stringtranslate.com

Мессье 87

Мессье 87 (также известная как Дева A или NGC 4486 , обычно сокращенно M87 ) — сверхгигантская эллиптическая галактика в созвездии Девы , содержащая несколько триллионов звезд. Одна из крупнейших и самых массивных галактик в локальной вселенной, [b] она имеет большую популяцию шаровых скоплений — около 15 000 по сравнению со 150–200, вращающимися вокруг Млечного Пути , — и струю энергичной плазмы , которая берет начало в ядре и простирается по меньшей мере на 1500 парсеков (4900 световых лет ), перемещаясь с релятивистской скоростью . Это один из самых ярких радиоисточников на небе и популярная цель как для любителей, так и для профессиональных астрономов .

Французский астроном Шарль Мессье открыл M87 в 1781 году и каталогизировал ее как туманность . M87 находится примерно в 16,4 миллионах парсеков (53 миллиона световых лет) от Земли и является второй по яркости галактикой в ​​северном скоплении Девы , имея множество галактик-спутников . В отличие от спиральной галактики в форме диска , M87 не имеет отличительных пылевых полос . Вместо этого она имеет почти безликую, эллипсоидальную форму, типичную для большинства гигантских эллиптических галактик , уменьшающуюся в светимости с расстоянием от центра. Образуя около одной шестой своей массы, звезды M87 имеют почти сферически симметричное распределение. Их плотность населения уменьшается с увеличением расстояния от ядра. В ее ядре находится активная сверхмассивная черная дыра , которая образует основной компонент активного галактического ядра . Изображение черной дыры было получено с использованием данных, собранных в 2017 году телескопом Event Horizon Telescope (EHT), а окончательное обработанное изображение было опубликовано 10 апреля 2019 года. [13] В марте 2021 года коллаборация EHT впервые представила поляризованное изображение черной дыры, которое может помочь лучше раскрыть силы, приводящие к образованию квазаров . [14]

Галактика является мощным источником многоволнового излучения, в частности радиоволн . Она имеет изофотный диаметр 40,55 килопарсеков (132 000 световых лет) с диффузной галактической оболочкой, которая простирается до радиуса около 150 килопарсеков (490 000 световых лет), где она усекается — возможно, из-за столкновения с другой галактикой. Ее межзвездная среда состоит из диффузного газа, обогащенного элементами, испускаемыми эволюционировавшими звездами .

История наблюдения

В 1781 году французский астроном Шарль Мессье опубликовал каталог из 103 объектов, имевших туманный вид, как часть списка, предназначенного для идентификации объектов, которые в противном случае могли быть спутаны с кометами . В последующем использовании каждая запись каталога была снабжена префиксом «M». Таким образом, M87 был восемьдесят седьмым объектом, перечисленным в каталоге Мессье. [15] В 1880-х годах объект был включен как NGC 4486 в Новый общий каталог туманностей и звездных скоплений, собранный датско-ирландским астрономом Джоном Дрейером , который он основывал в первую очередь на наблюдениях английского астронома Джона Гершеля . [16]

В 1918 году американский астроном Хебер Кертис из Ликской обсерватории отметил отсутствие спиральной структуры у M87 и наблюдал «любопытный прямой луч… по-видимому, связанный с ядром тонкой линией материи». Луч оказался наиболее ярким вблизи галактического центра. [17] В следующем году сверхновая SN 1919A в M87 достигла пиковой фотографической величины 11,5, хотя об этом событии не сообщалось, пока фотографические пластинки не были изучены русским астрономом Иннокентием А. Балановским в 1922 году. [18] [19]

Идентификация как галактики

Хаббл классифицировал галактики по форме: эллиптические, линзовидные и спиральные. Эллиптические и спиральные имеют дополнительные категории.
В классификации галактик Хаббла M87 относится к галактике E0.

В 1922 году американский астроном Эдвин Хаббл классифицировал M87 как одну из самых ярких шаровых туманностей, поскольку у нее отсутствовала какая-либо спиральная структура, но, как и спиральные туманности, она, по-видимому, принадлежала к семейству негалактических туманностей. [20] В 1926 году он создал новую классификацию, различающую внегалактические и галактические туманности, причем первые были независимыми звездными системами. M87 была классифицирована как тип эллиптической внегалактической туманности без видимой вытянутости (класс E0). [21]

В 1931 году Хаббл описал M87 как члена скопления Девы и дал предварительную оценку в 1,8 миллиона парсеков (5,9 миллионов световых лет) от Земли. Тогда это была единственная известная эллиптическая туманность, для которой отдельные звезды могли быть разрешены , хотя было отмечено, что шаровые скопления были бы неотличимы от отдельных звезд на таких расстояниях. [22] В своей работе 1936 года «Царство туманностей » Хаббл исследует терминологию того времени; некоторые астрономы называли внегалактические туманности внешними галактиками на основании того, что они были звездными системами на больших расстояниях от нашей собственной галактики, в то время как другие предпочитали общепринятый термин внегалактические туманности , поскольку галактика в то время была синонимом Млечного Пути. [23] M87 продолжали называть внегалактической туманностью по крайней мере до 1954 года. [24] [25]

Современные исследования

В 1947 году был идентифицирован заметный радиоисточник , Virgo A, с ошибками в его измеренном положении, которые перекрывали местоположение M87. [26] К 1953 году было подтверждено, что источником является M87, и в качестве причины была предложена линейная релятивистская струя, выходящая из ядра галактики. Эта струя простиралась от ядра под позиционным углом 260° на угловое расстояние 20 ″ с угловой шириной 2 ″. [24] В 1969–1970 годах было обнаружено, что сильный компонент радиоизлучения тесно связан с оптическим источником струи. [9] В 1966 году ракета Aerobee 150 Военно-морской исследовательской лаборатории США  идентифицировала Virgo X-1, первый рентгеновский источник в Деве. [27] [28] Ракета Aerobee, запущенная с ракетного полигона White Sands 7 июля 1967 года, предоставила дополнительные доказательства того, что источником Virgo X-1 была радиогалактика M87. [29] Последующие рентгеновские наблюдения с помощью HEAO 1 и обсерватории Эйнштейна показали сложный источник, включающий активное галактическое ядро ​​M87. [30] Однако центральная концентрация рентгеновского излучения незначительна. [9]

M87 стала важным испытательным полигоном для методов измерения масс центральных сверхмассивных черных дыр в галактиках. В 1978 году звездно-динамическое моделирование распределения масс в M87 дало доказательства центральной массы в пять миллиардов M ☉ солнечных масс . [31] После установки корректирующего оптического модуля COSTAR в космическом телескопе Хаббла в 1993 году, спектрограф слабых объектов Хаббла (FOS) использовался для измерения скорости вращения ионизированного газового диска в центре M87 в качестве «раннего наблюдения», предназначенного для проверки научной эффективности инструментов Хаббла после ремонта. Данные FOS указали на центральную массу черной дыры в 2,4 миллиарда M ☉ с 30% неопределенностью. [32] Шаровые скопления в пределах M87 также использовались для калибровки соотношений металличности. [33]

M87 наблюдалась Телескопом горизонта событий (EHT) в течение большей части 2017 года. [35] Горизонт событий черной дыры в центре был напрямую сфотографирован EHT, [36] затем представлен на пресс-конференции в указанную дату выпуска, отфильтровав из этого первое изображение тени черной дыры. [37]

Видимость

Область в созвездии Девы вокруг M87

M87 находится вблизи верхнего предела склонения созвездия Девы, примыкая к Волосы Вероники . Она расположена вдоль линии между звездами Эпсилон Девы и Денебола (Бета Льва ). [c] Галактику можно наблюдать с помощью небольшого телескопа с апертурой 6 см (2,4 дюйма) , простирающейся через угловую область 7,2 × 6,8 угловых минут при поверхностной яркости 12,9, с очень ярким ядром в 45  угловых секунд . [8] Наблюдение за джетом является сложной задачей без помощи фотографии. [38] До 1991 года украинско-американский астроном Отто Струве был единственным известным человеком, который видел джет визуально, используя 254-сантиметровый (100-дюймовый) телескоп Хукера . [39] В последние годы его наблюдали в более крупные любительские телескопы в отличных условиях. [40]

Характеристики

В модифицированной схеме морфологической классификации последовательности галактик Хаббла французского астронома Жерара де Вокулера M87 классифицируется как галактика E0p. «E0» обозначает эллиптическую галактику, которая не демонстрирует уплощения — то есть она выглядит сферической. [41] Суффикс «p» указывает на необычную галактику , которая не вписывается в схему классификации; в этом случае особенностью является наличие струи, выходящей из ядра. [41] [42] В схеме Йеркса (Моргана) M87 классифицируется как галактика типа cD . [43] [44] Галактика AD имеет эллиптическое ядро, окруженное обширной, лишенной пыли, диффузной оболочкой. Сверхгигант типа AD называется галактикой cD. [45] [46]

Расстояние до M87 оценивалось с помощью нескольких независимых методов. Они включают измерение светимости планетарных туманностей , сравнение с близлежащими галактиками, расстояние до которых оценивается с помощью стандартных свечей , таких как переменные цефеиды , линейное распределение размеров шаровых скоплений , [d] и метод вершины ветви красных гигантов с использованием индивидуально разрешенных красных гигантских звезд. [e] Эти измерения согласуются друг с другом, и их средневзвешенное значение дает оценку расстояния в 16,4 ± 0,5 мегапарсека (53,5 ± 1,63 миллиона световых лет). [3]

