ยินดีต้อนรับกลับสู่ Messier วันจันทร์! ในการส่งส่วย Tammy Plotner ที่ยอดเยี่ยมเราจะดูกระจุกดาวทรงกลมที่รู้จักกันในชื่อ Messier 54!
ในช่วงศตวรรษที่ 18 ชาร์ลส์เมสซีเยร์นักดาราศาสตร์ชาวฝรั่งเศสผู้โด่งดังได้กล่าวถึงการปรากฏตัวของ เมื่อเริ่มเข้าใจผิดว่ามันเป็นดาวหางเขาก็เริ่มรวบรวมรายชื่อวัตถุเหล่านี้เพื่อที่คนอื่นจะไม่ทำผิดแบบเดียวกับที่เขาทำ ในเวลาต่อมารายการนี้ (รู้จักกันในชื่อ Messier Catalog) จะมาพร้อมกับวัตถุยอดเยี่ยม 100 ชิ้นในท้องฟ้ายามค่ำคืน
หนึ่งในวัตถุเหล่านี้คือกระจุกดาวทรงกลมที่รู้จักกันในชื่อเมสไซเออร์ 54 ตั้งอยู่ในทิศทางของกลุ่มดาวราศีธนูกลุ่มนี้เคยคิดว่าเป็นส่วนหนึ่งของทางช้างเผือกซึ่งอยู่ห่างจากโลกประมาณ 50,000 ปีแสงในช่วงไม่กี่สิบปีที่ผ่านมา เพื่อทราบว่าจริง ๆ แล้วมันเป็นส่วนหนึ่งของดาราจักรแคระชาวราศีธนูซึ่งอยู่ห่างออกไป 87,000 ปีแสง
สิ่งที่คุณกำลังดู:
ห่างจากเราด้วยความเร็ว 142 กิโลเมตรต่อวินาทีโลกของดาวขนาดกะทัดรัดนี้อาจมีเส้นผ่านศูนย์กลาง 150 ปีแสงและกว้างถึง 87,400 ปีแสง รอ…กด…เกือบ 90,000 ปีแสงใช่ไหม ใช่. Messier 54 ไม่ได้เป็นส่วนหนึ่งของกาแล็กซี่ทางช้างเผือกของเรา!
ในปี 1994 นักดาราศาสตร์ทำการค้นพบที่ค่อนข้างน่าตกตะลึง ... การแก้ปัญหารูปกลมนี้จริง ๆ แล้วเป็นส่วนหนึ่งของกาแลคซีรูปรีของราศีธนู ดังที่ Michael H. Siegal (et al) กล่าวในการศึกษา:
“ ในฐานะส่วนหนึ่งของการสำรวจ ACS ของกลุ่มกาแลกติกกาแล๊กซี่เรานำเสนอกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิลใหม่ของกาแลคซีทรงกลมขนาดใหญ่ M54 (NGC 6715) และแกนจุดยอดสุดของกาแล็กซี Sagittarius (Sgr) dSph ภาพความละเอียดสูง (F606W ~ 26.5) ที่มีความแม่นยำสูงของเราให้ไดอะแกรมรายละเอียดสีขนาดภาพที่ไม่เคยปรากฏมาก่อนซึ่งแสดงให้เห็นถึงสาขาแนวนอนสีน้ำเงินที่ขยายออกมาและลำดับหลักของระบบ M54 + Sgr การหมุนหลายครั้งบ่งบอกถึงการมีอยู่ของยุคการก่อตัวดาวฤกษ์วัยกลางอย่างน้อยสองดวงที่มีอายุ 4 และ 6 ปีใน Gyr และ [Fe / H] = - 0.4 ถึง -0.6 นอกจากนี้เรายังแสดงให้เห็นอย่างชัดเจนเป็นครั้งแรกว่ามีประชากร Sgr อายุประมาณ 2.3 Gyr ที่มีความอุดมสมบูรณ์ใกล้กับแสงอาทิตย์เป็นครั้งแรก นอกจากนี้ยังมีการระบุจำนวนประชากรที่อายุน้อยกว่า (ประมาณ 0.1-0.8 Gyr อายุ) ซึ่งเป็นดาวที่อุดมด้วยโลหะมากขึ้น ([Fe / H] ~ 0.6) ความสัมพันธ์ระหว่างยุคโลหะของ Sgr นั้นสอดคล้องกับแบบจำลองแบบปิดกล่องและการก่อตัวดาวฤกษ์หลายครั้ง (4-5) นั้นก่อให้เกิดการระเบิดตลอดทั้งชีวิตของดาวเทียมรวมถึงเวลาที่ Sgr เริ่มรบกวน”
