Welkom terug bij Messier Monday! In ons voortdurende eerbetoon aan de grote Tammy Plotner, bekijken we de bolhoop die bekend staat als Messier 30. Veel plezier!
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 van deze objecten is Messier 30, een bolhoop in het zuidelijke sterrenbeeld Capricornus. Vanwege zijn retrograde baan door de binnenste galactische halo, wordt aangenomen dat deze cluster in het verleden is verkregen uit een satellietstelsel. Hoewel het met het blote oog onzichtbaar is, kan dit cluster met weinig meer dan een verrekijker worden bekeken en is het het meest zichtbaar tijdens de zomermaanden.
Omschrijving:
Messier meet ongeveer 93 lichtjaar in doorsnee en ligt op een afstand van ongeveer 26.000 lichtjaar van de aarde en nadert ons met een snelheid van ongeveer 182 kilometer per seconde. Hoewel het er onschadelijk genoeg uitziet, beslaat de getijdeninvloed maar liefst 139 lichtjaren - veel groter dan de schijnbare omvang.
De helft van zijn massa is zo geconcentreerd dat letterlijk duizenden sterren kunnen worden samengedrukt in een gebied dat niet verder reikt dan de afstand tussen ons zonnestelsel en Sirius! Binnen deze dichtheid zijn echter slechts 12 veranderlijke sterren gevonden en zeer weinig bewijs van stellaire botsingen, hoewel er een dwerg-nova is geregistreerd!
Dus wat is er zo speciaal aan deze kleine bol? Probeer een samengevouwen kern - en een die zelfs is opgelost door aardgebonden telescopen. Volgens Bruce Jones Sams III, een astrofysicus aan de Harvard University:
“De bolhoop NGC 7099 is een prototypisch samengevouwen kerncluster. Door middel van een reeks instrumentele, observationele en theoretische waarnemingen heb ik de kernstructuur ervan opgelost met een telescoop op de grond. De kern heeft een straal van 2,15 boogsec wanneer afgebeeld met een V-band ruimtelijke resolutie van 0,35 boogsec. Initiële pogingen tot beeldvorming met spikkels leverden beelden op van onvoldoende signaal voor ruis en resolutie. Om deze resultaten te verklaren, is een nieuw, volledig algemeen signaal-ruismodel ontwikkeld. Het houdt rekening met alle bronnen van ruis in een spikkelobservatie, inclusief aliasing van hoge ruimtelijke frequenties door onvoldoende bemonstering van het beeldvlak. Het model, genaamd Full Speckle Noise (FSN), kan worden gebruikt om de uitkomst van elk speckle-beeldvormingsexperiment te voorspellen. Een nieuwe beeldvormende techniek met hoge resolutie genaamd ACT (Atmospheric Correlation with a Template) werd ontwikkeld om scherpere astronomische beelden te creëren. ACT compenseert beeldbeweging als gevolg van atmosferische turbulentie. ”
Fotografie is een belangrijk hulpmiddel voor astronomen om mee te werken - zowel op het land als in de ruimte. Door resultaten te combineren, kunnen we veel meer leren dan alleen uit de resultaten van één telescoopobservatie alleen. Zoals Justin H. Howell in een studie uit 1999 schreef:
“Het is al lang bekend dat de bolvormige cluster M30 (NGC 7099) na instorting van de kern een blauwer naar binnen gerichte kleurgradiënt heeft, en recent werk suggereert dat de centrale tekortkoming van heldere rode reuzensterren niet volledig verantwoordelijk is voor deze gradiënt. Deze studie maakt gebruik van Hubble Space Telescope Wide Field Planetary Camera 2-afbeeldingen in de F439W- en F555W-banden, samen met op de grond gebaseerde CCD-afbeeldingen met een breder gezichtsveld voor normalisatie van de niet-cluster achtergrondbijdrage. De geciteerde onzekerheid verklaart de fluctuaties van Poisson in het kleine aantal helder geëvolueerde sterren die het clusterlicht domineren. We onderzoeken verschillende algoritmen voor het kunstmatig herverdelen van het licht van felrode reuzen en sterren met horizontale vertakkingen uniform over de cluster. De traditionele methode van herverdeling in verhouding tot het clusterhelderheidsprofiel blijkt onjuist te zijn. Er is geen significante restkleurgradiënt in M30 na een juiste uniforme herverdeling van alle heldere geëvolueerde sterren; dus de kleurgradiënt in het centrale gebied van de M30 lijkt volledig te worden veroorzaakt door sterren na de hoofdreeks. "