Звездные скорости в M87 показывают медленное вращение
Карта звездных скоростей центральной области M87, показывающая движение звезд относительно Земли:
  прочь
  
  
  
  
  к
На изображении видно небольшое вращение в вертикальной плоскости (нижний правый угол движется к Земле, верхний левый — от Земли), что свидетельствует о медленном вращении M87. [51] [52]

M87 — одна из самых массивных галактик в локальной Вселенной. Ее диаметр оценивается в 132 000 световых лет, что примерно на 51% больше диаметра Млечного Пути. [5] [6] Будучи эллиптической галактикой, галактика представляет собой сфероид, а не сплющенный диск, что объясняет существенно большую массу M87. В радиусе 32 килопарсеков (100 000 световых лет) масса составляет(2,4 ± 0,6) × 10 12 раз больше массы Солнца, [47] что вдвое больше массы галактики Млечный Путь . [53] Как и в случае с другими галактиками, только часть этой массы находится в форме звезд : M87 имеет предполагаемое отношение массы к светимости 6,3 ± 0,8 ; то есть, только около одной шестой части массы галактики находится в форме звезд, которые излучают энергию. [54] Это отношение варьируется от 5 до 30, примерно пропорционально r 1,7 в области 9–40 килопарсеков (29 000–130 000 световых лет) от ядра. [48] Общая масса M87 может быть в 200 раз больше, чем у Млечного Пути. [55]

Галактика испытывает падение газа со скоростью от двух до трех солнечных масс в год, большая часть которого может быть аккрецирована на область ядра. [56] Расширенная звездная оболочка этой галактики достигает радиуса около 150 килопарсеков (490 000 световых лет), [7] по сравнению с примерно 100 килопарсеками (330 000 световых лет) для Млечного Пути. [57] За пределами этого расстояния внешний край галактики был усечен каким-то образом; возможно, из-за более раннего столкновения с другой галактикой. [7] [58] Имеются свидетельства линейных потоков звезд к северо-западу от галактики, которые могли быть созданы приливным отрывом вращающихся галактик или небольшими галактиками-спутниками, падающими в сторону M87. [59] Более того, нить горячего ионизированного газа в северо-восточной внешней части галактики может быть остатком небольшой, богатой газом галактики, которая была разрушена M87 и могла питать ее активное ядро. [60] По оценкам, у M87 есть по меньшей мере 50 галактик-спутников, включая NGC 4486B и NGC 4478. [ 61] [62]

Спектр ядерной области M87 показывает линии излучения различных ионов, включая водород (HI, HII), гелий (HeI), кислород (OI, OII, OIII), азот (NI), магний (MgII) и серу (SII). Интенсивность линий для слабоионизированных атомов (таких как нейтральный атомарный кислород , OI) сильнее, чем у сильноионизированных атомов (таких как дважды ионизированный кислород , OIII). Галактическое ядро ​​с такими спектральными свойствами называется LINER, что означает « низкоионизированная ядерная эмиссионная линия ». [63] [64] Механизм и источник ионизации с преобладанием слабых линий в LINER и M87 являются предметом дискуссий. Возможные причины включают возбуждение, вызванное ударной волной во внешних частях диска [63] [64] , или фотоионизацию во внутренней области, питаемой струей. [65]

Эллиптические галактики, такие как M87, как полагают, образуются в результате одного или нескольких слияний более мелких галактик. [66] Они, как правило, содержат относительно мало холодного межзвездного газа (по сравнению со спиральными галактиками) и в основном населены старыми звездами, при этом звездообразование в них происходит в небольшом количестве или вообще отсутствует. Эллиптическая форма M87 поддерживается случайными орбитальными движениями ее звезд, в отличие от более упорядоченных вращательных движений, обнаруженных в спиральной галактике , такой как Млечный Путь. [67] Используя Очень Большой Телескоп для изучения движений около 300 планетарных туманностей, астрономы определили, что M87 поглотила спиральную галактику звездообразования среднего размера за последний миллиард лет. Это привело к добавлению к M87 некоторых более молодых, более голубых звезд. Отличительные спектральные свойства планетарных туманностей позволили астрономам обнаружить шевронную структуру в гало M87, которая была создана неполным фазовым смешиванием разрушенной галактики. [68] [69]

Компоненты

Сверхмассивная черная дыра M87*

В ядре галактики находится сверхмассивная черная дыра (СМЧД), обозначенная как M87*, [34] [71] [13], масса которой в миллиарды раз больше массы Солнца на Земле; оценки варьировались от(3,5 ± 0,8) × 10 9  М ☉ [72] до(6,6 ± 0,4) × 10 9  M ☉ , [72] превзойденный7.22+0,34
−0,40× 10 9  M ☉ в 2016 году . [73] В апреле 2019 года коллаборация Event Horizon Telescope опубликовала измерения массы черной дыры как (6,5 ± 0,2 stat ± 0,7 sys ) × 109 M ☉ .[74]Это одна изсамых высоких известных массдля такого объекта. Вращающийся диск ионизированного газа окружает черную дыру и примерно перпендикулярен релятивистскому джету. Диск вращается со скоростью примерно до 1000 км/с (2 200 000 миль/ч)[75]и охватывает максимальный диаметр 25 000 а.е. (3,7 триллиона км; 2,3 триллиона миль).[76]Для сравнения,Плутоннаходится в среднем на расстоянии 39 а.е. (5,8 миллиарда км; 3,6 миллиарда миль) от Солнца. Газаккрецируетна черную дыру с расчетной скоростью одна солнечная масса каждые десять лет (около 90 масс Землив день).[77]РадиусШварцшильдачерной дыры составляет 120 а.е. (18 миллиардов километров; 11 миллиардов миль).[78]Диаметр кольца излучения, видимый с Земли, составляет 42 мксек (микросекунда дуги). Для сравнения, диаметр ядра M87 составляет 45" (ас, секунда дуги), а размер M87 составляет 7,2' x 6,8' (ам, минута дуги).

В статье 2010 года было высказано предположение, что черная дыра может быть смещена от центра галактики примерно на семь парсеков (23 световых года ). [79] Утверждалось, что это происходит в противоположном направлении от известного джета, что указывает на ускорение черной дыры им. Другое предположение состояло в том, что смещение произошло во время слияния двух сверхмассивных черных дыр. [79] [80] Однако исследование 2011 года не обнаружило никакого статистически значимого смещения, [81] а исследование изображений M87 с высоким разрешением, проведенное в 2018 году, пришло к выводу, что кажущееся пространственное смещение было вызвано временными изменениями яркости джета, а не физическим смещением черной дыры от центра галактики. [82]

Эта черная дыра является первой, которая была сфотографирована. Данные для создания изображения были получены в апреле 2017 года, изображение было получено в 2018 году и опубликовано 10 апреля 2019 года. [37] [83] [84] На изображении показана тень черной дыры, [85] окруженная асимметричным эмиссионным кольцом диаметром 690 а.е. (103 млрд км; 64 млрд миль). Радиус тени в 2,6 раза больше радиуса Шварцшильда черной дыры. Асимметрия яркости кольца обусловлена ​​релятивистским излучением , при котором материал, движущийся к наблюдателю с релятивистскими скоростями, кажется ярче. Видимый материал вокруг черной дыры вращается в основном по часовой стрелке относительно наблюдателя, что из-за направления оси вращения приводит к тому, что нижняя часть эмиссионной области имеет компонент скорости по направлению к наблюдателю. [86] Параметр вращения был оценен в , что соответствует скорости вращения ≈ 0,4 c . [87]

Составное изображение, показывающее, как выглядела система M87 по всему электромагнитному спектру во время кампании Event Horizon Telescope в апреле 2017 года по получению первого изображения черной дыры. Требуя 19 различных установок на Земле и в космосе, это изображение показывает огромные масштабы, охватываемые черной дырой и ее направленной вперед струей. На нем показано изображение более масштабной струи, полученное ALMA (вверху слева), в том же масштабе, что и видимое изображение космического телескопа Хаббл (в центре) и рентгеновское изображение Chandra (вверху справа). [88]

После того, как черная дыра была сфотографирована, ее назвали Pōwehi , гавайское слово, означающее «украшенное бездонное темное творение», взятое из древней песни о сотворении мира Кумулипо . [89]

24 марта 2021 года сотрудничество в рамках телескопа Event Horizon Telescope показало беспрецедентный уникальный вид тени черной дыры M87: как она выглядит в поляризованном свете. [90] Поляризация — мощный инструмент, позволяющий астрономам более подробно исследовать физику, стоящую за изображением. Поляризация света информирует нас о силе и ориентации магнитных полей в кольце света вокруг тени черной дыры. [91] Знание этого необходимо для понимания того, как сверхмассивная черная дыра M87 выпускает струи намагниченной плазмы, которые расширяются с релятивистской скоростью за пределами галактики M87.

Усиление резкости исходного изображения EHT черной дыры M87 с использованием техники PRIMO для интерферометрического моделирования. Крайнее правое изображение добавляет обратно некоторую нечеткость, чтобы учесть ограниченную разрешающую способность базовых наблюдений.

