Messier 87 (M87): eliptična galaksija s supermasivno črno luknjo in curkom
Odkrijte Messier 87: mogočna eliptična galaksija z neposredno slikano supermasivno črno luknjo, spektakularnim radijskim curkom (blazar) in zgodbo EHT.
Messier 87 (znana tudi kot M87, Virgo A ali NGC 4486) je eliptična galaksija v obliki nadorjaka. Leta 1781 jo je odkril francoski astronom Charles Messier, ki jo je popisal kot meglico. Je druga najsvetlejša galaksija v severni kopici Device in je od Zemlje oddaljena približno 16,4 milijona parsekov (53,5 milijona svetlobnih let). Kot tipična velikanska eliptična (cD) galaksija nima izrazitih spiralnih rokavov ali praznih prstanskih struktur ter ima zelo razširjeno halo z veliko zvezdnimi populacijami in številnimi kopicami zvezd.
V nasprotju s spiralno galaksijo v obliki diska Messier 87 nima značilnih prašnih pasov. Ima skoraj brezoblično elipsoidno obliko, pri čemer se Svetlost postopno zmanjšuje z oddaljenostjo od središča. Galaksija je precej masivna; ocenjena masa zvezdnega dela in teme obsega velike množice zvezd ter tudi ogromno populacijo kroglastih kopic — ocenjujejo jih na red velikosti približno 12.000–15.000 ali več.
V jedru te nenavadno velike galaksije leži izjemno masivno supermasivno črna luknja, ki tvori aktive jedro (AGN) in je močan vir sevanja mnogih valovnih dolžin , še posebej radijskih valov. Ocenjena masa te črne luknje znaša red velikosti nekaj milijard mas Sonca (EHT je za objekt, imenovan M87*, poročal o masi približno 6,5×109 M☉). Ta črna luknja je postala zgodovinska tudi zato, ker so jo astronomi lahko neposredno slikali: radijska slika, ki jo je leta 2017 posnel Event Horizon Telescope (EHT), je bila objavljena 10. aprila 2019. Slika prikazuje jasno zaznano senco črne luknje, obdano z emisijskim obročem s premerom reda 3,36×10−3 parsekov (približno 0,0110 svetlobnega leta), kar je v skladu s predvidenimi posledicami splošne teorije relativnosti.
Iz območja okoli črne luknje izhaja močan, ozko usmerjen curek relativistične plazme. Tak curek je tipičen za radijsko-močne aktivne galaksije in ga imenujemo preprosto curk ali jet; izraz blazar se uporablja, kadar je tak curek usmerjen skoraj neposredno proti Zemlji. Pri Messierju 87 pa je curek nagnjen pod večjim kotnikom glede na naš pogled, zato M87 običajno uvrščamo med radijske galaksije oziroma radio-galaktične AGN, ne pa med blazarje.
Curek M87 se razteza na velikih razdaljah — opazili so strukture od parparsečnih do več tisoč parsekov; radijske mehurčke in lobuse, ki jih napaja jedro, pa segajo še dlje v intraglobalni medij kopice Device. Na slikah, ki jih je leta 1999 posnel Hubblov vesoljski teleskop, je bilo izmerjeno navidezno gibanje delcev v curku z vrednostmi štiri- do šestkratno hitrostjo svetlobe. To tako imenovano superluminalno gibanje ni dejanska prekoračitev hitrosti svetlobe, temveč optični učinek, ki nastane zaradi relativističnih hitrosti curka in majhnega kotnega odklona glede na linijo opazovanja.
Posebna svetla točka v curku, znana kot HST-1, je bila predmet obsežnih opazovanj zaradi močne spremenljivosti v optičnem, radijskem in rentgenskem delu spektra; ravno takšna večvalovna aktivnost je ključ za razumevanje mehanizmov pospeševanja delcev v bližini supermasivnih črnih lukenj. Opazovanja z rentgenskimi opazovalniki (npr. Chandra) ter radijskimi in optičnimi teleskopi so pokazala, da M87 seva od radijskih do rentgenskih valov in občasno tudi v gama-žarkih.
