Välkommen tillbaka till Messier Monday! I vår pågående hyllning till den fantastiska Tammy Plotner tar vi en titt på den klotformade hopen som kallas Messier 30. Njut!
Under 1700-talet, berömd fransk astronom Charles Messier noterade närvaron av flera 'nebulösa föremål' på natthimlen. Efter att ha förväxlat dem från början för kometer började han sammanställa en lista över dem så att andra inte skulle göra samma misstag som han gjorde. Med tiden kommer denna lista (känd som Messier-katalogen ) skulle komma att inkludera 100 av de mest fantastiska föremålen på natthimlen.
Ett av dessa föremål är Messier 30, en klotformig klunga belägen i den södra konstellationen av Capricornus . På grund av sin retrograda omloppsbana genom den inre galaktiska halo, tros det att denna klunga förvärvades från en satellitgalax tidigare. Även om det är osynligt för blotta ögat kan detta kluster ses med lite mer än en kikare och är mest synligt under sommarmånaderna.
Beskrivning:
Messier mäter cirka 93 ljusår i diameter och ligger på ett avstånd av cirka 26 000 ljusår från jorden och närmar sig oss med en hastighet av cirka 182 kilometer per sekund. Även om det ser tillräckligt ofarligt ut, täcker dess tidvatteninflytande enorma 139 ljusår – mycket större än dess skenbara storlek.
Hälften av dess massa är så koncentrerad att bokstavligen tusentals stjärnor kan komprimeras i ett område som inte sträcker sig längre än till avståndet mellan vårt solsystem och Sirius! Men inuti denna täthet har endast 12 variabla stjärnor hittats och mycket få bevis för några stjärnkollisioner, även om en dvärgnova har registrerats!
Så vad är det som är så speciellt med denna lilla klotboll? Prova en kollapsad kärna – och en som till och med har lösts av jordbundna teleskop. Enligt Bruce Jones Sams III, en astrofysiker vid Harvard University:
'Klotthopen NGC 7099 är ett prototypiskt kollapsat kärnkluster. Genom en serie instrumentella, observations- och teoretiska observationer har jag löst dess kärnstruktur med hjälp av ett markbaserat teleskop. Kärnan har en radie på 2,15 bågsekunder när den avbildas med en V-bandsspatial upplösning på 0,35 bågsekunder. De första försöken med speckle imaging gav bilder med otillräcklig signal till brus och upplösning. För att förklara dessa resultat har en ny, helt allmän signal-till-brus-modell utvecklats. Den tar korrekt hänsyn till alla bruskällor i en fläckobservation, inklusive aliasing av höga rumsliga frekvenser genom otillräcklig sampling av bildplanet. Modellen, kallad Full Speckle Noise (FSN), kan användas för att förutsäga resultatet av alla speckle imaging-experiment. En ny högupplöst bildteknik kallad ACT (Atmospheric Correlation with a Template) utvecklades för att skapa skarpare astronomiska bilder. ACT kompenserar för bildrörelse på grund av atmosfärisk turbulens.”
Fotografi är ett viktigt verktyg för astronomer att arbeta med – både land- och rymdbaserat. Genom att kombinera resultat kan vi lära oss mycket mer än bara från resultaten av enbart en teleskopobservation. Som Justin H. Howell skrev i en 1999 studie :
'Det har länge varit känt att klothopen M30 (NGC 7099) efter kärnkollapsen har en blåare inåtgående färggradient, och nyare arbete tyder på att den centrala bristen hos ljusröda jättestjärnor inte fullt ut förklarar denna gradient. Denna studie använder Hubble Space Telescope Wide Field Planetary Camera 2-bilder i F439W- och F555W-banden, tillsammans med markbaserade CCD-bilder med ett bredare synfält för normalisering av bakgrundsbidraget utanför kluster. Den citerade osäkerheten förklarar Poisson-fluktuationer i det lilla antalet ljusa utvecklade stjärnor som dominerar klusterljuset. Vi utforskar olika algoritmer för att artificiellt omfördela ljuset från klarröda jättar och horisontella grenar jämnt över hela klustret. Den traditionella metoden för omfördelning i proportion till klustrets ljusstyrkeprofil har visat sig vara felaktig. Det finns ingen signifikant återstående färggradient i M30 efter korrekt enhetlig omfördelning av alla ljusa utvecklade stjärnor; sålunda verkar färggradienten i M30:s centrala region vara helt och hållet orsakad av post-main-sequence stjärnor.'