14 апреля 2021 года астрономы сообщили, что черная дыра M87 и ее окрестности изучались в ходе наблюдений Event Horizon Telescope 2017, которые также проводились многими многоволновыми обсерваториями по всему миру. [ необходимо разъяснение ] [92]

В апреле 2023 года группа разработала новую технику интерферометрического моделирования главных компонентов (PRIMO) для получения более четких реконструкций изображений из данных EHT. Они применили ее к исходным наблюдениям EHT черной дыры M87, что дало более четкое конечное изображение и позволило более точно проверить соответствие наблюдений теории. [93] [94]

Джет

Релятивистская струя материи, выходящая из ядра, простирается по крайней мере на 1,5 килопарсека (5000 световых лет) от ядра и состоит из материи, выброшенной из сверхмассивной черной дыры. Струя сильно коллимирована , кажется ограниченной углом 60° в пределах 0,8 пк (2,6 световых года) от ядра, примерно до 16° на расстоянии двух парсеков (6,5 световых лет) и до 6–7° на расстоянии двенадцати парсеков (39 световых лет). [95] Ее основание имеет диаметр 5,5 ± 0,4 радиуса Шварцшильда и , вероятно, питается прогрессивным аккреционным диском вокруг вращающейся сверхмассивной черной дыры. [95] Немецко-американский астроном Вальтер Бааде обнаружил, что свет от струи был плоскополяризован , что предполагает, что энергия генерируется ускорением электронов, движущихся с релятивистскими скоростями в магнитном поле . Полная энергия этих электронов оценивается в 5,1 × 1056 эрг[96](5,1 × 1049 джоулей или3,2 × 1068 эВ ). Это примерно 10В 13  раз больше энергии, чем вырабатывается во всем Млечном Пути за одну секунду, что оценивается в 5 × 1036 джоулей.[97]Струя окружена нерелятивистским компонентом с меньшей скоростью. Есть свидетельства встречной струи, но она остается невидимой с Земли из-зарелятивистского излучения.[98][99]Струяпрецессирует, заставляя отток формировать спиральную структуру до 1,6 парсека (5,2 световых лет).[76]Доли выброшенной материи простираются до 80 килопарсеков (260 000 световых лет).[100]

На снимках, сделанных космическим телескопом Хаббл в 1999 году, движение струи M87 было измерено со скоростью, в четыре-шесть раз превышающей скорость света. Это явление, называемое сверхсветовым движением , является иллюзией, вызванной релятивистской скоростью струи. Интервал времени между любыми двумя световыми импульсами, испускаемыми струей, регистрируется наблюдателем меньше фактического интервала из-за релятивистской скорости струи, движущейся в направлении наблюдателя. Это приводит к воспринимаемым скоростям, превышающим скорость света , хотя сама струя имеет скорость всего 80–85% скорости света. Обнаружение такого движения используется для подтверждения теории о том, что квазары , объекты BL Lacertae и радиогалактики могут быть одним и тем же явлением, известным как активные галактики , рассматриваемые с разных точек зрения. [101] [102] Предполагается, что ядро ​​M87 является объектом BL Lacertae (более низкой светимости, чем его окружение), наблюдаемым под относительно большим углом. Изменения потока, характерные для объектов BL Lacertae, наблюдались в M87. [103] [104]

Черная дыра M87 является мощным источником радиоволн
Радиоизображение M87, показывающее сильное радиоизлучение из ядра

Наблюдения показывают, что скорость, с которой материал выбрасывается из сверхмассивной черной дыры, является переменной. Эти изменения создают волны давления в горячем газе, окружающем M87. Рентгеновская обсерватория Чандра обнаружила петли и кольца в газе. Их распределение предполагает, что небольшие извержения происходят каждые несколько миллионов лет. Одно из колец, вызванное крупным извержением, представляет собой ударную волну диаметром 26 килопарсеков (85 000 световых лет) вокруг черной дыры. Другие наблюдаемые особенности включают узкие рентгеновские излучающие нити длиной до 31 килопарсека (100 000 световых лет) и большую полость в горячем газе, вызванную крупным извержением 70 миллионов лет назад. Регулярные извержения не позволяют остыть огромному резервуару газа и образовать звезды, что подразумевает, что эволюция M87 могла быть серьезно затронута, не дав ей стать большой спиральной галактикой.

M87 является очень сильным источником гамма-лучей , самых энергичных лучей электромагнитного спектра. Гамма-лучи, испускаемые M87, наблюдаются с конца 1990-х годов. В 2006 году, используя телескопы High Energy Stereoscopic System Cherenkov, ученые измерили изменения потока гамма-лучей, исходящих от M87, и обнаружили, что поток меняется в течение нескольких дней. Этот короткий период указывает на то, что наиболее вероятным источником гамма-лучей является сверхмассивная черная дыра. [105] В общем, чем меньше диаметр источника излучения, тем быстрее изменение потока. [105] [106]

Узел материи в джете (обозначенном как HST-1), примерно в 65 парсеках (210 световых лет) от ядра, был отслежен космическим телескопом Хаббл и рентгеновской обсерваторией Чандра. К 2006 году интенсивность рентгеновского излучения этого узла увеличилась в 50 раз за четырехлетний период, [108] в то время как рентгеновское излучение с тех пор затухает переменным образом. [109]

Взаимодействие релятивистских струй плазмы, исходящих из ядра, с окружающей средой приводит к появлению радиодолей в активных галактиках. Доли встречаются парами и часто симметричны. [110] Две радиодоли M87 вместе охватывают около 80 килопарсек; внутренние части, простирающиеся до 2 килопарсек, сильно излучают на радиоволнах. Из этой области выходят два потока материала, один выровнен с самой струей, а другой — в противоположном направлении. Потоки асимметричны и деформированы, что подразумевает, что они сталкиваются с плотной внутрикластерной средой. На больших расстояниях оба потока диффундируют в две доли. Доли окружены более слабым гало радиоизлучающего газа. [111] [112]

Межзвездная среда

Пространство между звездами в M87 заполнено диффузной межзвездной газовой средой, которая была химически обогащена элементами, выброшенными из звезд, когда они вышли за пределы своей главной последовательности жизни. Углерод и азот непрерывно поставляются звездами промежуточной массы, когда они проходят через асимптотическую ветвь гигантов . [113] [114] Более тяжелые элементы от кислорода до железа производятся в основном взрывами сверхновых внутри галактики. Из тяжелых элементов около 60% были произведены сверхновыми с коллапсом ядра, в то время как остальные произошли от сверхновых типа Ia . [113]

Распределение кислорода примерно равномерно по всей длине, примерно на уровне половины солнечного значения (т. е. содержания кислорода на Солнце), в то время как распределение железа достигает пика вблизи центра, где оно приближается к солнечному значению железа. [114] [115] Поскольку кислород производится в основном сверхновыми с коллапсом ядра, которые происходят на ранних стадиях развития галактик и в основном во внешних областях звездообразования, [113] [114] [115] распределение этих элементов предполагает раннее обогащение межзвездной среды сверхновыми с коллапсом ядра и постоянный вклад сверхновых типа Ia на протяжении всей истории M87. [113] Вклад элементов из этих источников был намного ниже, чем в Млечном Пути. [113]

Исследование M87 в дальнем инфракрасном диапазоне показывает избыточное излучение на длинах волн более 25 мкм. Обычно это может быть признаком теплового излучения теплой пыли. [116] В случае M87 излучение можно полностью объяснить синхротронным излучением от струи; внутри галактики ожидается, что силикатные зерна сохранятся не более 46 миллионов лет из-за рентгеновского излучения из ядра. [117] Эта пыль может быть уничтожена враждебной средой или выброшена из галактики. [118] Общая масса пыли в M87 не более чем в 70 000 раз превышает массу Солнца. [117] Для сравнения, пыль Млечного Пути составляет около ста миллионов (108 ) солнечные массы. [119]

Хотя M87 является эллиптической галактикой и, следовательно, не имеет пылевых полос спиральной галактики, в ней наблюдались оптические нити, которые возникают из-за падающего к ядру газа. Эмиссия, вероятно, происходит из-за возбуждения, вызванного ударной волной, когда падающие потоки газа сталкиваются с рентгеновскими лучами из области ядра. [120] Эти нити имеют предполагаемую массу около 10 000  M ☉ . [56] [120] Галактику окружает протяженная корона с горячим газом низкой плотности. [121]

Шаровые скопления

M87 имеет аномально большую популяцию шаровых скоплений. Обзор 2006 года на угловом расстоянии 25 ′ от ядра оценивает, что на орбите вокруг M87 находится 12000 ± 800 шаровых скоплений [122] по сравнению с 150–200 внутри и вокруг Млечного Пути. Скопления по распределению размеров похожи на скопления Млечного Пути, большинство из них имеют эффективный радиус от 1 до 6 парсеков. Размер скоплений M87 постепенно увеличивается с расстоянием от галактического центра. [123] В радиусе четырех килопарсеков (13000 световых лет) от ядра металличность скопления — обилие элементов, отличных от водорода и гелия, — составляет примерно половину от обилия на Солнце. За пределами этого радиуса металличность неуклонно снижается по мере увеличения расстояния скопления от ядра. [121] Скопления с низкой металличностью несколько больше, чем богатые металлами скопления. [123] В 2014 году было обнаружено, что HVGC-1 , первое гиперскоростное шаровое скопление, вырвалось из M87 со скоростью 2300 км/с. Предполагается, что вылет скопления с такой высокой скоростью был результатом близкого столкновения с двойной сверхмассивной черной дырой и последующего гравитационного толчка от нее. [124]

Почти сотня ультракомпактных карликов была идентифицирована в M87. Они напоминают шаровые скопления, но имеют диаметр в десять парсеков (33 световых года) или больше, что намного больше, чем три парсека (9,8 световых года) максимума шаровых скоплений. Неясно, являются ли они карликовыми галактиками, захваченными M87, или новым классом массивных шаровых скоплений. [125]

Среда

Видимое изображение скопления Девы с M87 около левого нижнего угла
Фотография скопления Девы ( Европейская южная обсерватория, 2009 г.). M87 видно в нижнем левом углу, верхнюю половину изображения занимает цепь Маркаряна . Темные пятна отмечают местоположение ярких звезд переднего плана, которые были удалены с изображения.