Dus wat gebeurt er als je nog dieper graaft met een ander type fotografie? Vraag het maar aan de mensen van Chandra - zoals Phyllis M. Lugger, die in haar studie schreef: "Chandra X-ray Sources in the Collapsed-Core Globular Cluster M30 (NGC 7099)":
"We rapporteren de detectie van zes discrete röntgenbronnen met een lage helderheid, die zich binnen 12" van het centrum van de samengevouwen kernbolhoop M30 (NGC 7099) bevinden, en een totaal van 13 bronnen binnen de halve massastraal, van een 50 ks Chandra ACIS-S blootstelling. Drie bronnen liggen binnen de zeer kleine bovengrens van 1,9 inch op de kernradius. De helderste van de drie kernbronnen heeft een blackbody-achtig zacht röntgenspectrum, wat consistent is met het feit dat het een rustig röntgenstraalbinaire (qLMXB) met een lage massa is. We hebben optische tegenhangers van vier van de zes centrale bronnen en een aantal van de afgelegen bronnen geïdentificeerd, met behulp van een diepe Hubble-ruimtetelescoop en beeldvorming vanaf de grond. Hoewel de twee voorgestelde tegenhangers die in de kern liggen, toevallige superposities kunnen vertegenwoordigen, hebben de twee geïdentificeerde centrale bronnen die buiten de kern liggen röntgen- en optische eigenschappen die consistent zijn met cataclysmische variabelen (CV's). Twee extra bronnen buiten de kern hebben mogelijk actieve binaire tegenhangers. ”
Geschiedenis van observatie:
Toen Charles Messier deze bolhoop voor het eerst tegenkwam in 1764, was hij niet in staat om individuele sterren op te lossen en dacht hij ten onrechte dat het een nevel was. Zoals hij destijds in zijn aantekeningen schreef:
“In de nacht van 3 op 4 augustus 1764 heb ik een nevel ontdekt onder de grote staart van Capricornus, en vlakbij de ster van de zesde magnitude, de 41e van dat sterrenbeeld, volgens Flamsteed: men ziet die nevel met moeite in een gewone [niet-achromatische] refractor van 3 voet; het is rond, en ik heb geen enkele ster gezien: na onderzoek met een goede Gregoriaanse telescoop die 104 maal vergroot, zou het een diameter van 2 minuten boog kunnen hebben. Ik heb het centrum vergeleken met de ster Zeta Capricorni, en ik heb de positie in rechte klimming bepaald als 321d 46 ′ 18 ″ en de declinatie ervan als 24d 19 ′ 4 ″ zuid. Deze nevel is gemarkeerd in de kaart van de beroemde komeet van Halley die ik bij zijn terugkeer in 1759 heb waargenomen. ”
We kunnen Messier echter niet verwijten, want het was zijn taak om op kometen te jagen en we danken hem dat hij dit object heeft geregistreerd voor verder onderzoek. Misschien was de eerste aanwijzing voor het onderliggende potentieel van M30 afkomstig van Sir William Herschel, die vaak de objecten van Messier bestudeerde, maar zijn bevindingen niet formeel rapporteerde. In zijn persoonlijke aantekeningen schreef hij:
'Een schitterende cluster, waarvan de sterren geleidelijk meer in het midden worden samengedrukt. Het is geïsoleerd, dat wil zeggen dat geen van de sterren in de buurt er waarschijnlijk mee verbonden zal zijn. De diameter is van 2'40 "tot 3'30". De figuur is onregelmatig rond. De sterren rond het centrum zijn zo sterk samengedrukt dat ze samen lijken te lopen. In het noorden bevinden zich twee rijen heldere sterren 4 of 5 in een lijn. In deze opeenhoping van sterren zien we duidelijk de inspanning van een centrale bundelende kracht, die in een centrale massa kan zitten, of, wat waarschijnlijker is, in de samengestelde energie van de sterren rond het centrum. De lijnen van heldere sterren, hoewel een van de tekeningen door de cluster lijkt te gaan tijdens een waarneming, lijken er waarschijnlijk niet mee te zijn verbonden. '
Dus naarmate de telescopen vorderden en de resolutie verbeterde, nam ook onze manier van denken over wat we zagen ... Tegen de tijd van admiraal Smyth waren de dingen nog beter geworden en had de kunst om meer te begrijpen:
"Een fijne lichtwitte cluster, onder de staartvin van het schepsel, en ongeveer 20 graden west-noordwest van Fomalhaut, waar het binnen een graad voorafgaat aan 41 Capricorni, een ster van de 5e magnitude. Dit object is helder en heeft van de achterblijvende sterrenstromen aan de noordelijke rand een elliptisch aspect, met een centrale gloed; en er zijn maar weinig andere sterren of uitschieters in het veld.
“Toen Messier dit ontdekte, in 1764, merkte hij op dat het gemakkelijk te zien was met een telescoop van 3 1/2 voet, dat het een nevel was, zonder begeleiding van een ster, en dat zijn vorm cirkelvormig was. Maar in 1783 werd het aangevallen door WH [William Herschel] met zijn beide 20-voet Newtonianen, en loste het onmiddellijk op tot een schitterende cluster, met twee rijen sterren, vier of vijf in een lijn, die er waarschijnlijk bij horen; en daarom achtte hij het geïsoleerd. Afgezien van deze mening, bevindt het zich in een lege ruimte, een van die chasmata die Lalande d'spaces vuides noemde, waarin hij geen ster van de 9e magnitude kon waarnemen in de achromatische telescoop van zevenenzestig millimeter diafragma. Door een wijziging van zijn zeer ingenieuze meetproces, beschouwde Sir William de diepgang van deze cluster als van de 344ste orde.
'Hier zijn materialen om na te denken! Wat wordt een onmetelijke ruimte aangegeven! Kan een dergelijke opstelling, zoals een klungel van het uur erop aandringt, bedoeld zijn om slechts een aanhangsel te zijn van het spikkeltje van een wereld waarin we wonen, om de duisternis van haar kleine middernacht te verzachten? Dit brengt de intelligentie van Oneindige Wijsheid en Macht in twijfel, door zulke grootse middelen aan te passen aan een zo onevenredig doel. Geen enkele verbeelding kan het beeld opvullen waarvan de visuele organen de vage omtrek bieden; en hij die vol vertrouwen het Eeuwige Ontwerp onderzoekt, kan niet veel verwijderd zijn van waanzin. Het was zo'n overweging die de geïnspireerde schrijver beweerde: "Hoe ondoorgrondelijk zijn Zijn operaties en Zijn manieren om erachter te komen!"
In alle historische observatie-aantekeningen vind je aantekeningen als 'opmerkelijk' en zelfs de beroemde uitroeptekens van Dreyer. Ook al is M30 misschien niet de gemakkelijkst te vinden, noch de slimste van de Messier-objecten, toch is het je tijd en aandacht waard!
Locatie van Messier 30:
Het vinden van de M30 is geen gemakkelijke taak, tenzij je een GoTo-telescoop gebruikt. In elk ander geval is het een starhop-proces, dat moet beginnen met het identificeren van de grote grijnsvorm van het sterrenbeeld Steenbok. Als je dit sterrenbeeld eenmaal hebt gescheiden, zul je merken dat veel van de primaire sterren van het asterisme zijn gekoppeld - wat een goede zaak is! Het meest noordoostelijke paar zijn Gamma en Delta, waar binoculaire gebruikers moeten beginnen.
Terwijl je langzaam naar het zuiden en iets naar het westen beweegt, kom je je volgende brede paar tegen: Chi en Epsilon. De volgende zuidwestelijke set is 36 Cap en Zeta. Nu heb je vanaf hier twee opties! Je kunt Messier 30 iets meer dan een vingerbreedte ten oosten (achtig) van Zeta vinden (ongeveer een half binoculair veld) ... of je kunt terugkeren naar Epsilon en ongeveer één binoculair veld naar het zuiden (ongeveer 3 graden) kijken voor ster 41 die zal verschijnen net ten oosten van Messier 30 in hetzelfde gezichtsveld.
Voor de zoeker is ster 41 een cruciale weggeefactie voor de positie van de bolhoop! Het is niet zichtbaar voor het blote oog, maar zelfs een kleine vergroting zal de aanwezigheid ervan onthullen. Met een verrekijker of een heel kleine telescoop zal Messier 30 verschijnen als slechts een kleine, verbleekte grijze lichtbal met een kleine ster ernaast. Echter, met telescoopopeningen zo klein als 4 ″ begin je een resolutie over deze over het hoofd geziene bolhoop en grotere openingen zullen het mooi oplossen.
En hier zijn de snelle feiten over Messier 30 om u op weg te helpen:
Objectnaam: Messier 30
Alternatieve benamingen: M30, NGC 7099
Object type: Klasse V bolhoop
Sterrenbeeld: Steenbok
Right Ascension: 21: 40.4 (h: m)
Declinatie: -23: 11 (graden: m
Afstand: 26.1 (kly)
Visuele helderheid: 7.2 (mag)
Schijnbare dimensie: 12,0 (boogmin)
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:
- Wikipedia - Messier 30
- Messier Objects - Messier 30
- SEDS - Messier 30