Bilden av Messier 30 (M 30, NGC 7099) togs av Hubbles Advanced Camera for Surveys (ACS). Kredit: NASA/ESA
Så vad händer när du gräver ännu djupare med en annan typ av fotografering? Fråga bara folket från Chandra – som Phyllis M. Lugger, som skrev i sin studie, ” Chandra röntgenkällor i den kollapsade klotklustret M30 (NGC 7099) ':
'Vi rapporterar upptäckten av sex diskreta röntgenkällor med låg ljusstyrka, belägna inom 12' från mitten av den kollapsade klotklustern M30 (NGC 7099), och totalt 13 källor inom halvmassradien, från en 50 ks Chandra ACIS-S exponering. Tre källor ligger inom den mycket lilla övre gränsen på 1,9” på kärnradien. Den ljusaste av de tre kärnkällorna har ett svartkroppsliknande mjukt röntgenspektrum, vilket överensstämmer med att det är en stillastående lågmassröntgenbinär (qLMXB). Vi har identifierat optiska motsvarigheter till fyra av de sex centrala källorna och ett antal av de yttre källorna, med hjälp av djupa Hubble Space Telescope och markbaserad avbildning. Medan de två föreslagna motsvarigheterna som ligger inom kärnan kan representera slumpmässiga superpositioner, har de två identifierade centrala källorna som ligger utanför kärnan röntgen- och optiska egenskaper som överensstämmer med att vara kataklysmiska variabler (CV). Två ytterligare källor utanför kärnan har möjliga aktiva binära motsvarigheter.'
Observationshistorik:
När Charles Messier först mötte denna klothop 1764, kunde han inte lösa enskilda stjärnor och trodde av misstag att det var en nebulosa. Som han skrev i sina anteckningar då:
'Natten mellan den 3 och 4 augusti 1764 har jag upptäckt en nebulosa nedanför Capricornus stora svans och mycket nära stjärnan av sjätte magnituden, den 41:a i den stjärnbilden, enligt Flamsteed: man ser den nebulosan med svårighet i en vanlig [icke-akromatisk] refraktor på 3 fot; den är rund och jag har inte sett någon stjärna: efter att ha undersökt den med ett bra gregorianskt teleskop som förstoras 104 gånger kan den ha en diameter på 2 bågminuter. Jag har jämfört mitten med stjärnan Zeta Capricorni, och jag har bestämt dess position i höger uppstigning som 321d 46′ 18″, och dess deklination som 24d 19′ 4″ söder. Denna nebulosa är markerad i kartan över den berömda kometen av Halley som jag observerade när den återvände 1759.'
Bild av kärnområdet i Messier 30 av rymdteleskopet Hubble. Kredit: NASA
Men vi kan inte klandra Messier, för hans jobb var att jaga kometer och vi tackar honom för att han loggade detta objekt för vidare studier. Kanske kom den första ledtråden till M30:s underliggande potential från Sir William Herschel, som ofta studerade Messiers föremål, men inte rapporterade sina fynd formellt. I sina personliga anteckningar skrev han:
'En lysande klunga, vars stjärnor gradvis blir mer komprimerade i mitten. Det är isolerat, det vill säga ingen av stjärnorna i grannskapet kommer sannolikt att vara kopplade till det. Dess diameter är från 2'40' till 3'30'. Figuren är oregelbundet rund. Stjärnorna kring mitten är så mycket komprimerade att de ser ut att gå ihop. Mot norr finns två rader av ljusa stjärnor 4 eller 5 i en linje. I denna ansamling av stjärnor ser vi tydligt utövandet av en central klustringskraft, som kan finnas i en central massa, eller, vad som är mer troligt, i stjärnornas sammansatta energi kring mitten. Linjerna för ljusa stjärnor, även om en av dem av en ritning gjord vid observationstillfället tycks passera genom klustret, är förmodligen inte kopplade till den.'
Så, allt eftersom teleskopen utvecklades och upplösningen förbättrades, så gjorde vårt sätt att tänka på vad vi såg... Vid amiral Smyths tid hade saker och ting förbättrats ännu mer och så hade konsten att förstå mer:
'En fin blekvit klunga, under varelsens stjärtfena, och cirka 20 grader väst-nordväst om Fomalhaut, där den föregår 41 Capricorni, en stjärna av 5:e magnituden, inom en grad. Detta objekt är ljust, och har från de slingrande strömmarna av stjärnor på dess nordliga kant en elliptisk aspekt, med en central flamma; och det finns bara få andra stjärnor, eller extremvärden, i fältet.