Zakaj je M87 pomembna za astronomijo
- Prvi neposredni posnetek obrise črne luknje: EHT-jev posnetek je bil ključen dokaz, da so napovedi splošne relativnosti v močnih gravitacijskih poljih pravilne.
- Laboratorij za fiziko curkov: M87 omogoča študij relativističnih curkov na različnih merilih — od par parsekov do desetkov kiloparsekov — in je zato ključna pri raziskavah pospeševanja delcev in interakcije z okoljem kopice.
- Vpliv na okolico: Energija, ki jo oddaja AGN M87, močno vpliva na intragalaktični in intrakopični plin, kar ima posledice za oblikovanje zvezd in termalno zgodovino kopice Device.
Messier 87 ostaja eno najbolj preučevanih galaktičnih jeder: združevanje visokoresolucijskih posnetkov (EHT), opazovanj v optičnem in rentgenskem delu spektra ter dinamičnih meritev omogoča vedno natančnejše določanje mase črne luknje, nagiba curka in razumevanje procesov, ki poganjajo močno sevanje. Zaradi svoje bližine in velikosti predstavlja M87 izjemno dragocen primer za testiranje teorij galaktične evolucije in obnašanja supermasivnih črnih lukenj.
Messier 87
To je tok plazme iz aktivnega središča, ki ga opazujejo različni instrumenti.
Zvezde
Zvezde v tej galaksiji tvorijo približno šestino mase galaksije Messier 87. Razpršene so simetrično, vendar se gostota zvezd z oddaljenostjo od jedra zmanjšuje. Galaktična ovojnica se razteza do polmera približno 150 kpc (490 kly), kjer se ustavi - morda jo je prekinilo srečanje z drugo galaksijo. Med zvezdami je razpršeni medzvezdni medij plina, ki se je kemično obogatil z elementi, ki jih oddajajo razvite zvezde.
Okrog galaksije kroži ogromno število kroglastih kopic, približno 12.000, v primerjavi s 150-200 kroglastimi kopicami, ki krožijo okrog Mlečne ceste.
Messier 87 je ena od najbolj masivnih orjaških eliptičnih galaksij v bližini Zemlje in eden od najsvetlejših radijskih virov na nebu.
Vprašanja in odgovori
V: Kaj je Messier 87?
O: Messier 87 (znana tudi kot M87, Virgo A ali NGC 4486) je supervelika eliptična galaksija.
V: Kdaj so jo odkrili?
O: Leta 1781 jo je odkril francoski astronom Charles Messier.
V: Kako daleč od Zemlje se nahaja?
O: Od Zemlje je oddaljena približno 16,4 milijona parsekov (53,5 milijona svetlobnih let).
V: Kako je videti?
O: V nasprotju s spiralno galaksijo v obliki diska Messier 87 nima značilnih prašnih prog in ima skoraj brezoblično elipsoidno obliko, katere svetlost se zmanjšuje z oddaljenostjo od središča.
V: Kaj najdemo v njenem jedru?
O: V jedru te nenavadno velike galaksije je nenavadno velika supermasivna črna luknja, ki je močan vir sevanja pri številnih valovnih dolžinah, zlasti radijskih valov.
V: Katero sliko je leta 2017 posnel teleskop Event Horizon?
O: Slika, ki jo je leta 2017 posnel teleskop Event Horizon, je pokazala senco črne luknje, ki jo obdaja emisijski obroč s premerom 3,36×10-3 parsekov (0,0110 svetlobnega leta).
V: Kako hitro potuje njen curek?
O: Na slikah, ki jih je leta 1999 posnel Hubblov vesoljski teleskop, je bilo izmerjeno gibanje curka Messierja 87 s štiri- do šestkratno hitrostjo svetlobe, čeprav gre morda za optično iluzijo, ki je posledica relativistične hitrosti curka.
Iskati