M87 находится вблизи (или в) центре скопления Девы, [44] плотно сжатой структуры из примерно 2000 галактик. [126] Это образует ядро ​​большего сверхскопления Девы , из которого Местная группа (включая Млечный Путь) является отдаленным членом. [7] Она организована по крайней мере в три отдельные подсистемы, связанные с тремя большими галактиками — M87, M49 и M86 — с основной подгруппой, включающей M87 ( Virgo A ) и M49 ( Virgo B ). [127] Вокруг M87 преобладают эллиптические и S0-галактики . [128] Цепочка эллиптических галактик примерно выровнена со струей. [128] С точки зрения массы M87, вероятно, является крупнейшим, и в сочетании с центральностью, по-видимому, движется очень мало относительно скопления в целом. [7] В одном исследовании он определяется как центр скопления. Скопление имеет разреженную газовую среду, которая испускает рентгеновские лучи, с более низкой температурой к середине. [116] Общая масса скопления оценивается в 0,15–1,5 × 1015 М ☉ .[126]

Измерения движения этих внутрикластерных звездных («планетарных») туманностей между M87 и M86 показывают, что две галактики движутся навстречу друг другу, и что это может быть их первая встреча. M87 могла взаимодействовать с M84 , о чем свидетельствует усечение внешнего гало M87 приливными взаимодействиями . Усеченное гало также могло быть вызвано сжатием из-за невидимой массы, падающей в M87 из остальной части скопления, которая может быть гипотетической темной материей . Третья возможность заключается в том, что формирование гало было усечено ранней обратной связью от активного галактического ядра. [7]

Смотрите также

Примечания

  1. ^ Указанный размер относится к диаметру, непосредственно измеренному с помощью изофоты 25,0 зв. величины/угловая сек 2 в полосе B. Галактика имеет очень диффузное и обширное гало, простирающееся до 300 кпк (980 000 световых лет). [7]
  2. ^ «Локальная вселенная» — это не строго определенный термин, но его часто понимают как часть вселенной на расстоянии от 50 миллионов до миллиарда световых лет . [10] [11] [12]
  3. ^ Эпсилон Девы имеет небесные координаты α =13ʰ02ᵐ, δ =+10°57′; Денебола имеет координаты α = 11ʰ49ᵐ, δ =+14°34′. Средняя точка пары имеет координаты α =12ʰ16ᵐ, δ =12°45′. Сравните с координатами Мессье 87: α =12ʰ31ᵐ, δ =+12°23′.
  4. ^ Это дает расстояние 16,4 ± 2,3 мегапарсека (53,5 ± 7,50 миллионов световых лет). [3]
  5. ^ Это дает расстояние 16,7 ± 0,9 мегапарсека (54,5 ± 2,94 миллиона световых лет). [3]

Ссылки

  1. ^ ab Lambert, SB; Gontier, A.-M. (январь 2009). «О выборе радиоисточника для определения стабильной небесной рамки». Astronomy and Astrophysics . 493 (1): 317–323. Bibcode :2009A&A...493..317L. doi : 10.1051/0004-6361:200810582 .В частности, см. таблицы.
  2. ^ ab Cappellari, Michele; et al. (11 мая 2011 г.). «Проект ATLAS3D – I. Ограниченная по объему выборка из 260 близлежащих галактик раннего типа: научные цели и критерии отбора». Monthly Notices of the Royal Astronomical Society . 413 (2): 813–836. arXiv : 1012.1551 . Bibcode : 2011MNRAS.413..813C. doi : 10.1111/j.1365-2966.2010.18174.x . S2CID  15391206.
  3. ^ abcd Bird, S.; Harris, WE; Blakeslee, JP; Flynn, C. (декабрь 2010 г.). "Внутреннее гало M87: первый прямой взгляд на популяцию красных гигантов". Astronomy and Astrophysics . 524 : A71. arXiv : 1009.3202 . Bibcode :2010A&A...524A..71B. doi :10.1051/0004-6361/201014876. S2CID  119281578.
  4. ^ "Мессье 87". Каталог Мессье SEDS . Получено 30 апреля 2022 г.
  5. ^ abcd "Результаты для NGC 4486". База данных внегалактических объектов NASA/IPAC . Калифорнийский технологический институт . Получено 8 апреля 2019 г.
  6. ^ аб Де Вокулёр, Жерар; Де Вокулёр, Антуанетта; Корвин, Герольд Г.; Бута, Рональд Дж.; Патюрель, Жорж; Фуке, Паскаль (1991). Третий справочный каталог ярких галактик. Бибкод : 1991rc3..книга.....Д.
  7. ^ abcdef Доэрти, М.; Арнабольди, М.; Дас, П.; Герхард, О.; Агуэрри, Дж. А. Л.; Чиардулло, Р.; и др. (август 2009 г.). «Край гало М87 и кинематика диффузного света в ядре скопления Девы». Астрономия и астрофизика . 502 (3): 771–786. arXiv : 0905.1958 . Bibcode : 2009A&A...502..771D. doi : 10.1051/0004-6361/200811532. S2CID  17110964.
  8. ^ ab Luginbuhl, CB; Skiff, BA (1998). Observing Handbook and Catalogue of Deep-Sky Objects (2-е изд.). Кембридж, Великобритания: Cambridge University Press. стр. 266. ISBN 978-0-521-62556-2.. Размеры 7′.2 x 6′.8 относятся к размеру гало, видимого в любительской астрономии. «Галактика имеет диаметр до 4′ в 25 см. Ядро 45″ имеет очень высокую поверхностную яркость».
  9. ^ abc Turland, BD (февраль 1975). «Наблюдения M87 на частоте 5 ГГц с помощью 5-километрового телескопа». Monthly Notices of the Royal Astronomical Society . 170 (2): 281–294. Bibcode : 1975MNRAS.170..281T. doi : 10.1093/mnras/170.2.281 .
  10. ^ "The Local Universe". Подразделение H. Международный астрономический союз . Университет Лейдена . Получено 1 мая 2018 г.
  11. ^ Куртуа, HM; Помаред, Д.; Тулли, Р.Б.; Хоффман, И.; Куртуа, Д. (август 2013 г.). «Космография локальной вселенной». The Astronomical Journal . 146 (3): 69. arXiv : 1306.0091 . Bibcode : 2013AJ....146...69C. doi : 10.1088/0004-6256/146/3/69. S2CID  118625532.
  12. ^ "Local Universe". Department of Astronomy . University of Wisconsin-Madison . Получено 1 мая 2018 г.
  13. ^ ab Overbye, Dennis (24 января 2024 г.). «Эта знаменитая черная дыра получает второй взгляд — повторные исследования сверхмассивной черной дыры в галактике Мессье 87 подтверждают, что она продолжает действовать так, как предсказывала теория Эйнштейна». The New York Times . Архивировано из оригинала 24 января 2024 г. . Получено 25 января 2024 г.
  14. ^ Овербай, Деннис (24 марта 2021 г.). «Самый интимный портрет черной дыры — два года анализа поляризованного света от гигантской черной дыры галактики дали ученым возможность заглянуть в то, как могут возникать квазары». The New York Times . Архивировано из оригинала 28 декабря 2021 г. . Получено 25 марта 2021 г. .
  15. ^ Басу, Б.; Чаттопадхай, Т.; Бисвас, С. Н. (2010). Введение в астрофизику (2-е изд.). Нью-Дели: PHI Learning Pvt. Ltd. стр. 278. ISBN 978-81-203-4071-8.
  16. ^ Dreyer, JLE (1888). «Новый общий каталог туманностей и скоплений звезд, являющийся каталогом покойного сэра Джона Ф. В. Гершеля, баронета, пересмотренный, исправленный и расширенный». Мемуары Королевского астрономического общества . 49 : 1–237. Bibcode : 1888MmRAS..49....1D.
  17. ^ Кертис, HD (1918). «Описания 762 туманностей и скоплений, сфотографированных с помощью рефлектора Кроссли». Публикации Ликской обсерватории . 13 : 9–42. Bibcode : 1918PLicO..13....9C.
  18. ^ Хаббл, Э. (октябрь 1923 г.). «Мессье-87 и Нова Белановского». Публикации Тихоокеанского астрономического общества . 35 (207): 261–263. Бибкод : 1923PASP...35..261H. дои : 10.1086/123332 .
  19. ^ Шкловский, И.С. (август 1980). «Сверхновые в кратных системах». Советская астрономия . 24 : 387–389. Bibcode : 1980SvA....24..387S.
  20. ↑ Хаббл, Э. П. (октябрь 1922 г.). «Общее исследование диффузных галактических туманностей». The Astrophysical Journal . 56 : 162–199. Bibcode : 1922ApJ....56..162H. doi : 10.1086/142698 .
  21. ↑ Хаббл, Э. П. (декабрь 1926 г.). «Внегалактические туманности». The Astrophysical Journal . 64 : 321–369. Bibcode : 1926ApJ....64..321H. doi : 10.1086/143018 .
  22. ^ Хаббл, Э.; Хьюмасон, М. Л. (июль 1931 г.). «Соотношение скорости и расстояния среди внегалактических туманностей». The Astrophysical Journal . 74 : 43–80. Bibcode : 1931ApJ....74...43H. doi : 10.1086/143323.
  23. ^ Хаббл, Э. П. (1936). Царство туманностей. Мемориальные лекции миссис Хепсы Эли Силлиман . Том 25. Нью-Хейвен, Коннектикут: Издательство Йельского университета . ISBN 978-0-300-02500-2. OCLC  611263346. Архивировано из оригинала 5 сентября 2015 г.(стр. 16–17)
  24. ^ ab Baade, W.; Minkowski, R. (январь 1954). «Отождествление радиоисточников». The Astrophysical Journal . 119 : 215–231. Bibcode : 1954ApJ...119..215B. doi : 10.1086/145813.
  25. ^ Burbidge, GR (сентябрь 1956). «О синхротронном излучении от Мессье 87». The Astrophysical Journal . 124 : 416–429. Bibcode : 1956ApJ...124..416B. doi : 10.1086/146237 .
  26. ^ Стэнли, ГДж; Сли, ОБ (июнь 1950 г.). «Галактическое излучение на радиочастотах. II. Дискретные источники». Australian Journal of Scientific Research A. 3 ( 2): 234–250. Bibcode : 1950AuSRA...3..234S. doi : 10.1071/ch9500234.
  27. ^ Drake, SA "Краткая история астрономии высоких энергий: 1965–1969". NASA HEASARC . Архивировано из оригинала 14 мая 2012 года . Получено 28 октября 2011 года .
  28. ^ Чарльз, PA; Сьюард, FD (1995). Исследование рентгеновской вселенной. Кембридж, Великобритания: Cambridge University Press. стр. 9. ISBN 978-0-521-43712-7.
  29. ^ Bradt, H.; Naranan, S.; Rappaport, S.; Spada, G. (июнь 1968). «Небесные положения источников рентгеновского излучения в Стрельце». The Astrophysical Journal . 152 (6): 1005–1013. Bibcode : 1968ApJ...152.1005B. doi : 10.1086/149613 . S2CID  121431446.
  30. ^ Lea, SM; Mushotzky, R.; Holt, SS (ноябрь 1982 г.). «Наблюдения M87 и скопления Девы с помощью твердотельного спектрометра обсерватории Эйнштейна». Astrophysical Journal, часть 1. 262 : 24–32. Bibcode : 1982ApJ...262...24L. doi : 10.1086/160392. hdl : 2060/19820026438 . S2CID  120960432.
  31. ^ Sargent, WLW; Young, PJ; Lynds, CR; Boksenberg, A.; Shortridge, K.; Hartwick, FDA (май 1978). "Динамические доказательства центральной концентрации массы в галактике M87". The Astrophysical Journal . 221 : 731–744. Bibcode : 1978ApJ...221..731S. doi : 10.1086/156077 .
  32. ^ Harms, RJ; et al. (ноябрь 1994 г.). "HST FOS спектроскопия M87: доказательства наличия диска ионизированного газа вокруг массивной черной дыры". The Astrophysical Journal Letters . 435 : L35–L38. Bibcode : 1994ApJ...435L..35H. doi : 10.1086/187588 .
  33. ^ Форте, Хуан С.; Файфер, Фавио Р.; Вега, Э. Ирен; Бассино, Лилия П.; Смит Кастелли, Аналия В.; Селлоне, Серджио А.; и др. (11 мая 2013 г.). «Отношения цвета и металличности шаровых скоплений в NGC 4486 (M87)». Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества . 431 (2): 1405–1416. arXiv : 1302.3154 . дои : 10.1093/mnras/stt263 .
  34. ^ см. «Результаты первого телескопа горизонта событий M87». Письма в Astrophysical Journal . 875 (1). 10 апреля 2019 г. для ссылок на статьи
  35. ^ "[весь выпуск]". Astrophysical Journal Letters . 875 (1). 10 апреля 2019 г. был посвящен результатам, опубликовал шесть статей в открытом доступе . [34]
  36. ^ Сотрудничество с Event Horizon Telescope (2019). "Результаты первого телескопа M87 Event Horizon. IV. Визуализация центральной сверхмассивной черной дыры" (PDF) . The Astrophysical Journal . 875 (1): L4. arXiv : 1906.11241 . Bibcode :2019ApJ...875L...4E. doi : 10.3847/2041-8213/ab0e85 . ISSN  2041-8213. S2CID  146068771.
  37. ^ ab Jeffrey, K. (10 апреля 2019 г.). «Это первые фотографии черной дыры – И это большое, даже сверхмассивное дело». Time . Получено 10 апреля 2019 г. .
  38. ^ Кук, А. (2005). Визуальная астрономия под темным небом: новый подход к наблюдению за дальним космосом . Серия практической астрономии Патрика Мура. Лондон, Великобритания: Springer-Verlag. С. 5–37. ISBN 978-1-85233-901-2.
  39. ^ Кларк, Р. Н. (1990). Визуальная астрономия глубокого неба . Cambridge University Press. стр. 153. ISBN 978-0-521-36155-2.
  40. ^ "Визуальные наблюдения струи M87". Приключения в глубоком космосе . Astronomy-Mall. Архивировано из оригинала 7 июля 2011 г. Получено 7 декабря 2010 г.
  41. ^ ab Park, KS; Chun, MS (июнь 1987 г.). "Динамическая структура NGC 4486". Журнал астрономии и космической науки . 4 (1): 35–45. Bibcode : 1987JASS....4...35P.
  42. ^ Джонс, М. Х.; Ламбурн, Р. Дж. (2004). Введение в галактики и космологию . Cambridge University Press. стр. 69. ISBN 978-0-521-54623-2.
  43. ^ Кунду, А.; Уитмор, BC (2001). «Новые идеи из исследований шаровых скоплений с помощью телескопа Хаббла. I. Цвета, расстояния и удельные частоты 28 эллиптических галактик». The Astronomical Journal . 121 (6): 2950–2973. arXiv : astro-ph/0103021 . Bibcode : 2001AJ....121.2950K. doi : 10.1086/321073. S2CID  19015891.
  44. ^ ab Chakrabarty, D. (2007). «Массовое моделирование с минимальной кинематической информацией». Monthly Notices of the Royal Astronomical Society . 377 (1): 30–40. arXiv : astro-ph/0702065 . Bibcode : 2007MNRAS.377...30C. doi : 10.1111/j.1365-2966.2007.11583.x . S2CID  16263041.
  45. ^ Oemler, A. Jr. (ноябрь 1976 г.). «Структура эллиптических и cD галактик». The Astrophysical Journal . 209 : 693–709. Bibcode : 1976ApJ...209..693O. doi : 10.1086/154769 .
  46. ^ Уитмор, BC (15–17 мая 1989 г.). «Влияние среды скопления на галактики». В William R. Oegerle; Michael J. Fitchett; Laura Danly (ред.). Скопления галактик: труды конференции Clusters of Galaxies . Серия симпозиумов Института науки космического телескопа. Том 4. Балтимор: Cambridge University Press. стр. 151. ISBN 0-521-38462-1.
  47. ^ ab Wu, X.; Tremaine, S. (2006). «Выведение распределения масс M87 из шаровых скоплений». The Astrophysical Journal . 643 (1): 210–221. arXiv : astro-ph/0508463 . Bibcode : 2006ApJ...643..210W. doi : 10.1086/501515. S2CID  9263634.
  48. ^ ab Cohen, JG; Ryzhov, A. (сентябрь 1997 г.). "Динамика системы шарового скопления M87". The Astrophysical Journal . 486 (1): 230–241. arXiv : astro-ph/9704051 . Bibcode : 1997ApJ...486..230C. doi : 10.1086/304518. S2CID  13517745.
  49. ^ Murphy, JD; Gebhardt, K.; Adams, JJ (март 2011 г.). «Кинематика галактики с VIRUS-P: гало темной материи M87». The Astrophysical Journal . 729 (2): 129. arXiv : 1101.1957 . Bibcode :2011ApJ...729..129M. doi :10.1088/0004-637X/729/2/129. S2CID  118686095.
  50. ^ Мерритт, Д.; Тремблей, Б. (декабрь 1993 г.). «Распределение темной материи в гало M87». The Astronomical Journal . 106 (6): 2229–2242. Bibcode : 1993AJ....106.2229M. doi : 10.1086/116796 .
  51. ^ Галактическая хромодинамика. Изображение недели ESO (неподвижное изображение) . Получено 14 октября 2014 г.
  52. ^ Эмселлем, Э.; Крайнович, Д.; Сарзи, М. (ноябрь 2014 г.). «Кинематически различимое вращение ядра и малой оси: перспектива MUSE на M87». Monthly Notices of the Royal Astronomical Society . 445 (1): L79–L83. arXiv : 1408.6844 . Bibcode : 2014MNRAS.445L..79E. doi : 10.1093/mnrasl/slu140 . S2CID  18974737.
  53. ^ Battaglia, G.; Helmi, A.; Morrison, H.; Harding, P.; Olszewski, EW; Mateo, M.; et al. (декабрь 2005 г.). «Профиль дисперсии радиальной скорости гало Галактики: ограничение профиля плотности темного гало Млечного Пути». Monthly Notices of the Royal Astronomical Society . 364 (2): 433–442. arXiv : astro-ph/0506102 . Bibcode : 2005MNRAS.364..433B. doi : 10.1111/j.1365-2966.2005.09367.x . S2CID  15562509.
  54. ^ Гебхардт, К.; Томас, Дж. (2009). «Масса черной дыры, отношение звездной массы к светимости и темное гало в M87». The Astrophysical Journal . 700 (2): 1690–1701. arXiv : 0906.1492 . Bibcode : 2009ApJ...700.1690G. doi : 10.1088/0004-637X/700/2/1690. S2CID  15481963.
  55. ^ Леверингтон, Д. (2000). Новые космические горизонты: космическая астрономия от V2 до космического телескопа Хаббл . Cambridge University Press. стр. 343. ISBN 978-0-521-65833-1.
  56. ^ ab Бернс, Дж. О.; Уайт, Р. А.; Хейнс, М. П. (1981). «Поиск нейтрального водорода в галактиках D и cD». The Astronomical Journal . 86 : 1120–1125. Bibcode : 1981AJ.....86.1120B. doi : 10.1086/112992.
  57. ^ Bland-Hawthorn, J.; Freeman, K. (январь 2000 г.). «Барионный гало Млечного Пути: ископаемая летопись его формирования». Science . 287 (5450): 79–84. Bibcode :2000Sci...287...79B. doi :10.1126/science.287.5450.79. PMID  10615053.
  58. ^ Klotz, I. (8 июня 2009 г.). «Внешнее гало галактики отрезано». Discovery . Новости. Архивировано из оригинала 23 августа 2009 г. Получено 25 апреля 2010 г.
  59. ^ Яновецкий, С.; Митос, Дж. К.; Хардинг, П.; Фельдмайер, Дж.; Рудик, К.; Моррисон, Х. (июнь 2010 г.). «Диффузные приливные структуры в ореолах эллиптических тел Девы». Астрофизический журнал . 715 (2): 972–985. arXiv : 1004.1473 . Бибкод : 2010ApJ...715..972J. дои : 10.1088/0004-637X/715/2/972. S2CID  119196248.
  60. ^ Gavazzi, G.; Boselli, A.; Vílchez, JM; Iglesias-Paramo, J.; Bonfanti, C. (сентябрь 2000 г.). «Нить ионизированного газа на окраине M87». Астрономия и астрофизика . 361 : 1–4. arXiv : astro-ph/0007323 . Bibcode : 2000A&A...361....1G.
  61. ^ Oldham, LJ; Evans, NW (октябрь 2016 г.). «Есть ли подструктура вокруг M87?». Monthly Notices of the Royal Astronomical Society . 460 (1): 298–306. arXiv : 1607.02477 . Bibcode : 2016MNRAS.462..298O. doi : 10.1093/mnras/stw1574 . S2CID  119307605.
  62. ^ Фишер, Д.; Дюрбек, Х. (1998). Возвращение к Хабблу: Новые изображения с машины открытий . Copernicus New York. стр. 73. ISBN 978-0-387-98551-0.
  63. ^ ab Цветанов, З.И.; Хартиг, Г.Ф.; Форд, Х.К.; и др. (1999). "Ядерный спектр M87". В Röser, HJ; Meisenheimer, K. (ред.). Радиогалактика Мессье 87. Заметки лекций по физике. Том 530. С. 307–312. arXiv : astro-ph/9801037 . Bibcode :1999LNP...530..307T. doi :10.1007/BFb0106442. ISBN 978-3-540-66209-9. S2CID  18989637.
  64. ^ ab Dopita, MA; Koratkar, AP; Allen, MG; et al. (Ноябрь 1997). "Ядро LINER M87: диссипативный аккреционный диск, возбуждаемый ударной волной". The Astrophysical Journal . 490 (1): 202–215. Bibcode :1997ApJ...490..202D. doi : 10.1086/304862 .
  65. ^ Sabra, BM; Shields, JC; Ho, LC; et al. (февраль 2003 г.). «Излучение и поглощение в M87 LINER». The Astrophysical Journal . 584 (1): 164–175. arXiv : astro-ph/0210391 . Bibcode : 2003ApJ...584..164S. doi : 10.1086/345664. S2CID  16882810.
  66. ^ Денен, Уолтер (15–19 сентября 1997 г.). «М 87 как Галактика». У Германа-Йозефа Рёзера; Клаус Майзенхаймер (ред.). Радиогалактика Мессье 87: материалы семинара . Конспект лекций по физике. Том. 530. Замок Рингберг, Тегернзее, Германия: Шпрингер. п. 31. arXiv : astro-ph/9802224 . Бибкод : 1999LNP...530...31D. дои : 10.1007/BFb0106415. ISBN 978-3-540-66209-9.
  67. ^ Steinicke, W.; Jakiel, R. (2007). Галактики и как их наблюдать . Руководства по астрономическим наблюдениям. Springer. С. 32–33. ISBN 978-1-85233-752-0.
  68. ^ "Гигантская галактика продолжает расти". Европейская южная обсерватория (пресс-релиз). 25 июня 2015 г. Архивировано из оригинала 26 июня 2015 г.
  69. ^ Лонгобарди, А.; Арнабольди, М.; Герхард, О.; Михос, Дж. К. (июль 2015 г.). «Наращивание cD гало M87 – свидетельство аккреции в последнем Gyr». Астрономия и астрофизика . 579 (3): L3–L6. arXiv : 1504.04369 . Bibcode : 2015A&A...579L...3L. doi : 10.1051/0004-6361/201526282. S2CID  118557973.
  70. ^ CAS (7 июля 2023 г.). «Черная дыра раскрыта: астрономы сделали первое изображение аккреционного кольца и релятивистского джета». SciTechDaily . Архивировано из оригинала 8 июля 2023 г. . Получено 8 июля 2023 г. .
