Messier 87 (M87) — elipsinė supergalaktika su supermasyvia juodąja skyle
Messier 87 (M87) — milžiniška elipsinė supergalaktika su įspūdinga supermasyvia juodąja skyla, EHT vaizdu ir spartia, reliatyvistine plazmos čiurkšle.
Messier 87 (dar žinoma kaip M87, Virgo A arba NGC 4486) yra supergalaktika - elipsinė galaktika, esanti Mergelės spiečiaus centre. Ją 1781 m. atrado prancūzų astronomas Šarlis Mesjė (Charles Messier), kuris ją įtraukė į savo katalogą kaip miglotą objektą. Iš Žemės M87 yra nutolusi apie 16,4 mln. parsekų (53,5 mln. šviesmečių), todėl matoma kaip viena ryškiausių ir gerai ištirtų galaktikų šiaurinėje dangaus pusrutulyje.
Bendros savybės
Skirtingai nuo plokščių spiralinio tipo galaktikų, spiralinės galaktikos M87 neturi ryškių dulkių juostų ar aiškių spiralinių rankovių — ji yra masyvi elipsės formos sistema. Šviesumas palaipsniui silpnėja tolstant nuo centro. M87 dažnai klasifikuojama kaip milžiniška cD (centrinė žvaigždžių) galaktika, turinti didelį žvaigždžių skaičių ir daug globulinių spiečių (vertinimai rodo dešimtis tūkstančių globulinių spiečių), todėl ji yra viena masyviausių galaktikų artimiausioje Visatoje.
Supermasyvi juodoji skylė ir jos vaizdas
Šios neįprastai didelės galaktikos centre yra neįprastai masyvi objektas — supermasyvi juodoji skylė, kuri valdo galaktikos branduolio aktyvumą. Ši juodoji skylė yra pirmoji ir iki šiol svarbiausia juodųjų skylių, kurių tiesioginį vaizdą pavyko užfiksuoti, sėkmė: 2017 m. tarptautinis interferometrinis projektas Event Horizon Telescope (EHT) surinko duomenis, o įspūdingas pirmasis vaizdas buvo paskelbtas 2019 m. balandžio 10 d. Nuotraukoje matomas juodosios skylės šešėlis, apsuptas ryškaus emisijos žiedo. Šio emisijos žiedo skersmuo atitinka maždaug 3,36×10-3 parsekų (0,0110 šviesmečio), o EHT duomenys leido įvertinti juodosios skylės masę — maždaug kelis milijardus Kartų didesnę už Saulės masę (EHT pasiūlytas dydis ~6,5×10^9 Saulės masių tvarkos). Šis tiesioginis vaizdas tapo reikšmingu įrodymu juodosios skylės teorinėms prognozėms apie akrecinį žiedą ir šešėlį.
Aktyvumas, plazmos čiurkšlė ir radiogalaktikos savybės
Branduolio veikla daro M87 stipriu daugelio bangų ilgių šaltiniu — ypač stipri yra radijo bangų spinduliuotė. Iš centro juodoji skylė beveik šviesos greičiu išmeta energingos plazmos čiurkšlę, vadinamą blazaru arba, tiksliau, AGN (aktyviojo galaktikos branduolio) čiurkšle. Ši čiurkšlė matoma tiek radijo, tiek optinėse ir rentgeno nuotraukose. Ji sklinda į išorę mažiausiai 1 500 parsekų (≈5 000 šviesmečių) optiniais ir radijo stebėjimais, o radijo vaizduose stebima spinduliuotė tęsiasi dar toliau — iki dešimčių kiloparsekų.
1999 m. Hubble'o kosminio teleskopo stebėjimai parodė, kad kai kurios čiurkšlės dalelės juda atrodytinai greičiau už šviesą (4–6 kartus didesniu už c). Tai yra optinė iliuzija, atsirandanti dėl reliatyvistinių efektų: čiurkšlės medžiaga juda arti šviesos greičio artimiausiu kampu žiūrint stebėtojui, todėl projekcijos efektas sukelia atrodytinį virššviesos greitį.
