stringtranslate.com

Мессье 4

Мессье 4 или M4 (также известное как NGC 6121 или Шаровое скопление Паук ) — шаровое скопление в созвездии Скорпиона . Оно было открыто Филиппом Луа де Шесо в 1745 году и каталогизировано Шарлем Мессье в 1764 году. [9] Это было первое шаровое скопление , в котором были разрешены отдельные звезды . [9]

Видимость

M4 заметно даже в самый маленький телескоп как размытый шар света. Он выглядит примерно такого же размера, как Луна на небе. Это одно из самых простых шаровых скоплений для обнаружения, оно расположено всего в 1,3 градуса к западу от яркой звезды Антарес , и оба объекта видны в широкоугольный телескоп. Телескопы скромного размера начнут разрешать отдельные звезды, из которых самые яркие в M4 имеют видимую величину 10,8. [9]

Характеристики

M4 — довольно слабо сконцентрированное скопление класса IX размером 75 световых лет . Оно имеет характерную структуру «стержня» поперек своего ядра, видимую в телескопы среднего размера. Структура состоит из звезд 11-й величины и имеет длину около 2,5' и была впервые отмечена Уильямом Гершелем в 1783 году . В пределах M4 было обнаружено не менее 43 переменных звезд . [9]

M4 находится примерно в 6000 световых годах от нас, [10] что делает его ближайшим шаровым скоплением к Солнечной системе . Его возраст оценивается в 12,2 миллиарда лет. [7]

В астрономии распространенность элементов, отличных от водорода и гелия , называется металличностью , и обычно обозначается отношением распространенности железа к водороду по сравнению с Солнцем . Для этого скопления измеренная распространенность железа равна:

Это значение является логарифмом отношения железа к водороду относительно того же отношения в Солнце. Таким образом, скопление имеет обилие железа, равное 8,5% от обилия железа в Солнце. Это убедительно свидетельствует о том, что это скопление содержит две различные звездные популяции, различающиеся по возрасту. Таким образом, скопление, вероятно, видело два основных цикла или фазы звездообразования. [6]

Компоненты скорости пространства составляют (U, V, W) = ( –57 ± 3 , –193 ± 22 , –8 ± 5 ) км/с. Это подтверждает орбиту вокруг Млечного Пути с периодом (116 ± 3) миллионов лет с эксцентриситетом 0,80 ± 0,03: во время периапсиса он находится в пределах (0,6 ± 0,1) кпк от галактического ядра, в то время как в апоапсисе он выходит на (5,9 ± 0,3) кпк . Наклон составляет (угол) 23° ± 6° от галактической плоскости, таким образом, он достигает 1,5 ± 0,4 кпк над диском. [11] При прохождении через диск это скопление делает это на расстоянии менее 5 кпк от галактического ядра . Скопление испытывает приливной шок во время каждого прохода, что может вызвать повторное выпадение звезд. Таким образом, скопление могло быть гораздо более массивным. [6]

Известные звезды

Фотографии, сделанные космическим телескопом Хаббл в 1995 году, обнаружили белые карликовые звезды в M4, которые являются одними из старейших известных звезд в нашей галактике ; их возраст составляет 13 миллиардов лет. Одна из них оказалась двойной звездой с пульсаром-компаньоном PSR B1620−26 и планетой , вращающейся вокруг нее с массой в 2,5 раза больше массы Юпитера ( M J ). [12] Также было обнаружено, что одна звезда в Мессье 4 имеет гораздо больше редкого легкого элемента лития, чем ожидалось. [13]

CX-1 находится в M4. Он известен как возможный миллисекундный пульсар/нейтронная звезда-двойник. Он делает оборот за 6,31 часа. [14]

Аналогия спинтарископа

Роберт Бернхэм-младший сравнил вид Мессье 4 через хороший телескоп с видом гиперкинетических светящихся альфа-частиц, наблюдаемых в спинтарископе . [15]

Центральная черная дыра

Моделирование движения звезд в Мессье 4
Моделирование движения звезд в Мессье 4, где, как подозревают астрономы, может присутствовать черная дыра средней массы . [5] [16] Если это подтвердится, черная дыра будет находиться в центре скопления и будет иметь сферу влияния (черную дыру), ограниченную красным кругом.

В 2023 году анализ данных космического телескопа Хаббл и космического аппарата Gaia Европейского космического агентства с Мессье 4 выявил избыточную массу примерно в 800 солнечных масс в центре этого скопления, которое, по-видимому, не является протяженным. Таким образом, это можно рассматривать как кинематическое доказательство существования черной дыры промежуточной массы [5] [16] (даже если необычно компактное скопление компактных объектов, таких как белые карлики , нейтронные звезды или черные дыры звездной массы, нельзя полностью исключить).

Ссылки

  1. ↑ Шепли, Харлоу; Сойер, Хелен Б. (август 1927 г.). «Классификация шаровых скоплений». Бюллетень обсерватории Гарвардского колледжа . 849 (849): 11–14. Bibcode : 1927BHarO.849...11S.
  2. ^ ab Goldsbury, Ryan; et al. (декабрь 2010 г.). «Обзор галактических шаровых скоплений ACS. X. Новые определения центров 65 скоплений». The Astronomical Journal . 140 (6): 1830–1837. arXiv : 1008.2755 . Bibcode : 2010AJ....140.1830G. doi : 10.1088/0004-6256/140/6/1830. S2CID  119183070.
  3. ^ Baumgardt, H.; et al. (2021). «Точные расстояния до галактических шаровых скоплений с помощью комбинации данных Gaia EDR3, HST и литературы». Monthly Notices of the Royal Astronomical Society . 505 (4): 5957–5977. arXiv : 2105.09526 . Bibcode : 2021MNRAS.505.5957B. doi : 10.1093/mnras/stab1474 .
  4. ^ "Мессье 4". Каталог Мессье SEDS . Получено 21 июля 2024 г.
  5. ^ abc Vitral, E.; et al. (2023). «Неуловимая темная центральная масса в шаровом скоплении M4». Monthly Notices of the Royal Astronomical Society . 522 (4): 5740–5757. arXiv : 2305.12702 . Bibcode : 2023MNRAS.522.5740V. doi : 10.1093/mnras/stad1068 .
  6. ^ abc Marino, AF; et al. (ноябрь 2008 г.). «Спектроскопические и фотометрические свидетельства наличия двух звездных популяций в галактическом шаровом скоплении NGC 6121 (M 4)». Astronomy and Astrophysics . 490 (2): 625–640. arXiv : 0808.1414 . Bibcode :2008A&A...490..625M. doi :10.1051/0004-6361:200810389. S2CID  15786238.
  7. ^ ab Caputo, F.; Castellani, V.; Quarta, ML (февраль 1985 г.). «Покраснение, модуль расстояния и возраст шарового скопления NGC 6121 (M4) по свойствам переменных типа RR Лиры». Астрономия и астрофизика . 143 (1): 8–12. Bibcode : 1985A&A...143....8C.
  8. ^ "М 4". СИМБАД . Центр астрономических исследований Страсбурга . Проверено 25 марта 2010 г.
  9. ^ abcd "Объект Мессье 4". www.messier.seds.org . Получено 13.11.2023 .
  10. ^ Baumgardt, H.; et al. (2021). «Точные расстояния до галактических шаровых скоплений с помощью комбинации данных Gaia EDR3, HST и литературы». Monthly Notices of the Royal Astronomical Society . 505 (4): 5957–5977. arXiv : 2105.09526 . Bibcode : 2021MNRAS.505.5957B. doi : 10.1093/mnras/stab1474 .
  11. ^ Динеску, Дана И.; Жирар, Терренс М.; ван Альтена, Уильям Ф. (апрель 1999 г.). «Пространственные скорости шаровых скоплений. III. Орбиты скоплений и субструктура гало». Астрономический журнал . 117 (4): 1792–1815. Бибкод : 1999AJ....117.1792D. дои : 10.1086/300807 .
  12. ^ "Древние сферы". ESA/Hubble Picture of the Week . Получено 3 сентября 2012 г.
  13. ^ "Скопление с секретом". Пресс-релиз ESO . Получено 5 сентября 2012 г.
  14. ^ Kaluzny, J.; Rozanska, A.; Rozyczka, M.; Krzeminski, W.; Thompson, Ian B. (май 2012 г.). "Вторая нейтронная звезда в M4?". The Astrophysical Journal Letters . 750 (1): L3. arXiv : 1203.5971 . Bibcode : 2012ApJ...750L...3K. doi : 10.1088/2041-8205/750/1/L3. S2CID  118323035. Получено 1 марта 2021 г.
  15. ↑ Небесный справочник, том третий: от Павлина до Лисички, Роберт Бернхэм-младший, страница 1703.
  16. ^ ab "NASA's Hubble Hunts for Intermediate-Sized Black Hole Near to Home". NASA . 23 мая 2023 г. . Получено 23 мая 2023 г. .

Смотрите также

Внешние ссылки

На Викискладе есть медиафайлы по теме Мессье 4 .