  71. ^ Лу, Донна (12 апреля 2019 г.). «Как назвать черную дыру? На самом деле это довольно сложно». New Scientist . Лондон, Великобритания . Получено 12 апреля 2019 г. . « Для случая M87*, который является обозначением этой черной дыры, было предложено (очень хорошее) название, но оно не получило официального одобрения МАС», — говорит Кристенсен.
  72. ^ ab Walsh, JL; Barth, AJ; Ho, LC; Sarzi, M. (июнь 2013 г.). "Масса черной дыры M87 по газодинамическим моделям наблюдений спектрографа космического телескопа". The Astrophysical Journal . 770 (2): 86. arXiv : 1304.7273 . Bibcode :2013ApJ...770...86W. doi :10.1088/0004-637X/770/2/86. S2CID  119193955.
  73. ^ Oldham, LJ; Auger, MW (март 2016 г.). «Структура галактики по множественным трассерам – II. M87 от парсека до мегапарсека». Monthly Notices of the Royal Astronomical Society . 457 (1): 421–439. arXiv : 1601.01323 . Bibcode : 2016MNRAS.457..421O. doi : 10.1093/mnras/stv2982 . S2CID  119166670.
  74. ^ Сотрудничество в рамках Event Horizon Telescope (10 апреля 2019 г.). "Результаты первого M87 Event Horizon Telescope. VI. Тень и масса центральной черной дыры" (PDF) . The Astrophysical Journal . 875 (1): L6. arXiv : 1906.11243 . Bibcode :2019ApJ...875L...6E. doi : 10.3847/2041-8213/ab1141 . S2CID  145969867.
  75. ^ Macchetto, F.; Marconi, A.; Axon, DJ ; Capetti, A.; Sparks, W.; Crane, P. (ноябрь 1997 г.). «Сверхмассивная черная дыра M87 и кинематика ее связанного газового диска». The Astrophysical Journal . 489 (2): 579–600. arXiv : astro-ph/9706252 . Bibcode : 1997ApJ...489..579M. doi : 10.1086/304823. S2CID  18948008.
  76. ^ ab Матвеенко, ЛИ; Селезнев, СВ (март 2011). "Тонкая структура ядра и струи галактики M87". Astronomy Letters . 37 (3): 154–170. Bibcode :2011AstL...37..154M. doi :10.1134/S1063773711030030. S2CID  121731578.
  77. ^ Ди Маттео, .; Аллен, SW; Фабиан, AC; Уилсон, AS; Янг, AJ (2003). «Аккреция на сверхмассивную черную дыру в M87». The Astrophysical Journal . 582 (1): 133–140. arXiv : astro-ph/0202238 . Bibcode :2003ApJ...582..133D. doi :10.1086/344504. S2CID  16182340.
  78. ^ Акияма, Казунори; Лу, Ру-Сен; Фиш, Винсент Л; и др. (июль 2015 г.). "230 GHz VLBI-наблюдения M87: структура масштаба горизонта событий во время усиленного состояния γ-излучения очень высокой энергии в 2012 г.". The Astrophysical Journal . 807 (2): 150. arXiv : 1505.03545 . Bibcode :2015ApJ...807..150A. doi :10.1088/0004-637X/807/2/150. hdl :1721.1/98305. S2CID  50953437.
  79. ^ ab Batcheldor, D.; Robinson, A.; Axon, DJ; Perlman, ES; Merritt, D. (июль 2010 г.). «Смещенная сверхмассивная черная дыра в M87». The Astrophysical Journal Letters . 717 (1): L6–L10. arXiv : 1005.2173 . Bibcode : 2010ApJ...717L...6B. doi : 10.1088/2041-8205/717/1/L6. S2CID  119281754.
  80. ^ Коуэн, Р. (9 июня 2010 г.). «Черная дыра отброшена в сторону вместе с «центральной» догмой». Science News . Vol. 177, no. 13. p. 9. Архивировано из оригинала 28 мая 2010 г. Получено 29 мая 2010 г.
  81. ^ Гебхардт, К. и др. (март 2011 г.). «Масса черной дыры в M87 по наблюдениям адаптивной оптики Gemini/NIFS». The Astrophysical Journal . 729 (2): 119–131. arXiv : 1101.1954 . Bibcode :2011ApJ...729..119G. doi :10.1088/0004-637X/729/2/119. S2CID  118368884.
  82. ^ Лопес-Навас, Э.; Прието, МА (2018). «Смещение фотоцентра-AGN: действительно ли M87 укрывает смещенную сверхмассивную черную дыру?». Monthly Notices of the Royal Astronomical Society . 480 (3): 4099. arXiv : 1808.04123 . Bibcode : 2018MNRAS.480.4099L. doi : 10.1093/mnras/sty2148 . S2CID  118872175.
  83. ^ Overbye, Dennis (10 апреля 2019 г.). «Впервые раскрыта фотография черной дыры». The New York Times . Получено 10 апреля 2019 г. Астрономы наконец-то получили изображение самых темных объектов в космосе.
  84. ^ Ландау, Элизабет (10 апреля 2019 г.). «Изображение черной дыры творит историю» (пресс-релиз). NASA . Получено 10 апреля 2019 г. .
  85. ^ Фальке, Хейно; Мелиа, Фульвио; Агол, Эрик (1 января 2000 г.). «Просмотр тени черной дыры в галактическом центре». The Astrophysical Journal . 528 (1): L13–L16. arXiv : astro-ph/9912263 . Bibcode : 2000ApJ...528L..13F. doi : 10.1086/312423. PMID  10587484. S2CID  119433133.
  86. ^ Сотрудничество в рамках Event Horizon Telescope (10 апреля 2019 г.). "Результаты первого эксперимента M87 Event Horizon Telescope. I. Тень сверхмассивной черной дыры" (PDF) . The Astrophysical Journal Letters . 875 (1): L1. arXiv : 1906.11238 . Bibcode :2019ApJ...875L...1E. doi : 10.3847/2041-8213/ab0ec7 . S2CID  145906806.
  87. ^ Тамбурини, Ф.; Тиде, Б.; Делла Валле, М. (ноябрь 2019 г.). «Измерение спина черной дыры M87 по ее наблюдаемому искривленному свету». Monthly Notices of the Royal Astronomical Society Letters . 492 (1): L22–L27. arXiv : 1904.07923 . doi : 10.1093/mnrasl/slz176 .
  88. ^ "Телескопы объединяются в беспрецедентных наблюдениях знаменитой черной дыры" (пресс-релиз). Atacama Large Millimeter Array . Получено 15 апреля 2021 г.
  89. ^ Меле, Кристофер (13 апреля 2019 г.). «Первая черная дыра, увиденная на снимке, теперь называется Повехи, по крайней мере на Гавайях». The New York Times . Получено 20 марта 2021 г.
  90. ^ Акияма, Казунори и др. (Event Horizon Telescope Collaboration) (2021). "Результаты первого телескопа M87 Event Horizon. VII. Поляризация кольца". The Astrophysical Journal . 910 (1): L12. arXiv : 2105.01169 . Bibcode : 2021ApJ...910L..12E. doi : 10.3847/2041-8213/abe71d . S2CID  233851995.
  91. ^ Акияма, Казунори и др. (Event Horizon Telescope Collaboration) (2021). "Результаты первого телескопа M87 Event Horizon. VIII. Структура магнитного поля вблизи горизонта событий". The Astrophysical Journal . 910 (1): L13. arXiv : 2105.01173 . Bibcode : 2021ApJ...910L..13E. doi : 10.3847/2041-8213/abe4de . S2CID  233715131.
  92. ^ Эдмондс, Питер; Кофилд, Калла (14 апреля 2021 г.). «Телескопы объединяются в беспрецедентных наблюдениях знаменитой черной дыры» (пресс-релиз). NASA . Получено 14 апреля 2021 г. . Некоторые из самых мощных телескопов мира одновременно наблюдали сверхмассивную черную дыру в галактике M87, первую черную дыру, которая была напрямую сфотографирована.
  93. ↑ Роберт Ли (13 апреля 2023 г.). «Первое в истории фото сверхмассивной черной дыры только что получило «преображение» с помощью искусственного интеллекта, и оно выглядит совершенно потрясающе». Space.com . Получено 19 октября 2023 г.
  94. ^ Медейрос, Лия; Псалтис, Димитриос; Лауэр, Тод Р.; Озель, Ферьял (апрель 2023 г.). «Образ черной дыры M87, реконструированный с помощью PRIMO». The Astrophysical Journal Letters . 947 (1): L7. arXiv : 2304.06079 . Bibcode : 2023ApJ...947L...7M. doi : 10.3847/2041-8213/acc32d . ISSN  2041-8205.
  95. ^ ab Doeleman, SS; Fish, VL; Schenck, DE; Beaudoin, C.; Blundell, R.; Bower, GC; et al. (октябрь 2012 г.). «Jet-Launching Structure Resolved Near the Supermassive Black Hole in M87». Science . 338 (6105): 355–358. arXiv : 1210.6132 . Bibcode :2012Sci...338..355D. doi :10.1126/science.1224768. PMID  23019611. S2CID  37585603.
  96. ^ Болдуин, Дж. Э.; Смит, Ф. Г. (август 1956 г.). «Радиоизлучение внегалактической туманности М87». Обсерватория . 76 : 141–144. Bibcode : 1956Obs....76..141B.
  97. ^ van den Bergh, S. (сентябрь 1999). "Местная группа галактик". The Astronomy and Astrophysics Review . 9 (3–4): 273–318. Bibcode :1999A&ARv...9..273V. doi :10.1007/s001590050019. S2CID  119392899.
  98. ^ Ковалёв, YY; Листер, ML; Хоман, DC; Келлерманн, KI (октябрь 2007 г.). «Внутренний джет радиогалактики M87». The Astrophysical Journal . 668 (1): L27–L30. arXiv : 0708.2695 . Bibcode :2007ApJ...668L..27K. doi :10.1086/522603. S2CID  16498888.
  99. ^ Sparks, WB; Fraix-Burnet, D.; Macchetto, F.; Owen, FN (февраль 1992 г.). "Контрструя в эллиптической галактике M87". Nature . 355 (6363): 804–806. Bibcode :1992Natur.355..804S. doi :10.1038/355804a0. S2CID  4332596.
  100. ^ Кляйн, Ули (15–19 сентября 1997 г.). «Крупномасштабная структура Девы А». В Röser, Hermann-Josef; Meisenheimer, Klaus (ред.). Радиогалактика Мессье 87. Заметки лекций по физике. Том 530. Замок Рингберг, Тегернзее, Германия: Springer. стр. 56–65. Bibcode : 1999LNP...530...56K. doi : 10.1007/BFb0106418. ISBN 978-3-540-66209-9.
  101. ^ Биретта, JA; Спаркс, WB; Маккетто, F. (август 1999 г.). «Наблюдения сверхсветового движения в струе M87 с помощью космического телескопа Хаббл». The Astrophysical Journal . 520 (2): 621–626. Bibcode : 1999ApJ...520..621B. doi : 10.1086/307499 .
  102. ^ Биретта, Дж. (6 января 1999 г.). «Хаббл обнаруживает движение со скоростью, превышающей скорость света, в галактике M87». Балтимор, Мэриленд: Научный институт космического телескопа . Получено 21 марта 2018 г.
  103. ^ Цветанов, З.И.; Хартиг, Г.Ф.; Форд, ХК; Допита, Массачусетс; Крисс, Джорджия; Пей, ЮК; и др. (февраль 1998 г.). «M87: Смещенный объект BL Lacertae?». Астрофизический журнал . 493 (2): Л83–Л86. arXiv : astro-ph/9711241 . Бибкод : 1998ApJ...493L..83T. дои : 10.1086/311139. S2CID  118576032.
  104. ^ Реймер, А.; Протеро, Р. Дж.; Донеа, А.-К. (Июль 2003 г.). «M87 как невыровненный синхротронно-протонный блазар». Труды 28-й Международной конференции по космическим лучам . 5 : 2631–2634. Bibcode : 2003ICRC....5.2631R.
  105. ^ ab Wirsing, B. (26 октября 2006 г.). «Открытие гамма-лучей с края черной дыры». Общество Макса Планка. Архивировано из оригинала 3 января 2011 г. Получено 3 декабря 2010 г.
  106. ^ Петерсон, Б.М. (26–30 июня 2000 г.). «Переменность активных галактических ядер». В Аречаге, И .; Кунт, Д.; Мухика, Р. (ред.). Продвинутые лекции по соединению Starburst-AGN . Тонанцинтла, Мексика: World Scientific . стр. 3–68. arXiv : astro-ph/0109495 . Бибкод : 2001sac..conf....3P. дои : 10.1142/9789812811318_0002. ISBN 978-981-02-4616-7.
  107. ^ "Hubble следует за спиральным потоком струи, питаемой черной дырой" (пресс-релиз). Европейское космическое агентство / Научный институт космического телескопа Хаббла . Архивировано из оригинала 31 августа 2013 года . Получено 6 сентября 2013 года .
  108. ^ Harris, DE; Cheung, CC; Biretta, JA; Sparks, WB; Junor, W.; Perlman, ES; et al. (2006). «Вспышка HST-1 в струе M87». The Astrophysical Journal . 640 (1): 211–218. arXiv : astro-ph/0511755 . Bibcode : 2006ApJ...640..211H. doi : 10.1086/500081. S2CID  17268539.
  109. ^ Harris, DE; Cheung, CC; Stawarz, L. (июль 2009 г.). «Временные шкалы переменности в струе M87: признаки потерь E в квадрате, открытие квазипериода в HST-1 и место вспышки ТэВ». The Astrophysical Journal . 699 (1): 305–314. arXiv : 0904.3925 . Bibcode :2009ApJ...699..305H. doi :10.1088/0004-637X/699/1/305. S2CID  14475336.
  110. ^ Шнайдер, П. (2006). Внегалактическая астрономия и космология: введение (1-е изд.). Гейдельберг, Германия: Springer-Verlag. стр. 178. ISBN 978-3-642-06971-0.
  111. ^ Оуэн, ФН; Эйлек, Дж. А.; Кассим, штат Невада (ноябрь 2000 г.). «М87 на 90 сантиметрах: другая картина». Астрофизический журнал . 543 (2): 611–619. arXiv : astro-ph/0006150 . Бибкод : 2000ApJ...543..611O. дои : 10.1086/317151. S2CID  15166238.
  112. ^ "M87–Giant Elliptical Galaxy". Cool Cosmos . Caltech. Архивировано из оригинала 15 июня 2018 года . Получено 22 марта 2018 года .
  113. ^ abcdef Вернер, Н.; Берингер, Х.; Каастра, Дж.С.; де Плаа, Дж.; Симионеску, А.; Винк, Дж. (ноябрь 2006 г.). «Спектроскопия высокого разрешения XMM-Newton раскрывает химическую эволюцию M87». Астрономия и астрофизика . 459 (2): 353–360. arXiv : astro-ph/0608177 . Бибкод : 2006A&A...459..353W. дои : 10.1051/0004-6361: 20065678. S2CID  18790420.
  114. ^ abc Werner, N.; Durret, F.; Ohashi, T.; Schindler, S.; Wiersma, RPC (февраль 2008 г.). «Наблюдения за металлами в межкластерной среде». Space Science Reviews . 134 (1–4): 337–362. arXiv : 0801.1052 . Bibcode :2008SSRv..134..337W. doi :10.1007/s11214-008-9320-9. S2CID  15906129.
  115. ^ ab Finoguenov, A.; Matsushita, K.; Böhringer, H.; Ikebe, Y.; Arnaud, M. (январь 2002 г.). "Рентгеновские доказательства спектроскопического разнообразия сверхновых типа Ia: наблюдение XMM закономерностей содержания элементов в M87". Astronomy and Astrophysics . 381 (1): 21–31. arXiv : astro-ph/0110516 . Bibcode :2002A&A...381...21F. doi :10.1051/0004-6361:20011477. S2CID  119426359.
  116. ^ Аб Ши, Ю.; Рике, Г.Х.; Хайнс, округ Колумбия; Гордон, К.Д.; Эгами, Э. (2007). «Тепловое и нетепловое инфракрасное излучение M87». Астрофизический журнал . 655 (2): 781–789. arXiv : astro-ph/0610494 . Бибкод : 2007ApJ...655..781S. дои : 10.1086/510188. S2CID  14424125.
  117. ^ ab Baes, M.; et al. (Июль 2010 г.). "Обзор скоплений звезд Гершеля Девы. VI. Дальний инфракрасный вид M87". Астрономия и астрофизика . 518 : L53. arXiv : 1005.3059 . Bibcode : 2010A&A...518L..53B. doi : 10.1051/0004-6361/201014555. S2CID  27004145.
  118. ^ Clemens, MS; et al. (Июль 2010 г.). "The Herschel Virgo Cluster Survey. III. Ограничение на продолжительность жизни пылинок в галактиках раннего типа". Astronomy and Astrophysics . 518 : L50. arXiv : 1005.3056 . Bibcode :2010A&A...518L..50C. doi :10.1051/0004-6361/201014533. S2CID  119280598.
  119. ^ Джонс, М. Х.; Ламбурн, Р. Дж.; Адамс, Д. Дж. (2004). Введение в галактики и космологию . Cambridge University Press. стр. 13. ISBN 978-0-521-54623-2.
  120. ^ ab Ford, HC; Butcher, H. (октябрь 1979 г.). «Система нитей в M87 – свидетельство падения материи в активное ядро». Серия приложений к Astrophysical Journal . 41 : 147–172. Bibcode : 1979ApJS...41..147F. doi : 10.1086/190613.
  121. ^ ab Harris, William E.; Harris, Gretchen LH; McLaughlin, Dean E. (май 1998 г.). «M87, шаровые скопления и галактические ветры: проблемы формирования гигантских галактик». The Astronomical Journal . 115 (5): 1801–1822. arXiv : astro-ph/9801214 . Bibcode : 1998AJ....115.1801H. doi : 10.1086/300322. S2CID  119490384.Авторы дают металличность :
    в радиусе 3 килопарсек от ядра галактики.
  122. ^ Тамура, Н.; Шарплс, Р. М.; Аримото, Н.; Онодера, М.; Охта, К.; Ямада, И. (2006). «Широкоугольное обследование популяций шаровых скоплений вокруг M87 с помощью Subaru/Suprime-Cam – I. Наблюдение, анализ данных и функция светимости». Monthly Notices of the Royal Astronomical Society . 373 (2): 588–600. arXiv : astro-ph/0609067 . Bibcode :2006MNRAS.373..588T. doi : 10.1111/j.1365-2966.2006.11067.x . S2CID  15127905.
  123. ^ ab Madrid, JP; Harris, WE; Blakeslee, JP; Gómez, M. (2009). «Структурные параметры шаровых скоплений Мессье 87». The Astrophysical Journal . 705 (1): 237–244. arXiv : 0909.0272 . Bibcode : 2009ApJ...705..237M. doi : 10.1088/0004-637X/705/1/237. S2CID  15019649.На рис. 6 представлен график зависимости эффективного радиуса скопления от галактоцентрического расстояния.
  124. ^ Колдуэлл, Н.; Страдер, Дж.; Романовский, А.Дж.; Броди, Дж.П.; Мур, Б.; Дайманд, Дж.; и др. (май 2014 г.). «Шаровое скопление в направлении M87 с радиальной скоростью < −1000 км/с: первое гиперскоростное скопление». The Astrophysical Journal Letters . 787 (1): L11. arXiv : 1402.6319 . Bibcode :2014ApJ...787L..11C. doi :10.1088/2041-8205/787/1/L11. S2CID  116929202.
  125. ^ Zhang, HX; Peng, EW; Côté, P.; Liu, C.; Ferrarese, L.; Cuillandre, J.-C.; et al. (март 2015 г.). "The Next Generation Virgo Cluster Survey. VI. Кинематика ультракомпактных карликов и шаровых скоплений в M87". The Astrophysical Journal . 802 (1): 30. arXiv : 1501.03167 . Bibcode :2015ApJ...802...30Z. doi :10.1088/0004-637X/802/1/30. S2CID  73517961.
  126. ^ ab Côté, P.; et al. (июль 2004 г.). «Обзор скоплений ACS Virgo. I. Введение в обзор». Серия приложений к Astrophysical Journal . 153 (1): 223–242. arXiv : astro-ph/0404138 . Bibcode : 2004ApJS..153..223C. doi : 10.1086/421490. S2CID  18021414.
  127. ^ "Virgo cluster". База данных внегалактических объектов NASA-IPAC (NED) . NASA . Архивировано из оригинала 10 ноября 2013 г. . Получено 25 декабря 2012 г. .
  128. ^ ab Binggeli, B.; Tammann, GA; Sandage, A. (август 1987 г.). "Исследования скопления Девы. VI – Морфологическая и кинематическая структура скопления Девы". The Astronomical Journal . 94 : 251–277. Bibcode : 1987AJ.....94..251B. doi : 10.1086/114467 .

Внешние ссылки

На Викискладе есть медиафайлы по теме Мессье 87 .