Istorija ir reikšmė astronomijoje
M87 yra viena geriausiai ištirtų galaktikų ir dažnai minima tyrimuose apie galaktikų evoliuciją, sankaupas spiečiuose, juodųjų skylių fiziką ir radiogalaktikų mechaniką. Dėl savo masės ir aktyvaus branduolio M87 padėjo patvirtinti ryšį tarp galaktikos centrinių juodųjų skylių ir jų šeimininkių galaktikų savybių. EHT vaizdas tapo istorinėmis žiniomis, tiesiogiai iliustruojančiomis bendrą reliatyvumo teorijos ir astrofizikos supratimą apie akreciją ir šviesos trajektorijas stipriausiuose gravitaciniuose laukuose.
Įdomūs faktai
- M87 yra vienas iš didžiausių globulinių spiečių nešančiųjų — stebėjimai rodo dešimtis tūkstančių globulinių spiečių aplink ją.
- Ji yra tipinė Fanaroff–Riley I tipo radiogalaktika, su ryškia centru ir silpstančia radiodaine išilgai čiurkšlės.
- EHT vaizdas iš M87 suteikė galimybę tiesiogiai tirti juodosios skylės aplinkos fiziką ir patikrinti bendrąją reliatyvumo teoriją ekstremaliomis sąlygomis.
Messier 87
Tai iš aktyviojo centro sklindantis plazmos srautas, stebimas įvairiais prietaisais.
Žvaigždės
Šios galaktikos žvaigždės sudaro maždaug šeštadalį Messier 87 galaktikos masės. Jos išsidėsčiusios simetriškai, tačiau žvaigždžių tankis mažėja tolstant nuo branduolio. Galaktikos apvalkalas tęsiasi iki maždaug 150 kpc (490 kly) spindulio, kur sustoja - galbūt jį nutraukė susidūrimas su kita galaktika. Tarp žvaigždžių yra difuzinė tarpžvaigždinė terpė, sudaryta iš dujų, kurios chemiškai praturtėjo išsivysčiusių žvaigždžių išspinduliuotais elementais.
Aplink galaktiką skrieja daugybė rutulinių spiečių - apie 12 000, palyginti su 150-200 rutulinių spiečių, skriejančių aplink Pieno kelią.
Messier 87 yra viena iš masyviausių milžiniškų elipsinių galaktikų netoli Žemės ir vienas iš ryškiausių radijo šaltinių danguje.
Klausimai ir atsakymai
K: Kas yra Messier 87?
A: Messier 87 (dar žinoma kaip M87, Virgo A arba NGC 4486) yra supergalaktika elipsinė galaktika.
K: Kada jis buvo aptiktas?
A: 1781 m. ją atrado prancūzų astronomas Šarlis Mesjė.
K: Kaip toli jis yra nuo Žemės?
A: Nuo Žemės jį skiria maždaug 16,4 mln. parsekų (53,5 mln. šviesmečių).
K: Kaip jis atrodo?
A: Kitaip nei disko formos spiralinės galaktikos, Messier 87 neturi išskirtinių dulkių juostų, yra beveik be bruožų, elipsės formos, o jos ryškis mažėja didėjant atstumui nuo centro.
K.: Kas sudaro jo esmę?
Atsakymas: Šios neįprastai didelės galaktikos branduolyje yra neįprastai didelė supermasyvi juodoji skylė, galingas daugelio bangų ilgių, ypač radijo bangų, spinduliuotės šaltinis.
K: Kurią nuotrauką 2017 m. padarė "Event Horizon" teleskopas?
A: 2017 m. įvykių horizonto teleskopu padarytoje nuotraukoje matyti juodosios skylės šešėlis, apsuptas 3,36×10-3 parsekų (0,0110 šviesmečio) skersmens emisijos žiedo.
K: Kaip greitai juda jo reaktyvinis lėktuvas?
A: 1999 m. Hubble'o kosminio teleskopo padarytose nuotraukose Messier 87 čiurkšlės judėjimo greitis buvo 4-6 kartus didesnis už šviesos greitį, nors tai gali būti optinė paklaida dėl reliatyvistinio čiurkšlės greičio.
Ieškoti