MESSIER 27 - DE HALTERNEVEL

Send

Welkom terug bij Messier Monday! In ons voortdurende eerbetoon aan de grote Tammy Plotner bekijken we de beroemde en gemakkelijk te herkennen halternevel. Genieten!

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 100 van de meest fantastische objecten aan de nachtelijke hemel bevatten.

Tegenwoordig bekend als de Messier-catalogus, wordt dit werk beschouwd als een van de belangrijkste mijlpalen in de studie van Deep Space Objects. Een daarvan is de beroemde Dumbbell Nebula - ook bekend als Messier 27, de Apple Core Nebula en NGC 6853. Vanwege zijn helderheid is hij gemakkelijk te bekijken met een verrekijker en amateur-telescopen, en was hij de eerste planetaire nevel die werd ontdekt door Charles Messier.

Omschrijving:

Deze heldere planetaire nevel bevindt zich in de richting van het sterrenbeeld Vulpecula, op een afstand van ongeveer 1360 lichtjaar van de aarde. Deze nevel bevindt zich in het equatoriale vlak en is in wezen een stervende ster die ongeveer 48.000 jaar lang een schaal heet gas in de ruimte heeft uitgestoten.

De verantwoordelijke ster is een extreem hete blauwachtige subdwarf-ster, die voornamelijk hoogenergetische straling uitzendt in het niet-zichtbare deel van het elektromagnetische spectrum. Deze energie wordt geabsorbeerd door het gas van de nevel op te wekken en wordt vervolgens weer uitgestoten door de nevel. Messier 27 bijzondere groene gloed (vandaar de bijnaam "Apple Core Nebula") is te wijten aan de aanwezigheid van dubbel geïoniseerde zuurstof in het midden, die groen licht afgeeft bij 5007 Angstroms.

Jarenlang heb ik geprobeerd de verre en mysterieuze M27 te begrijpen, maar niemand kon mijn vragen beantwoorden. Ik onderzocht het en ontdekte dat het bestond uit dubbel geïoniseerde zuurstof. Ik had gehoopt dat er misschien een spectrale reden was voor wat ik jaar na jaar zag - maar nog steeds geen antwoord.

Zoals alle amateurs werd ik het slachtoffer van "aperture fever" en bleef ik M27 bestuderen met een 12 ″ telescoop, zonder te beseffen dat het antwoord daar was - ik had gewoon niet genoeg energie. Enkele jaren later, tijdens mijn studie aan het Observatorium, keek ik door de identieke 12 ″-telescoop van een vriend en, naar het toeval was, gebruikte hij ongeveer tweemaal de vergroting die ik normaal gesproken op de 'halter' gebruikte.

Stel je mijn totale verbazing voor toen ik me voor het eerst realiseerde dat de zwakke centrale ster een nog zwakkere metgezel had waardoor hij leek te knipogen! Bij kleinere diafragma's of laag vermogen werd dit niet onthuld. Toch kon het oog een beweging in de nevel 'zien' - de centrale, stralende ster en zijn metgezel.

Zoals W.G. Mathews van de University of California het verwoordde in zijn studie "Dynamical Evolution of a Model Planetary Nebula":

“Als het gas aan de binnenrand begint te ioniseren, wordt de druk door de nevel gecompenseerd door een schok die door het neutrale gas naar buiten beweegt. Later, wanneer ongeveer 1/10 van de nevelmassa wordt geïoniseerd, komt er een tweede schok vrij van het geïoniseerde front, en deze schok beweegt door de neutrale schaal en bereikt de buitenrand. De dichtheid van het HI-gas net achter de schok is vrij groot en de uitgaande gassnelheid neemt toe tot het een maximum van 40-80 km per seconde bereikt net achter het schokfront. Het geprojecteerde uiterlijk van de nevel tijdens deze fase heeft een dubbele ringstructuur die lijkt op veel waargenomen planetairen. ”

OPNIEUW. Lupu van John Hopkins heeft ook bewegingsstudies gemaakt, die ze publiceerden in een studie getiteld "Discovery of Lyman-alpha Pumped Molecular Hydrogen Emission in the Planetary Nebulae NGC 6853 and NGC 3132". Zoals ze aangaf, en ontdekten dat ze "een signatuur hebben met een lage helderheid van het oppervlak in het zichtbare en nabij-infrarood".

Maar beweging of geen beweging, Messier 27 staat bekend als een van de topvervuilers van het interstellaire medium. Zoals Joseph L. Hora (et al.) Van het Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics zei in zijn studie uit 2008 "Planetary Nebulae: Exposing the Top Polluters of the ISM":

“De hoge massaverliespercentages van sterren in hun asymptotische reuzentak (AGB) -stadium van evolutie is een van de belangrijkste routes voor massa-terugkeer van sterren naar de ISM. In de fase van de planetaire nevels (PNe) wordt het uitgestoten materiaal verlicht en kan het worden gewijzigd door de UV-straling van de centrale ster. PNe spelen daarom een belangrijke rol in het ISM-recyclingproces en bij het veranderen van de omgeving eromheen ...
“Een belangrijke schakel bij het recyclen van materiaal naar het Interstellaire Medium (ISM) is de fase van stellaire evolutie van Asymptotic Giant Branch (AGB) naar witte dwergster. Wanneer sterren op de AGB zijn, beginnen ze massa te verliezen in een enorm tempo. De sterren op de AGB zijn relatief koel en hun atmosfeer is een vruchtbare omgeving voor de vorming van stof en moleculen. Het materiaal kan bestaan uit moleculaire waterstof (H2), silicaten en koolstofrijk stof. De ster vervuilt zijn directe omgeving met deze schadelijke emissies. De ster verbrandt schone waterstofbrandstof, maar in tegenstelling tot een "groene" waterstofauto die alleen water afgeeft, produceert de ster verschillende soorten ejecta, waarvan sommige eigenschappen hebben die vergelijkbaar zijn met die van roet uit een gasgestookte auto. Een aanzienlijk deel van het materiaal dat naar de ISM wordt teruggestuurd, gaat via het AGB-PNe-pad, waardoor deze sterren een van de belangrijkste bronnen van vervuiling van de ISM zijn.
'Deze sterren zijn echter nog niet klaar met hun stellaire ejecta. Voordat de langzame, massieve AGB-wind kan ontsnappen, begint de ster aan een snelle evolutie waarbij hij samentrekt en de oppervlaktetemperatuur stijgt. De ster begint een minder massieve maar hoge windsnelheid uit te stoten die in het bestaande circumstellaire materiaal crasht, wat een schok en een schaal met een hogere dichtheid kan veroorzaken. Naarmate de stellaire temperatuur stijgt, neemt de UV-flux toe en ioniseert het het gas dat de centrale ster omringt, en kan het de emissie van moleculen opwekken, het stof verwarmen en zelfs de moleculen en stofkorrels uiteen beginnen te breken. De objecten zijn dan zichtbaar als planetaire nevels, die hun lange geschiedenis van het spuwen van materiaal in de ISM blootleggen en de ejecta verder verwerken. Er zijn zelfs berichten dat de centrale sterren van sommige PNe zich bezighouden met nucleosynthese met het oog op zelfverrijking, wat kan worden opgespoord door de elementaire overvloed in de nevels te volgen. Het is duidelijk dat we de processen in deze objecten moeten beoordelen en begrijpen om hun impact op de ISM en hun invloed op toekomstige generaties van sterren te begrijpen. ”

Geschiedenis van observatie:

De kans is dus groot dat op 12 juli 1764, toen Charles Messier deze nieuwe en fascinerende klasse van objecten ontdekte, hij niet echt wist hoe belangrijk zijn observatie zou zijn. Uit zijn aantekeningen van die nacht meldt hij:

“Ik heb gewerkt aan het onderzoek van de nevels, en ik heb er een ontdekt in het sterrenbeeld Vulpecula, tussen de twee voorpoten, en vlakbij de ster van de vijfde magnitude, de veertiende van dat sterrenbeeld, volgens de catalogus van Flamsteed: Men ziet het goed in een gewone refractor van drie voet en een half. Ik heb het onderzocht met een Gregoriaanse telescoop die 104 keer vergroot is: hij verschijnt in een ovale vorm; het bevat geen ster; de diameter is ongeveer 4 minuten boog. Ik heb die nevel vergeleken met de naburige ster die ik hierboven heb genoemd [14 Vul]; zijn rechte klimming is beëindigd op 297d 21 ′ 41 ″ en zijn declinatie 22d 4 ′ 0 ″ noord. ”

Natuurlijk zou Sir William Herschel's eigen nieuwsgierigheid de overhand krijgen en hoewel hij nooit zijn eigen bevindingen zou publiceren over een object dat eerder door Messier was gecatalogiseerd, behield hij zijn eigen privé-aantekeningen. Hier is een fragment uit slechts een van zijn vele observaties:

'1782, 30 sept. Mijn zus ontdekte deze nevel vanavond in het zoeken naar kometen; als we zijn plaats vergelijken met de nevels van Messier, zien we dat het zijn 27 is. Het is heel merkwaardig met een samengesteld stuk; de vorm ervan, hoewel ovaal zoals M. [Messier] het noemt, is eerder in tweeën gedeeld; het is gelegen tussen een aantal kleine [zwakke] sterren, maar met dit samengestelde stuk is er geen ster in te zien. Ik kan het alleen maar laten verdragen 278. Het verdwijnt met hogere krachten vanwege zijn zwakke licht. Met 278 is de scheiding tussen de twee vlakken sterker, omdat het tussenliggende zwakke licht meer verdwijnt. ”