ภายในความลึกขนาดกะทัดรัดนั้นแฝงตัวดาวฤกษ์แปรปรวนอย่างน้อย 82 ดวงซึ่งดาวประเภทนี้เป็น RR Lyrae 55 แห่ง แต่นักดาราศาสตร์ที่ใช้กล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิลได้ค้นพบว่ามีตัวแปรสีแดงกึ่งปกติสองตัวด้วยระยะเวลา 77 และ 101 วัน Kevin Charles Schlaufman และ Kenneth John Mighell แห่งหอสังเกตการณ์ดาราศาสตร์แห่งชาติได้อธิบายไว้ในการศึกษาของพวกเขาว่า:
“ ดาวแปรค่าตัวเลือกส่วนใหญ่ของเราพบได้ในอิมเมจ PC1 ของกระจุกดาว - ภูมิภาคที่ไม่มีการรายงานตัวแปรจากการศึกษาภาคพื้นดินก่อนหน้าของตัวแปรใน M54 การสำรวจเหล่านี้ไม่สามารถทำได้จากพื้นดินแม้จะมี AO เนื่องจากมีดาวมากเกินไปต่อองค์ประกอบความละเอียดในการสำรวจบนพื้นโลก”
แต่จะมีการค้นพบดาวฤกษ์ผิดปกติชนิดอื่นอีกในห้องปฏิบัติการวิวัฒนาการของดาวฤกษ์ที่อยู่ไกลออกไปเช่นนี้ ลองปรากฏการณ์ที่เรียกว่าดาวฮุกสีน้ำเงิน! ดังที่ Alfred Rosenberg (et al) กล่าวในการศึกษา:
“ เรานำเสนอ photometry BV ที่มีศูนย์กลางอยู่ที่กระจุกดาวทรงกลม M54 (NGC 6715) แผนภาพสี - ขนาดแสดงให้เห็นอย่างชัดเจนว่าเป็นแนวนอนสีน้ำเงินสาขาขยายผิดปกติเกินกว่าแบบจำลองเชิงทฤษฎีสาขาอายุแนวนอนศูนย์ ดาวสาขาแนวนอนเหล่านี้ (เรียกอีกอย่างว่า“ ดาวสีฟ้าตะขอ”) ซึ่งอยู่เหนือขีด จำกัด ล่างของมวลเปลือกของดาวร้อนสาขาสาขาแนวนอนซึ่งเป็นที่ทราบกันดีว่ามีอยู่ในกระจุกดาวทรงกลมเพียงไม่กี่ดวงเท่านั้น: NGC 2808, Omega Centauri (NGC 5139), NGC 6273 และ NGC 6388 กลุ่มเหล่านั้นเช่น M54 เป็นกลุ่มที่ส่องสว่างมากที่สุดในกาแลคซีของเราซึ่งบ่งบอกถึงความสัมพันธ์ที่เป็นไปได้ระหว่างการมีอยู่ของดาวสาขาแนวนอนและมวลรวมทั้งหมด ของคลัสเตอร์ ช่องว่างในสาขาแนวนอนที่สังเกตได้ของ M54 รอบ Teff = 27,000 K สามารถตีความได้ในสถานการณ์เชิงทฤษฎีแฟลชฮีเลียมปลายซึ่งเป็นคำอธิบายที่เป็นไปได้สำหรับกำเนิดของดาวฮุกสีน้ำเงิน "
แต่ด้วยดวงดาวที่รวมตัวกันอย่างแน่นหนายิ่งมีความผูกพันเกิดขึ้นภายใน Messier 54 ดังที่ Tim Adams (et al) ระบุในการศึกษา:
“ เราตรวจสอบวิธีการอธิบายความชัดเจนของดาวยักษ์แดงในกระจุกดาวทรงกลมหลังการยุบ เราเสนอว่าการชนกันระหว่างยักษ์แดงและระบบเลขฐานสองสามารถนำไปสู่การทำลายสัดส่วนประชากรยักษ์แดงบางส่วนโดยการกระแทกแกนกลางของยักษ์แดงหรือโดยการสร้างระบบซองจดหมายทั่วไปซึ่งจะนำไปสู่การสลายตัวของ ซองจดหมายยักษ์สีแดง การรักษายักษ์แดงเป็นมวลสองจุดหนึ่งหลักและอีกอันหนึ่งสำหรับซองจดหมาย (ด้วยกฎบังคับที่เหมาะสมเพื่อพิจารณาการกระจายของมวล) และส่วนประกอบของระบบเลขฐานสองก็ถือว่าเป็นจุดมวลเราใช้ รหัสสี่ตัวในการคำนวณเวลาที่จะเกิดการชน จากนั้นเราจะทำการไฮโดรไดนามิกส์แบบราบรื่นเพื่อตรวจสอบรายละเอียดของการถ่ายเทมวลภายในระบบ นอกจากนี้เราแสดงให้เห็นว่าการชนกันระหว่างดาวฤกษ์เดี่ยวกับดาวยักษ์แดงนำไปสู่การก่อตัวของระบบซองจดหมายทั่วไปซึ่งจะทำลายดาวยักษ์แดง เราพบว่าการชนกันของความเร็วต่ำระหว่างระบบเลขฐานสองและยักษ์ใหญ่สีแดงสามารถนำไปสู่การทำลายประชากรยักษ์แดงได้มากถึง 13% สิ่งนี้สามารถช่วยอธิบายการไล่ระดับสีที่สังเกตได้ในกระจุกดาวทรงกลม PCC นอกจากนี้เรายังพบว่ามีความเป็นไปได้ที่ระบบเลขฐานสองที่เกิดขึ้นจากการชนทั้งสองประเภทอาจเข้ามาติดต่อกันในที่สุดบางทีอาจจะสร้างประชากรที่เป็นตัวแปรของความหายนะ”
แต่การค้นพบยังไม่สิ้นสุด ... เนื่องจากการศึกษาในปี 2009 ได้เปิดเผยหลักฐานสำหรับหลุมดำมวลปานกลางใน Messier 54 ซึ่งเป็นที่รู้จักครั้งแรกที่ถูกค้นพบในกระจุกดาวทรงกลม
“ เรารายงานการตรวจพบจุดยอดหนาแน่นของดาวฤกษ์และการกระจายตัวของความเร็วเพิ่มขึ้นในใจกลางของกระจุกดาวทรงกลม M54 ซึ่งตั้งอยู่ที่ใจกลางของกาแลคซีแคระ Sagittarius (Sgr) การกระจายความเร็วของสายสายตากลางคือ 20.2 ± 0.7 km s-1 ลดลงเป็น 16.4 ± 0.4 km s-1 ที่ 2farcs5 (0.3 ชิ้น) การสร้างแบบจำลองจลนศาสตร์และโพรไฟล์ความหนาแน่นของพื้นผิวเป็นผลรวมของแบบจำลองคิงและมวลจุดทำให้มวลหลุมดำของดวงอาทิตย์ ~ 9400 M” กล่าวว่า R. Ibata (et al)“ อย่างไรก็ตามการสังเกตสามารถอธิบายได้อีกวิธีหนึ่งถ้าดาวฤกษ์ cusp มีระดับไอโซโทปรังสีรัศมีปานกลาง การวิเคราะห์ยีนส์ของนิวเคลียส Sgr เผยให้เห็น anisotropy ที่เป็นวงสัมผัสที่แข็งแกร่งซึ่งอาจเป็นของที่ระลึกจากการก่อตัวของระบบ”
ประวัติความเป็นมาของการสังเกต:
เมื่อวันที่ 24 กรกฎาคม พ.ศ. 2321 เมื่อชาร์ลส์เมสซีเยร์มองเห็นเลือนลางเลือนเป็นครั้งแรกเขาก็ไม่มีเงื่อนงำว่าเขากำลังจะค้นพบกระจุกดาวกาแลคซีพิเศษดวงแรก ในบันทึกของเขาเขาเขียนว่า:“ เนบิวลาจางมากค้นพบในราศีธนู; ศูนย์กลางของมันสว่างไสวและไม่มีดาวมองเห็นด้วยกล้องโทรทรรศน์ไม่มีสีขนาด 3.5 ฟุต ตำแหน่งได้รับการพิจารณาจาก Zeta Sagittarii ซึ่งมีขนาดที่ 3”
หลายปีต่อมาเซอร์วิลเลียมเฮอร์เชลก็จะศึกษา M54 และในบันทึกส่วนตัวของเขาเขาเขียนว่า:“ เนบิวลาทรงกลมที่แก้ไขได้ ตรงกลางสว่างมากและความสว่างลดลงทีละน้อยประมาณ 2 1/2 ′หรือ 3′ เส้นผ่านศูนย์กลาง 240 แสดงดาวขนาดใหญ่ที่สวยเกินไปในส่วนที่จาง ๆ ของเนบิวล่า แต่ฉันคิดว่าพวกมันไม่มีส่วนเกี่ยวข้องกับเนบิวลา ฉันเชื่อว่ามันไม่ได้เป็นอะไรนอกจากกระจุกดาวขนาดเล็กที่อัดแน่นมาก ๆ ”
การสังเกตอื่น ๆ นับไม่ถ้วนจะเกิดขึ้นเมื่อ M54 กลายเป็นหมวดหมู่ของนักดาราศาสตร์คนอื่น ๆ และแต่ละคนก็จะอธิบายว่ามันมีแกนกลางที่สว่างกว่ามากและมีความละเอียดรอบ ๆ ขอบ ขอให้สนุกพยายามที่จะถอดรหัสนี้!
ค้นหา Messier 54:
M54 หายาก ... แค่ข้ามไปที่ Zeta Sagittarii ซึ่งเป็นดาวเด่นทางตะวันตกเฉียงใต้ของ Sagittarius“ teapot” และกระโดดไปทางทิศใต้ครึ่งองศาและกว้างนิ้ว (1.5 องศา) ทางทิศตะวันตก ปัญหาคือเห็นมัน! ในเลนส์ขนาดเล็กเช่นกล้องสองตาหรือขอบเขตการค้นหามันจะปรากฏเป็นตัวเอกเกือบเพราะขนาดที่เล็ก อย่างไรก็ตามหากคุณเพียงแค่มองหาสิ่งที่ดูเหมือนดาวสลัวที่ใหญ่กว่าซึ่งจะไม่ได้รับการโฟกัสที่สมบูรณ์แบบคุณจะพบว่า
ในกล้องโทรทรรศน์ขนาดเล็กคุณจะไม่ได้รับการแก้ไขในกระจุกดาวทรงกลมระดับ III นี้เนื่องจากมีความหนาแน่นสูง รูรับแสงขนาดใหญ่ก็ไม่ได้ดีไปกว่านี้มากนักเนื่องจากมีดาวบางดวงเท่านั้นที่ปรากฎที่ขอบด้านนอก เนื่องจากขนาดและขนาด Messier 54 จึงเหมาะสำหรับสภาพท้องฟ้าที่มืดกว่า
และนี่คือข้อเท็จจริงโดยย่อเกี่ยวกับ Messier Object นี้เพื่อช่วยให้คุณเริ่มต้น:
ชื่อวัตถุ: Messier 54
การกำหนดทางเลือก: M54, NGC 6715
ประเภทวัตถุ: คลัสเตอร์ทรงกลม Class III Extragalactic
นักษัตร: ราศีธนู
เสด็จขึ้นสู่สวรรค์ขวา: 18: 55.1 (h: m)
การปฏิเสธ: -30: 29 (องศา: m)
ระยะทาง: 87.4 (kly)
ความสว่างของภาพ: 7.6 (mag)
มิติที่ชัดเจน: 12.0 (ส่วนโค้งนาที)
เราได้เขียนบทความที่น่าสนใจมากมายเกี่ยวกับ Messier Objects ที่นี่ที่ Space Magazine นี่คือบทนำ Tammy Plotner ของ Messier Objects, M1 - The Crab Nebula, M8 - The Lagoon Nebula และบทความของ David Dickison ในปี 2013 และ 2014 Messier Marathons
ให้แน่ใจว่าได้ตรวจสอบ Messier Catalog ที่สมบูรณ์ของเรา และสำหรับข้อมูลเพิ่มเติมตรวจสอบฐานข้อมูล SEDS Messier
แหล่งที่มา:
- Messier Objects - Messier 54
- SEDS - Messier 54
- Wikipedia - Messier 54