'När Messier upptäckte detta, 1764, anmärkte han att det var lätt att se med ett 3 1/2-fots teleskop, att det var en nebulosa, utan åtföljande av någon stjärna, och att dess form var cirkulär. Men 1783 anfölls den av WH [William Herschel] med båda sina 20-fots Newtonianer, och upplöstes genast i en lysande klunga, med två rader pf stjärnor, fyra eller fem i en rad, som troligen tillhör den; och därför ansåg han det vara isolerat. Oberoende av denna åsikt är den belägen i ett tomt utrymme, en av de chasmata som Lalande kallade d’espaces vuides, där han inte kunde uppfatta en stjärna av den 9:e magnituden i det akromatiska teleskopet med sextiosju millimeters öppning. Genom en modifiering av sin mycket geniala mätningsprocess ansåg Sir William att djupet i detta kluster var av 344:e ordningen.
”Här finns material för att tänka! Vilket enormt utrymme som indikeras! Kan ett sådant arrangemang vara avsett, som en stundens snåriga pipare insisterar, endast som ett bihang till fläcken av en värld som vi lever i, för att mildra mörkret i dess små midnatt? Detta anklagar intelligensen av oändlig visdom och makt, genom att anpassa sådana storslagna medel till ett så oproportionerligt mål. Ingen fantasi kan fylla upp bilden av vilken synorganen ger den dunkla konturen; och den som med tillförsikt undersöker den eviga designen kan inte vara många som avlägsnar sig från galenskapen. Det var en sådan övervägande som fick den inspirerade skribenten att hävda: 'Hur otänkbara är hans operationer och hans vägar tidigare att ta reda på!'
Genom alla historiska observationsanteckningar hittar du notationer som 'anmärkningsvärt' och till och med Dreyers berömda utropstecken. Även om M30 kanske inte är den lättaste att hitta, och inte heller den ljusaste av Messier-objekten, är den fortfarande ganska värd din tid och uppmärksamhet!
Placeringen av Messier 30, i riktning mot konstellationen Scorpius. Kredit: IAU/Sky & Telescope magazine (Roger Sinnott & Rick Fienberg)
Hitta Messier 30:
Att hitta M30 är inte en lätt uppgift, om du inte använder ett GoTo-teleskop. I vilket fall som helst är det en starhop-process, som måste börja med att identifiera den stora flinformen av stjärnbilden Stenbocken. När du väl har separerat denna konstellation kommer du att börja märka att många av dess primära asterismstjärnor är parade – vilket är bra! Det nordöstligaste paret är Gamma och Delta, vilket är där kikareanvändare bör börja.
När du sakta rör dig söderut och något västerut kommer du att stöta på ditt nästa breda par – Chi och Epsilon. Nästa sydvästra set är 36 Cap och Zeta. Nu, härifrån har du två alternativ! Du kan hitta Messier 30 lite mer än en fingerbredd öster(ish) om Zeta (ungefär ett halvt kikarefält)... eller så kan du återvända till Epsilon och leta runt ett kikarefält söderut (cirka 3 grader) efter stjärna 41 som kommer att visas strax öster om Messier 30 i samma synfält.
För sökarkikaren är stjärnan 41 en avgörande present till klothopens position! Det kommer inte att vara synligt för blotta ögat, men även en liten förstoring kommer att avslöja dess närvaro. Med hjälp av en kikare eller ett mycket litet teleskop kommer Messier 30 endast att framstå som en liten, blekt grå ljusboll med en liten stjärna bredvid. Men med teleskopöppningar så små som 4″ kommer du att börja med lite upplösning på detta förbisedda klotkluster och större bländare kommer att lösa det bra.
Och här är de snabba fakta om Messier 30 som hjälper dig att komma igång:
Objektnamn: Messier 30
Alternativa beteckningar: M30, NGC 7099
Objekttyp: Klass V klotformig klunga
Konstellation: Capricornus
Höger uppstigning: 21 : 40,4 (h:m)
Deklination: -23: 11 (grader: m
Distans: 26,1 (kly)
Visuell ljusstyrka: 7,2 (mag)
Skenbar dimension: 12,0 (båge min)
Vi har skrivit många intressanta artiklar om Messier Objects här på Universe Today. Här är Tammy Plotners Introduktion till Messier Objects ,, M1 – Krabbnebulosan , M8 – Lagunnebulosan , och David Dickisons artiklar om 2013 och 2014 Messier Marathons.
Var säker på att kolla in vår kompletta Messier-katalogen . Och för mer information, kolla in SEDS Messier-databas .
Källor:
