Sombrero Galaxy - Sombrero Galaxy

För annan användning, se M104 (disambiguation) .
Sombrero Galaxy
M104 ngc4594 sombrero galaxy hi-res.jpg
Bild tagen av Hubble Space Telescope , 2 oktober 2004
Observationsdata ( J2000 -epok )
Konstellation Jungfrun
Rätt uppstigning 12 h 39 m 59,4 s
Deklination −11 ° 37 ′ 23 ″
Rödförskjutning 0,003416 ± 0,000017
Helio radiell hastighet 1 024 ± 5 km/s
Galaktocentrisk hastighet 904 ± 7 km/s
Distans 9,55 ± 0,31  Mpc
(31,1 ± 1,0  Mly )
Absolut storlek  (B) −21,8
Egenskaper
Typ SA (s) a;
Storlek 15  kpc (49 000  ly )
Tydlig storlek  (V) 9 ′ × 4 ′
Anmärkningsvärda funktioner Det överväldigande ljusa centrum, som kontrasterar det spännande detaljerade dammbandet
Andra beteckningar
M 104, NGC  4594, UGC  293, PGC  42407

Den Sombrero Galaxy (även känd som Messier Object 104 , M104 eller NGC 4594 ) är en spiralgalax i konstellations gränser Virgo och Corvus , är ungefär 9,55 megaparsec (31,1 miljoner ljusår ) från vår galax, inom lokala superkluster . Den har en diameter på cirka 15 kiloparsek (49 000 ljusår), 0,3 gånger så stor som Vintergatan . Den har en ljus kärna, en ovanligt stor central utbuktning och en framträdande dammfil i dess yttre skiva, som ses nästan kant-på. Det mörka dammfältet och bukten ger det utseendet på en sombrero -hatt. Astronomer trodde inledningsvis att glorian var liten och lätt, vilket tyder på en spiralgalax; men Spitzer -rymdteleskopet fann att dammringen var större och mer massiv än man tidigare trott, vilket tyder på en jätte elliptisk galax . Galaxen har en skenbar storlek på +8,0, vilket gör den lätt synlig med amatörteleskop och anses av vissa författare vara galaxen med den högsta absoluta storleken inom en radie av 10 megaparsek från Vintergatan. Dess stora utbuktning, det centrala supermassiva svarta hålet och dammbanan lockar alla professionella astronomers uppmärksamhet.

Observationshistoria

Upptäckt

Sombrero -galaxen upptäcktes den 11 maj 1781 av Pierre Méchain , som beskrev föremålet i ett brev från maj 1783 till J. Bernoulli som senare publicerades i Berliner Astronomisches Jahrbuch . Charles Messier gjorde en handskriven anteckning om detta och fem andra objekt (nu kollektivt erkända som M104-M109) till sin personliga lista över föremål som nu är kända som Messier-katalogen , men det var inte "officiellt" inkluderat förrän 1921. William Herschel självständigt upptäckte föremålet 1784 och noterade dessutom förekomsten av ett "mörkt skikt" i galaxens skiva, det som nu kallas ett dammfält. Senare kunde astronomer koppla ihop Méchains och Herschels observationer.

Beteckning som ett Messier -objekt

År 1921 hittade Camille Flammarion Messiers personliga lista över Messier-föremålen inklusive de handskrivna anteckningarna om Sombrero-galaxen. Detta identifierades med objekt 4594 i New General Catalogue , och Flammarion förklarade att det borde ingå i Messier -katalogen. Sedan denna tid har Sombrero Galaxy varit känd som M104 .

Dammring

M104 i infrarött

Som nämnts ovan är denna galax mest slående egenskap dammfältet som korsar framför galaxens utbuktning. Detta dammfält är faktiskt en symmetrisk ring som omsluter galaxens utbuktning. Det mesta av den kalla atomära vätgasen och dammet ligger inom denna ring. Ringen kan också innehålla det mesta av Sombrero Galaxy: s kalla molekylära gas, även om detta är en slutsats baserad på observationer med låg upplösning och svaga detektioner. Ytterligare observationer behövs för att bekräfta att Sombrero -galaxens molekylära gas är begränsad till ringen. Baserat på infraröd spektroskopi är dammringen den primära platsen för stjärnbildning inom denna galax.

Nucleus

Sombrero-galaxens kärna klassificeras som en region med låg jonisering av kärnkraftsutsläpp (LINER). Detta är kärnregioner där joniserad gas finns, men jonerna är endast svagt joniserade (dvs atomerna saknar relativt få elektroner). Energikällan för jonisering av gasen i LINER har diskuterats ingående. Vissa LINER -kärnor kan drivas av heta, unga stjärnor som finns i stjärnbildningsregioner , medan andra LINER -kärnor kan drivas av aktiva galaktiska kärnor (mycket energiska regioner som innehåller supermassiva svarta hål ). Infraröda spektroskopiobservationer har visat att kärnan i Sombrero -galaxen förmodligen saknar någon betydande stjärnbildningsaktivitet. Ett supermassivt svart hål har dock identifierats i kärnan (som diskuteras i underavsnittet nedan), så den här aktiva galaktiska kärnan är förmodligen energikällan som svagt joniserar gasen i Sombrero -galaxen.

Centralt supermassivt svart hål

På 1990 -talet visade en forskargrupp under ledning av John Kormendy att ett supermassivt svart hål finns i Sombrero -galaxen. Med hjälp av spektroskopidata från både CFHT och Hubble -rymdteleskopet visade gruppen att stjärnornas rotation i galaxens centrum inte kunde bibehållas om inte massan 1 miljard gånger solens , 10 9  M ☉ , finns i centrum. Detta är bland de mest massiva svarta hålen som uppmätts i någon närliggande galax, och är det närmaste svarta hålet för miljarder solmassor till jorden.

Synkrotronstrålning

Vid radio- och röntgenvåglängder är kärnan en stark källa till synkrotronstrålning . Synkrotronstrålning produceras när höghastighetselektroner oscillerar när de passerar genom områden med starka magnetfält . Denna utsläpp är ganska vanlig för aktiva galaktiska kärnor . Även om radiosynkrotronstrålning kan variera över tiden för vissa aktiva galaktiska kärnor, varierar ljusstyrkan för radioutsläpp från Sombrero Galaxy bara 10–20%.

Oidentifierad terahertz -strålning

År 2006 publicerade två grupper mätningar av terahertz -strålningen från kärnan i Sombrero -galaxen vid en våglängd på850  μm . Denna terahertz -strålning visade sig inte härröra från det termiska utsläppet från damm (som vanligtvis ses vid infraröda och submillimetervåglängder), synkrotronstrålning (som vanligtvis ses vid radiovåglängder ), bremsstrahlungemission från varm gas (som sällan ses vid millimeter våglängder), eller molekylär gas (som vanligtvis producerar submillimeter spektrala linjer). Källan till terahertz -strålningen förblir okänd.

Globulära kluster

Sombrero -galaxen har ett relativt stort antal globulära kluster , vars observationsstudier har gett befolkningsuppskattningar i intervallet 1 200 till 2 000. Förhållandet mellan klotkluster och galaxens totala ljusstyrka är högt jämfört med Vintergatan och liknande galaxer med små utbuktningar, men jämförbara med andra galaxer med stora utbuktningar. Dessa resultat har ofta använts för att visa att antalet av en galax globulära kluster tros ha samband med storleken på dess utbuktning. Yttätheten hos de globulära klustren följer i allmänhet utbuktningens ljusprofil, utom nära galaxens centrum.

Avstånd och ljusstyrka

Minst två metoder har använts för att mäta avståndet till Sombrero -galaxen.

Den första metoden bygger på att jämföra de uppmätta flödena från galaxens planetariska nebulosor med den kända ljusstyrkan hos planetariska nebulosor i Vintergatan . Denna metod gav avståndet till Sombrero Galaxy som 29 ± 2  Mly (8 890 ± 610  kpc ).

Den andra metoden är metoden för fluktuationer i ytljusstyrka , som använder det korniga utseendet på galaxens utbuktning för att uppskatta avståndet till den. Galaxer i närheten verkar mycket korniga, medan mer avlägsna utbuktningar verkar släta. Tidiga mätningar med denna teknik gav avstånd på 30,6 ± 1,3 Mly (9 380 ± 400 kpc). Senare, efter en viss förfining av tekniken, mättes ett avstånd på 32 ± 3 Mly (9 810 ± 920 kpc). Detta förfinades ännu mer 2003 till 29,6 ± 2,5 Mly (9 080 ± 770 kpc).

Medelavståndet mätt genom dessa två tekniker är 29,3 ± 1,6 Mly (8 980 ± 490 kpc).

Galaxens absoluta storlek (i det blå) uppskattas till −21,9 vid 30,6 Mly (9 400 kpc) (−21,8 på det genomsnittliga avståndet ovanför) - som, enligt ovan, gör den till den ljusaste galaxen i en radie av 32,6 Mly ( 10 000 kpc) runt Vintergatan.

En rapport från 2016 använde rymdteleskopet Hubble för att mäta avståndet till M104 baserat på spetsen på den rödjätte grenmetoden, vilket gav 9,55 ± 0,13 ± 0,31 Mpc .

Galaxer i närheten och information om galaxgrupper

Sombrero -galaxen ligger inom ett komplext, filamentliknande moln av galaxer som sträcker sig söder om Jungfrun -klustret . Det är dock oklart om det ingår i en formell galaxgrupp . Hierarkiska metoder för att identifiera grupper, som bestämmer gruppmedlemskap genom att överväga om enskilda galaxer tillhör ett större galaxaggregat, ger vanligtvis resultat som visar att Sombrero -galaxen är en del av en grupp som inkluderar NGC 4487, NGC 4504, NGC 4802, UGCA 289, och möjligen några andra galaxer. Resultat som förlitar sig på perkoleringsmetoden (dvs "vänner-till-vänner" -metoden), som länkar enskilda galaxer samman för att bestämma gruppmedlemskap, indikerar dock att antingen Sombrero-galaxen inte är i en grupp eller att den bara kan vara en del av ett galaxpar med UGCA 287 .

Förutom det åtföljs M104 också av en ultrakompakt dvärggalax , upptäckt 2009, med en absolut storlek på -12,3, en effektiv radie på bara 47,9 ly (3,03 miljoner astronomiska enheter ) och en massa på 3,3 × 10 7  M ☉

Amatör astronomi

Amatörfotografi av M104

Sombrero-galaxen ligger 11,5 ° väster om Spica och 5,5 ° nordost om Eta Corvi . Även om det är synligt med 7 × 35 kikare eller ett 4-tums (100 mm) amatörteleskop, behövs ett 8-tums (200 mm) teleskop för att skilja bukten från skivan och ett 10- eller 12-tums (250) eller 300 mm) teleskop för att se det mörka dammfältet.

Se även

Anteckningar

Referenser

externa länkar

Koordinater : Sky karta 12 h 39 m 59,4 s , −11 ° 37 ′ 23 ″