Введение
Галактика в созвездии Пса Венецианского. Галактика и её спутник, NGC 5195, легко наблюдаются астрономами-любителями, и обе галактики можно увидеть в бинокль. Галактика Вихрь широко изучается профессиональными астрономами, которые исследуют её и NGC 5195, чтобы понять структуру галактик (особенно структуру, связанную со спиральными рукавами) и взаимодействие галактик. Пара Галактики Вихрь и NGC 5195 – одна из самых известных и относительно близких взаимодействующих систем, и поэтому часто используется в моделях взаимодействия галактик.
The galaxy and its companion, NGC 5195, are easily observed by amateur astronomers, and the two galaxies may be seen with binoculars. The Whirlpool Galaxy has been extensively observed by professional astronomers, who study it and its pair with NGC 5195 to understand galaxy structure (particularly structure associated with the spiral arms) and galaxy interactions. Its pair with NGC 5195 is among the most famous and relatively close interacting systems, and thus is a favorite subject of galaxy interaction models.
Открытие
Галактика, впоследствии получившая название Галактика Вихрь, была открыта 13 октября 1773 года Шарлем Мессье в ходе поисков объектов, которые могли бы ввести в заблуждение охотников за кометами, и получила обозначение M51 в каталоге Мессье. Уильям Парсонс, 3-й граф Росс, с помощью рефлекторного телескопа в замке Бирр, Ирландия, обнаружил, что Галактика Вихрь обладает спиральной структурой, став первой известной "туманностью" с такой структурой. Эти "спиральные туманности" не были признаны галактиками до тех пор, пока Эдвин Хаббл не смог наблюдать цефеиды в некоторых из них, что предоставило доказательства их огромного расстояния и, следовательно, их независимого существования как отдельных галактик. Развитие радиоастрономии и последующие радиоизображения M51 окончательно подтвердили, что Галактика Вихрь и её спутник действительно взаимодействуют. Иногда обозначение M51 используется для обозначения обеих галактик, при этом отдельные галактики могут называться M51a (NGC 5194) и M51b (NGC 5195).
Визуальный вид
В глубине созвездия Гончих Псов, M51 часто находят, отыскав самую восточную звезду Большой Медведицы, Алкайд, и сместившись на 3,5° к юго-западу. Её склонение, округлённое, составляет +47°, что делает её циркумполярной (не заходящей за горизонт) для наблюдателей, расположенных севернее 43-й параллели; она достигает большой высоты над горизонтом во всем этом полушарии, что делает её доступной для наблюдений с ранних часов ноября до конца мая. После этого наблюдение становится более случайным в умеренных широтах из-за восходящего солнца (в связи с приближением и удалением Солнца от её прямого восхождения, особенно в созвездии Близнецов, расположенном немного севернее). M51 видна в бинокль при условии тёмного неба и может быть детально изучена с помощью современных любительских телескопов. В январе 2005 года проект Hubble Heritage Project создал композитное изображение M51 размером 11 477 × 7 965 пикселей (изображение представлено в информационном блоке выше) с использованием прибора ACS на телескопе Hubble. На изображении выделяются спиральные рукава галактики и проработаны детали некоторых структур внутри них.
Свойства
Галактика Вихрь находится на расстоянии около 23 миллионов световых лет. На основании измерений, проведенных в 1991 году Третьим справочным каталогом ярких галактик с использованием изофоты D25 в полосе B, диаметр Галактики Вихрь составляет [укажите диаметр, отсутствующий в оригинале]. Её масса оценивается в 160 миллиардов солнечных масс, или около 10,3% массы Галактики Млечный Путь. В центре спирали находится черная дыра, которая ранее считалась окруженной кольцом пыли, но теперь предполагается, что она частично скрыта пылью. Из активного галактического ядра исходят два ионизационных конуса.
Спиральная структура
У Галактики Вихрь есть два очень заметных спиральных рукава, закрученных по часовой стрелке. Один из рукавов значительно отклоняется от постоянного угла. Считается, что выраженная спиральная структура Галактики Вихрь является результатом тесного взаимодействия между ней и её спутником NGC 5195, который, возможно, прошёл сквозь основной диск M51 около 500–600 миллионов лет назад. Согласно этой гипотезе, NGC 5195 двигался от M51 сквозь диск к наблюдателю и совершил ещё одно пересечение диска относительно недавно, 50–100 миллионов лет назад, пока не занял текущую позицию, немного позади M51.
Приливные явления
В результате взаимодействия Галактики Вихрь с NGC 5195 образовались разнообразные приливные структуры. Самой крупной из этих структур является так называемый Северо-Западный шлейф, который простирается от центра галактики. Этот шлейф имеет однородный цвет и, вероятно, образовался в самой Галактике Вихрь из-за наличия рассеянного газа. Рядом с ним расположены два других шлейфа, которые имеют слегка более голубой цвет и называются Западными шлейфами по причине их расположения. В отличие от этого, многократные численные моделирования, выполненные Сало и Лорикайнен et al., воспроизводят Северо-Восточный шлейф. Аналогично, высокая скорость звездообразования наблюдается как в спиральных рукавах, так и в пространстве между ними.
Планета-кандидат
В сентябре 2020 года было объявлено об обнаружении космическим рентгеновским телескопом Чандра кандидата в экзопланеты, получившего название M51 ULS 1b, обращающегося вокруг высокомассивной рентгеновской двойной системы M51 ULS 1 в этой галактике. В случае подтверждения, это станет первым известным примером внегалактической планеты – планеты, находящейся за пределами Галактики Млечный Путь. Кандидат в планеты был обнаружен по затмениям рентгеновского источника (XRS), состоящего из звездного остатка (либо нейтронной звезды, либо черной дыры) и массивной звезды, предположительно сверхгиганта спектрального класса B. Планета будет лишь немного меньше Сатурна и обращаться на расстоянии в несколько десятков астрономических единиц.
Сопровождающий
NGC 5195 (также известная как Мессье 51b или M51b) — карликовая галактика, взаимодействующая с Галактикой Вихрь (также известная как M51a или NGC 5194). Обе галактики находятся на расстоянии около 31 миллиона световых лет в созвездии Гончих Псов. Вместе они представляют собой одну из наиболее изученных пар взаимодействующих галактик.
Информация о группе галактик
Галактика Вихрь — самая яркая галактика в группе M51, небольшой группе галактик, в которую также входят M63 (Галактика Подсолнух), NGC 5023 и NGC 5229. Эта небольшая группа, возможно, является лишь частью более крупного, вытянутого скопления, включающего группы M101 и NGC 5866, хотя большинство методов идентификации и каталогов галактических групп рассматривают эти три группы как отдельные образования.