Velkommen tilbake til Messier mandag! I vår pågående hyllest til den store Tammy Plotner, tar vi en titt på den berømte og lett flekkete hantelnebulaen. Nyt!
Tilbake på 1700-tallet bemerket den berømte franske astronomen Charles Messier tilstedeværelsen av flere "tullete gjenstander" på nattehimmelen. Etter å ha opptatt feil av kometer, begynte han å lage en liste over dem, slik at andre ikke ville gjøre den samme feilen som han gjorde. Med tiden vil denne listen omfatte 100 av de mest fantastiske objektene på nattehimmelen.
Dette arbeidet, som i dag er kjent som Messier Catalogue, har blitt sett på som en av de viktigste milepælene i studien av Deep Space Objects. En av disse er den berømte hantelnebula - også kjent som Messier 27, Apple Core Nebula, og NGC 6853. På grunn av lysstyrken kan den lett sees med kikkert og amatørteleskoper, og var den første planetens tåke som ble oppdaget av Charles Messier.
Beskrivelse:
Denne lyse planetnebula ligger i retning av Vulpecula-stjernebildet, i en avstand på omtrent 1360 lysår fra Jorden. Denne nebelen ligger i ekvatorialplanet, og er egentlig en døende stjerne som har kastet ut et skall med varm gass ut i verdensrommet i omtrent 48 000 år.
Stjerneansvarlig er en ekstremt varm blåaktig underdvergstjerne, som avgir primært sterkt energisk stråling i den ikke-synlige delen av det elektromagnetiske spekteret. Denne energien blir absorbert av spennende nebulaens gass, og deretter sendt ut av nebelen. Messier 27 særlig grønn glød (derav kallenavnet “Apple Core Nebula”) skyldes tilstedeværelsen av dobbelt-ionisert oksygen i sentrum, som avgir grønt lys ved 5007 Ångstrøm.
I mange år søkte jeg å forstå den fjerne og mystiske M27, men ingen kunne svare på spørsmålene mine. Jeg undersøkte det, og lærte at det var sammensatt av dobbelt ionisert oksygen. Jeg hadde håpet at det kanskje var en spektral grunn til det jeg så på år etter år - men fortsatt ikke noe svar.
Som alle amatører ble jeg offer for “blenderåpefeber” og fortsatte å studere M27 med et 12 ″-teleskop, og skjønte aldri at svaret var der - jeg hadde bare ikke turt nok. Flere år senere mens jeg studerte ved Observatoriet, så jeg gjennom en venns identiske 12 ″-teleskop, og som tilfeldigvis hadde det, brukte han omtrent det dobbelte av forstørrelsen som jeg vanligvis brukte på "hantelen."
Se for meg min totale forbauselse da jeg for første gang forsto at den svake sentralstjernen hadde en enda svakere følgesvenn som fikk den til å virke å blinke! Ved mindre blenderåpninger eller lav effekt ble dette ikke avslørt. Likevel kunne øyet "se" en bevegelse i tåken - den sentrale, utstrålende stjernen og dens følgesvenn.
Som W.G. Mathews fra University of California uttrykte det i sin studie “Dynamical Evolution of a Model Planetetary Nebula”:
"Når gassen i den indre kanten begynner å ionisere, utlignes trykket i hele tåken med et støt som beveger seg utover gjennom den nøytrale gassen. Senere, når omtrent 1/10 av nebularmassen blir ionisert, frigjøres et andre sjokk fra den ioniserte fronten, og dette sjokket beveger seg gjennom det nøytrale skallet og når ytterkanten. Tettheten av HI-gassen like bak støtet er ganske stor, og den ytre gasshastigheten øker innenfor til den når maksimalt 40-80 km per sekund like bak sjokkfronten. Det projiserte utseendet til tåken i dette stadiet har en dobbel ringstruktur som ligner mange observerte planetarier. ”
R.E. Lupu fra John Hopkins har også foretatt studier av bevegelse, som de publiserte i en studie med tittelen “Discovery of Lyman-alpha Pumped Molecular Hydrogen Emission in the Planetetary Nebulae NGC 6853 and NGC 3132”. Som de indikerte, og fant dem å ha "signaturer med lav overflatelysstyrke i det synlige og nær infrarøde."
Men bevegelse eller ingen bevegelse, Messier 27 er kjent som en av de beste ”forurenserne” av det interstellare mediet. Som Joseph L. Hora (et al.) Fra Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics sa i sin studie fra 2008 “Planetary Nebulae: Exposure the Top Polluters of ISM”:
“Det høye massetapet for stjerner i deres asymptotiske gigantgren (AGB) evolusjonsstadium er en av de viktigste veiene for masse retur fra stjerner til ISM. I planetnevelformene (PNe) -fasen blir det kastede materialet opplyst og kan endres av UV-strålingen fra den sentrale stjernen. PNe spiller derfor en betydelig rolle i ISM-resirkuleringsprosessen og i å endre miljøet rundt dem ...
”En sentral kobling i resirkulering av materiale til Interstellar Medium (ISM) er fasen av stjernevolusjonen fra Asymptotic Giant Branch (AGB) til den hvite dvergstjernen. Når stjerner er på AGB, begynner de å miste masse i en stor hastighet. Stjernene på AGB er relativt kule, og atmosfærene er et fruktbart miljø for dannelse av støv og molekyler. Materialet kan inkludere molekylært hydrogen (H2), silikater og karbonrikt støv. Stjernen begroer sitt umiddelbare nabolag med disse skadelige utslippene. Stjernen brenner rent hydrogendrivstoff, men i motsetning til et "grønt" hydrogenskjøretøy som leverer ingenting bortsett fra vann, produserer stjernen ejekta av forskjellige typer, hvorav noen har egenskaper som sot fra en gassforbrenningsbil. En betydelig brøkdel av materialet som returneres til ISM går gjennom AGB - PNe-banen, noe som gjør disse stjernene til en av de viktigste forurensningskildene til ISM.
“Imidlertid er disse stjernene ikke ferdige med sin stellar ejecta ennå. Før den langsomme, massive AGB-vinden kan slippe ut, begynner stjernen en rask utvikling der den trekker seg sammen og overflatetemperaturen øker. Stjernen begynner å kaste ut en mindre massiv, men høy hastighetsvind som krasjer inn i det eksisterende omkretsmaterialet, noe som kan skape et sjokk og et skall med høyere tetthet. Når den stjernetemperaturen øker, øker UV-fluksen og den ioniserer gassen som omgir den sentrale stjernen, og kan stimulere utslipp fra molekyler, varme opp støvet og til og med begynne å bryte fra hverandre molekylene og støvkornene. Gjenstandene er da synlige som planetnevler, og utsetter sin lange historie med å sprøye materiale inn i ISM og videreutvikle ejecta. Det er til og med rapporter om at de sentrale stjernene i noen PNe kan være involvert i nukleosyntesen med tanke på selvberikelse, som kan spores ved å overvåke de grunnleggende forekomstene i nebulene. Det er klart vi må vurdere og forstå prosessene som foregår i disse objektene for å forstå deres innvirkning på ISM, og deres innflytelse på fremtidige generasjoner av stjerner. ”
Observasjonshistorie:
Så sjansen er stor 12. juli 1764, da Charles Messier oppdaget denne nye og fascinerende klassen objekter, hadde han ikke egentlig peiling på hvor viktig hans observasjon ville være. Fra notatene hans den kvelden rapporterer han:
"Jeg har jobbet med undersøkelser av tåkehullene, og jeg har oppdaget en i stjernebildet Vulpecula, mellom de to forpotene, og veldig nær stjernen i femte størrelsesorden, den fjortende av den stjernebildet, i henhold til katalogen til Flamsteed: Man ser det godt i en vanlig refraktor på tre og en halv meter. Jeg har undersøkt det med et gregoriansk teleskop som forstørret 104 ganger: det vises i en oval form; den inneholder ingen stjerne; dens diameter er omtrent 4 minutter med lysbue. Jeg har sammenlignet den tåken med nabostjernen som jeg har nevnt ovenfor [14 Vul]; dens høyre oppstigning er avsluttet ved 297d 21 ′ 41 ″, og dens deklinering 22d 4 ′ 0 ″ nord. ”
Naturligvis ville Sir William Herschels egen nysgjerrighet bli bedre av ham, og selv om han aldri ville publisere sine egne funn på et objekt som tidligere var katalogisert av Messier, holdt han sine egne private notater. Her er et utdrag fra bare en av hans mange observasjoner:
”1782, 30. september. Min søster oppdaget denne tåken denne kvelden i fei etter kometer; når vi sammenligner sin plass med Messiers tåker, finner vi at den er hans 27. Det er veldig nysgjerrig med et sammensatt stykke; formen på den om enn oval som M. [Messier] kaller det, er ganske delt i to; den ligger blant et antall små [svake] stjerner, men med dette sammensatte stykke er det ikke noen stjerne synlig i den. Jeg kan bare få den til å bære 278. Den forsvinner med høyere krefter på grunn av det svake lyset. Med 278 er inndelingen mellom de to lappene sterkere, fordi det mellomliggende svake lyset forsvinner mer. ”
Så hvor fikk Messier 27 sin berømte moniker? Fra Sir John Herschel, som skrev: “Et mest ekstraordinært objekt; veldig lyst; en uavklart nebula, formet noe som et timeglas, fylt i en oval omriss med en mye mindre tett nebulositet. Den sentrale massen kan sammenlignes med en ryggvirvel eller en stumklokke. Det sørlige hodet er tettere enn det nordlige. En eller to stjerner sett i den. ”
Det ville gå flere år, og flere flere historiske astronomer, før Messier 27s sanne natur til og med ble antydet. På et nivå forsto de at det var en tåke - men det var først i 1864 da William Huggins kom og begynte å avkode mysteriet:
“Det er åpenbart at nebbene 37 H IV (NGC 3242), Struve 6 (NGC 6572), 73 H IV (NGC 6826), 1 H IV (NGC 7009), 57 M, 18 H. IV (NGC 7662) og 27 M. kan ikke lenger betraktes som aggregasjoner av soler etter den rekkefølgen som vår egen sol og de faste stjernene tilhører. Vi har med disse objektene ikke lenger å gjøre med en spesiell modifikasjon av vår egen soltype, men befinner oss i nærvær av objekter som har en distinkt og særegent strukturplan. I stedet for et glødende, fast eller flytende legeme som overfører lys av alle kjøleligheter gjennom en atmosfære som avskjærer et absorpsjon av et visst antall av dem, slik som solen vår ser ut til å være, må vi sannsynligvis betrakte disse gjenstandene, eller i det minste deres fotooverflater, som enorme masser av lysende gass eller damp. For det er alene fra materie i gassform at det kun er kjent lys som består av visse bestemte kjøleligheter, som tilfellet er med lyset fra disse tåkefeltene. "
Enten du liker M27 som en av de flotteste planetnebulene på nattehimmelen (eller som et vitenskapsobjekt), vil du 100% være enig i ordene fra Burnham: “Observatøren som tilbringer noen få øyeblikk i stille betraktninger om dette nebula vil bli gjort oppmerksom på direkte kontakt med kosmiske ting; til og med strålingen som når oss fra himmelens dyp, er av en type ukjent på jorden ... ”
Finne Messier 27:
Når du først begynner, vil Messier 27 virke som et så unnvikende mål - men med noen få enkle "triks" fra himmelen, vil det ikke vare lenge til du finner denne spektakulære planetens tåke under omtrent himmelens forhold. Den vanskeligste delen er ganske enkelt å sortere ut alle stjernene i området for å kjenne de rette å sikte mot!
Måten jeg fant lettest på å lære andre på var å starte STOR. De korsformede mønstrene i stjernene Cygnus og Aquila er enkle å gjenkjenne og kan sees fra til og med urbane steder. Når du har identifisert disse to stjernebildene, går du mindre ved å finne Lyra og den lille kiteformen til Delphinus.
Nå har du sirklet rundt området og jakten på Vulpecula the Fox begynner! Hva sier du? Du kan ikke skille Vulpeculas primære stjerner fra resten av feltet? Du har rett. De skiller seg ikke ut som de burde, og å være fristet til å bare sikte halvveis mellom Albeireo (Beta Cygni) og Alpha Delphini er for mye av et spenn til å være nøyaktig. Så hva skal vi gjøre? Her kommer litt tålmodighet inn.
Hvis du gir deg tid, vil du begynne å merke at stjernene i Sagitta er noen gang så lysere enn resten av feltstjernene rundt det, og det vil ikke vare lang tid før du plukker ut det pilmønsteret. I tankene dine må du måle avstanden mellom Delta og Gamma (8- og Y-formen på et sjøstjernekart), og mål bare kikkerten eller finnerscoopet nøyaktig den samme avstanden nord for Gamma.
Du finner M27 hver gang! I gjennomsnittlig kikkert vil det fremstå som en uklar, uten fokus stor stjerne i et stjernefelt. I finnerskopet kan det ikke se ut i det hele tatt ... Men i et teleskop? Vær forberedt på å bli blåst bort! Og her er de raske faktaene på Dumbbell Nebula som hjelper deg i gang:
Objektnavn: Messier 27.
Alternative betegnelser: M27, NGC 6853, Dumbbell Nebula
Objekttype: Planetarisk tåke
Constellation: Vulpecula
Rett oppstigning: 19: 59,6 (t: m)
deklinasjon: +22: 43 (deg: m)
Avstand: 1,25 (kly)
Visuell lysstyrke: 7,4 (mag)
Tilsynelatende dimensjon: 8,0 × 5,7 (bue min)
Vi har skrevet mange interessante artikler om Messier Objects her på Space Magazine. Her er Tammy Plotners introduksjon til Messier-objektene, M1 - The Crab Nebula, M8 - The Lagoon Nebula, og David Dickisons artikler om 2013 og 2014 Messier Marathons.
Sørg for å sjekke ut vår komplette Messier-katalog. Og for mer informasjon, sjekk ut SEDS Messier-databasen.
kilder:
- Messier Objects - Messier 27
- SEDS Messier-database - Messier 27
- Constellation Guide - Dumbbell Nebula - Messier 27
- Wikipedia - Dumbbell Nebula