Dus waar heeft Messier 27 zijn beroemde naam gekregen? Van Sir John Herschel, die schreef: “Een heel bijzonder object; erg licht; een onopgeloste nevel, in de vorm van een zandloper, gevuld met een ovale omtrek met een veel minder dichte neveligheid. De centrale massa kan worden vergeleken met een wervel of een halter. De zuidelijke kop is dichter dan de noordelijke. Een of twee sterren erin gezien. '

Het zou enkele jaren duren, en nog een aantal historische astronomen, voordat er zelfs maar zou worden gezinspeeld op de ware aard van Messier 27. Op een bepaald niveau begrepen ze dat het een nevel was - maar pas in 1864 kwam William Huggins langs en begon het mysterie te ontcijferen:

“Het is duidelijk dat de nevels 37 H IV (NGC 3242), Struve 6 (NGC 6572), 73 H IV (NGC 6826), 1 H IV (NGC 7009), 57 M, 18 H. IV (NGC 7662) en 27 M. kan niet langer worden beschouwd als verzamelingen van zonnen na de volgorde waartoe onze eigen zon en de vaste sterren behoren. We hebben met deze objecten niet langer te maken met een speciale aanpassing van alleen ons eigen type zonnen, maar bevinden ons in de aanwezigheid van objecten met een duidelijk en eigenaardig structuurplan. In plaats van een gloeiend vast of vloeibaar lichaam dat licht van alle herschikkingen doorlaat door een atmosfeer die een aantal van hen opvangt door absorptie, zoals onze zon lijkt te zijn, moeten we waarschijnlijk deze objecten beschouwen, of in ieder geval hun foto-oppervlakken, als enorme massa's lichtgevend gas of damp. Want alleen van materie in gasvormige toestand is bekend dat licht dat alleen uit bepaalde definitieve herrangschikkingen bestaat, zoals het geval is met het licht van deze nevels, wordt uitgezonden. '

Of je nu wel of niet van de M27 geniet als een van de mooiste planetaire nevels aan de nachtelijke hemel (of als een wetenschappelijk object), je zult het 100% eens zijn met de woorden van Burnham: “De waarnemer die een paar momenten in stilte overweegt de nevel wordt bewust gemaakt van direct contact met kosmische dingen; zelfs de straling die ons bereikt vanuit de hemelse diepten is van een onbekend type op aarde ... ”

Locatie van Messier 27:

Wanneer je voor het eerst begint, lijkt Messier 27 zo'n ongrijpbaar doelwit, maar met een paar simpele sky-trucs zal het niet lang meer duren voordat je deze spectaculaire planetaire nevel zult vinden onder vrijwel alle luchtcondities. Het moeilijkste is om alle sterren in het gebied uit te zoeken om de juiste te weten!

De manier waarop ik anderen het gemakkelijkst onderwees, was om GROOT te beginnen. De kruisvormige patronen van de Cygnus- en Aquila-sterrenbeelden zijn gemakkelijk te herkennen en kunnen zelfs vanuit stedelijke locaties worden gezien. Zodra je deze twee sterrenbeelden hebt geïdentificeerd, ga je kleiner worden door Lyra en de kleine vliegervorm van Delphinus te lokaliseren.

Nu heb je het gebied omcirkeld en begint de jacht op Vulpecula de Vos! Wat zeg je? Kun je de primaire sterren van Vulpecula niet onderscheiden van de rest van het veld? Je hebt gelijk. Ze vallen niet op zoals ze zouden moeten, en de verleiding om gewoon halverwege tussen Albeireo (Beta Cygni) en Alpha Delphini te mikken, is te veel tijd om accuraat te zijn. Dus wat gaan we doen? Hier komt wat geduld in het spel.

Als je jezelf de tijd geeft, zul je merken dat de sterren van Sagitta zo iets helderder zijn dan de rest van de veldsterren eromheen, en het zal niet lang meer duren voordat je dat pijlpatroon uitkiest. Meet in gedachten de afstand tussen Delta en Gamma (de 8- en Y-vorm op een starfinder-kaart) en richt vervolgens je verrekijker of zoeker precies op dezelfde afstand ten noorden van Gamma.

Je vindt M27 elke keer! In gemiddelde verrekijkers zal het verschijnen als een vage, onscherpe grote ster in een stellair veld. In de vinderscoop verschijnt het misschien helemaal niet ... Maar in een telescoop? Wees voorbereid om weggeblazen te worden! En hier zijn de snelle feiten over de halternevel om u op weg te helpen:

Objectnaam: Messier 27
Alternatieve benamingen: M27, NGC 6853, The Dumbbell Nebula
Object type: Planetaire nevel
Sterrenbeeld: Vulpecula
Right Ascension: 19: 59.6 (u: m)
Declinatie: +22: 43 (graden: m)
Afstand: 1,25 (kly)
Visuele helderheid: 7,4 (mag)
Schijnbare dimensie: 8.0 × 5.7 (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: