ken wiens straal ongeveer 35.000 keer langer is dan de afstand van Sirius van ons. Wellicht verklaart de stervende Laplace het volgende: 'Wat we weten is klein; dat wat we niet weten is immens. '
Lord Rosse zou in 1844 doorgaan met zijn 6-voet (72-inch) diafragma, 53-ft FL "Leviathan" -telescoop, maar hij was een man van minder woorden.
“Het grootste deel van de waarnemingen werd gedaan toen het oog werd aangetast door lamplicht, wat het moeilijk maakte om het midden van de kern correct in te schatten; het was van belang dat er geen onnodige tijd zou worden besteed, en nadat de lamp was gebruikt werd een nieuwe maatregel genomen, omdat werd geoordeeld dat het object voldoende was gezien. Bij de helderdere sterren zou dit vaak gebeuren voordat de kern goed was gedefinieerd, omdat alle belemmeringen voor het gezichtsvermogen veel meer nevels lijken te beïnvloeden dan sterren waarvan het licht zou worden geschat op dezelfde intensiteit. In de voorgaande lijst zijn de grootste verschillen in de afmetingen van heldere objecten, en dit is waarschijnlijk de juiste weergave ervan. Er zijn geen sterren in de schets ingevoegd die niet in de tabel van de metingen staan. Het algemene uiterlijk van het object zou beter zijn geweest als de minuscule sterren uit de oogschets waren aangebracht, maar het zou tot verwarring hebben geleid. ”
Mogen de sterren van dit verre eilanduniversum je ogen vullen!
Locatie van Messier 51:
Het vinden van M51 is niet zo moeilijk als je een donkere hemel hebt, maar dit specifieke sterrenstelsel is erg moeilijk waar lichtvervuiling van maanlicht aanwezig is. Om het te vinden, begin je met Eta UM, de ster aan het handvat van de Big Dipper. In de zoeker of verrekijker zie je duidelijk 24 UM naar het zuidwesten. Centreer nu je optiek daar en beweeg langzaam naar het zuidwesten richting Cor Caroli (Alpha CVn) en je zult het vinden!
Op locaties waar de lucht helder en donker is, is het gemakkelijk om spiraalstructuren te zien in zelfs kleine telescopen, of om het heelal met een verrekijker te onderscheiden - maar zelfs een verandering in de luchtcondities kan het voor een goede locatie verbergen. Rijke veldtelescopen met snelle brandpuntsafstanden voor een uitstekende taak in dit sterrenstelsel en metgezel en je kunt de kern van beide sterrenstelsels misschien zelfs op een goede nacht vanuit een slechte locatie onderscheiden.
Objectnaam: Messier 51
Alternatieve benamingen: M51, NGC 5194, The Whirlpool Galaxy
Object type: Typ Sc Galaxy
Sterrenbeeld: Canes Venatici
Right Ascension: 13: 29,9 (u: m)
Declinatie: +47: 12 (graden: m)
Afstand: 37000 (kly)
Visuele helderheid: 8.4 (mag)
Schijnbare dimensie: 11 × 7 (boog min)
We hebben hier bij Space Magazine veel interessante artikelen geschreven over Messier Objects. Hier zijn Tammy Plotners Inleiding tot de Messier-objecten, M1 - De Krabnevel, M8 - De Lagunenevel en de artikelen van David Dickison over de Messier-marathons uit 2013 en 2014.
Bekijk zeker onze complete Messier-catalogus. En voor meer informatie, bekijk de SEDS Messier Database.
Bronnen:
- Constellatie Gids - Whirlpool Galaxy
- SEDS - Whirlpool Galaxy
- Wikipedia - Whirlpool Galaxy
