Сомбреро галактикасы: құрылымы мен қасиеттері

Кіріспе

Күнбұрышы шоқжұлдызындағы галактика

Галактиканың көрінетін шамасы +8.0-қа тең. Оның үлкен дөңгелегі, орталықтағы аса зор қара тесігі және шаң жолағы кәсіби астрономдардың назарын аударады.

Ашылу

Сомбреро галактикасы 1781 жылдың 11 мамырында Пьер Мешайн тарапынан ашылды. Ол 1783 жылдың мамырында Бернуллиге жазған хатында бұл нысанды сипаттады, бұл хат кейін Берлин астрономиялық жылнамасында жарияланды. Шарль Мессье бұл және тағы бес нысан туралы (қазіргі кезде M104 – M109 деп танылады) қолмен жазған жазбасын өзінің жеке тізіміне, қазір Мессье каталогы деп белгілі тізімге қосты, бірақ ол 1921 жылға дейін "ресми түрде" енгізілген жоқ. Суық атомдық сутек газының және шаңның көп бөлігін құрайды. Сомбреро галактикасының молекулалық газы сақинаға шектелгенін растау үшін қосымша байқаулар қажет. Инфрақызыл спектроскопияға сүйенсек, шаң сақинасы осы галактикадағы жұлдыздардың пайда болуының негізгі орны болып табылады. Бұл иондалған газ бар ядролық аймақтар, бірақ иондар нашар иондалған (яғни, атомдарда салыстырмалы түрде аз электрондар жоқ). LINER-лердегі газды иондауға қажетті энергияның көзі кеңінен талқыланды. Кейбір LINER ядролары жұлдыздардың пайда болу аймақтарында табылған ыстық, жас жұлдыздардың есебінен қуат ала алады, ал басқа LINER ядролары белсенді галактикалық ядролармен қуат алады (өте ауыр қара тесіктерді қамтитын жоғары энергетикалық аймақтар). Инфрақызыл спектроскопиялық байқаулар Сомбреро галактикасының ядросында жұлдыздардың пайда болу белсенділігінің айқын еместігін көрсетті. Дегенмен, ядрода супермассивті қара тесік анықталды (төмендегі кіші бөлімде талқыланғандай), сондықтан осы белсенді галактикалық ядро Сомбреро галактикасындағы газды нашар иондайтын энергияның көзі болуы мүмкін. CFHT және Хаббл ғарыш телескопынан алынған спектроскопиялық деректерді пайдалана отырып, топ галактика ортасындағы жұлдыздардың айналу жылдамдығын сақтау үшін ортада Күннің массасынан 1 миллиард есе көп масса болуы керек екенін көрсетті. Синхротрон сәулеленуі жоғары жылдамдықты электрондар күшті магнит өрісі бар аймақтардан өтетін кезде тербеліске түскенде пайда болады. Бұл эмиссия белсенді галактикалық ядролар үшін кең таралған. Радиосинхротрон сәулеленуі кейбір белсенді галактикалық ядролар үшін уақыт өте келе өзгеруі мүмкін, бірақ Сомбреро галактикасынан радио сәулеленудің жарықтығы тек 10–20% ғана өзгереді. Шарықты шоғырлардың галактиканың жалпы жарықтығына қатынасы Сүт Жолы және ұқсас галактикалармен салыстырғанда жоғары, бірақ үлкен ілмегі бар басқа галактикалармен салыстырғанда шамалас. Бұл нәтижелер галактиканың шарықты шоғырларының саны оның ілмегінің мөлшерімен байланысты деген пікірді қолдау үшін жиі қолданылады. Шарықты шоғырлардың беттік тығыздығы, галактика орталығына жақын болмаса, әдетте ілмектің жарық профиліне сәйкес келеді.

The Sombrero Galaxy was discovered on May 11, 1781 by Pierre Méchain, who described the object in a May 1783 letter to J. Bernoulli that was later published in the Berliner Astronomisches Jahrbuch. Charles Messier made a hand written note about this and five other objects (now collectively recognized as M104 – M109) to his personal list of objects now known as the Messier Catalogue, but it was not "officially" included until 1921. Most of the cold atomic hydrogen gas and the dust Additional observations are needed to confirm that the Sombrero galaxy's molecular gas is constrained to the ring. Based on infrared spectroscopy, the dust ring is the primary site of star formation within this galaxy. These are nuclear regions where ionized gas is present, but the ions are only weakly ionized (i. e. the atoms are missing relatively few electrons). The source of energy for ionizing the gas in LINERs has been debated extensively. Some LINER nuclei may be powered by hot, young stars found in star formation regions, whereas other LINER nuclei may be powered by active galactic nuclei (highly energetic regions that contain supermassive black holes). Infrared spectroscopy observations have demonstrated that the nucleus of the Sombrero Galaxy is probably devoid of any significant star formation activity. However, a supermassive black hole has been identified in the nucleus (as discussed in the subsection below), so this active galactic nucleus is probably the energy source that weakly ionizes the gas in the Sombrero Galaxy. Using spectroscopy data from both the CFHT and the Hubble Space Telescope, the group showed that the speed of revolution of the stars within the center of the galaxy could not be maintained unless a mass 1 billion times that of the Sun, , is present in the center. Synchrotron radiation is produced when high velocity electrons oscillate as they pass through regions with strong magnetic fields. This emission is quite common for active galactic nuclei. Although radio synchrotron radiation may vary over time for some active galactic nuclei, the luminosity of the radio emission from the Sombrero Galaxy varies only 10–20%. The ratio of globular clusters to the galaxy's total luminosity is high compared to the Milky Way and similar galaxies with small bulges, but comparable to other galaxies with large bulges. These results have often been used to demonstrate that the number of a galaxy's globular clusters is thought to be related to the size of its bulge. The surface density of the globular clusters generally follows the bulge's light profile, except near the galaxy's center.

Қашықтық және жарықтылық

Сомбреро галактикасына дейінгі қашықтықты өлшеу үшін кем дегенде екі әдіс қолданылған. Бірінші әдіс галактиканың планеталық тұмандықтарынан алынған өлшенген ағындарды Күн Жолындағы планеталық тұмандықтардың белгілі жарқырауымен салыстыруға негізделген. Бұл әдіс Сомбреро галактикасына дейінгі қашықтықты көрсетті. Екінші әдіс – беттік жарқыраудың құбылу әдісі, ол галактиканың дөңгелек бөлігінің зерлі көрінісін пайдаланып, оған дейінгі қашықтықты бағалайды. Жақын галактикалардың дөңгелектері өте зерлі, ал алыс дөңгелектер тегіс болып көрінеді. Бұл әдісті қолдану арқылы жасалған алғашқы өлшеулер қашықтықты көрсетті. Кейіннен, әдіс жетілдірілгеннен кейін, қашықтық өлшенді. Бұл 2003 жылы одан әрі жетілдірілді. Бұл екі әдіс арқылы өлшенген орташа қашықтық құрайды. Галактиканың абсолюттік шамасы (көк түсті) -21.9 (жоғарыдағы орташа қашықтықта -21.8) деп бағаланады, бұл жоғарыда айтылғандай, оны Күн Жолының айналасындағы ең жарқын галактикаға айналдырады. Алайда, оның галактикалар тобының бір бөлігі екені белгісіз. Топтарды анықтаудың иерархиялық әдістері, жеке галактикалардың үлкен галактикалар жиынтығына жататындығын қарастыра отырып, топ мүшелігін анықтайды және әдетте Сомбреро галактикасы NGC 4487, NGC 4504, NGC 4802, UGCA 289 және басқа да бірнеше галактикаларды қамтитын топтың бөлігі екенін көрсетеді. Алайда, жеке галактикаларды біріктіретін перколяция әдісі (яғни "достардың достары" әдісі), топқа мүшелігін анықтау үшін, Сомбреро галактикасы топта жоқ немесе ол UGCA 287 галактика жұбының бір бөлігі ғана болуы мүмкін екенін көрсетеді.

Әуесқой астрономия

Сомбреро галактикасы Спайкадан батысқа қарай 11,5° қашықтықта орналасқан. Оны 7×35 бинокльмен немесе әуесқой телескоппен көруге болады, бірақ галактиканың орталық бөлігін дискінен ажырату үшін телескоп қажет, ал қара шаң жолағын көру үшін 10 немесе 12 дюймдік (250 немесе 300 мм) телескоп керек.