Messier 82 (NGC 3034) — Sikarigalaksi, energinen tähtienmuodostusgalaksi
Messier 82 (tunnetaan myös nimellä NGC 3034, Sikarigalaksi tai M82) on läheinen, noin 12 miljoonan valovuoden päässä sijaitseva tähdenlentogalaksi Ursa Major -tähdistössä. Se näkyy meiltä reunoiltaan päin pitkänomaiseen, sikarin muotoon ja luokitellaan voimakkaaksi tähtienmuodostus- eli starburst‑galaksiksi. M82 on kirkkaudeltaan poikkeuksellinen: sen kokonaissäteily on arvioitu olevan jopa noin viisi kertaa suurempi kuin koko Linnunradan, ja galaksin keskusta on paikallisesti satoja kertoja kirkkaampi kuin Linnunradan keskusta.
Missä voimakas aktiivisuus syntyy
Galaksin keskusta on erittäin aktiivinen tähtienmuodostusalue. Vuonna 2005 Hubble-avaruusteleskooppi paljasti siellä 197 nuorta massiivista tähtiklustereiden keskittymää: näiden klustereiden keskimääräinen massa on noin 2×105 M⊙, mikä kertoo siitä, että keskusta on täynnä tiheitä, suurimassaisia tähtiryhmiä. Koko galaksin ytimen tähtienmuodostusnopeus on arviolta noin kymmenen kertaa suurempi kuin koko Linnunradan sisällä tuotettavien uusien tähtien määrä saman ajan kuluessa.
Syy aktiivisuudelle ja galaktinen tuuli
Messier 82:n voimakkaan tähtienmuodostuksen on ajateltu johtuvan sen läheisestä vuorovaikutuksesta isomman galaksin Messier 81:n kanssa. Gravitaatiovaikutukset ovat ohjanneet kaasua kohti keskustaa ja käynnistäneet intensiivisiä muodostusjaksoja. Keskuksesta lähtee näkyvä, säteittäinen galaktinen puskuri eli niin kutsuttu superwind: kuumaa kaasua ja pölyä virtaa galaksin diskistä kohti napoja satojen kilometrien sekuntinopeuksilla. Tämä puskuri näkyy H‑alfa‑suotimella ja röntgenissä ja kuljettaa mukanaan supernovien ja massiivisten tähtien energian tuotteita.
Energia‑lähettimet ja havainnot eri aallonpituuksilla
M82 on voimakas lähde infrapuna‑, radio‑ ja röntgensäteilyssä. Se kuuluu kirkkaimpiin lämmön infrapuna‑galakseihin (LIRG), koska tähtienmuodostuksen ympärillä oleva pöly absorboi UV‑säteilyä ja säteilee sen uudelleen infrapunassa. Myös useat ultrakirkkaat röntgenlähteet (ULX) ja voimakkaat radiokohteet on havaittu; yksi tunnettu röntgenkohde, M82 X‑1, on ehdotettu keskikokoiseksi mustaksi aukoksi.
Merkittäviä tapahtumia ja tutkimustuloksia
- Hubble havaitsi 197 nuorta massiivista tähtiklustereita galaksin ytimessä (2005).
- M82:ssa on havaittu suuri määrä supernovajäänteitä ja radiolähteitä, jotka kertovat aktiivisesta tähtien kuolemasta.
- Vuonna 2014 galaksissa havaittiin kirkas supernova SN2014J (tyyppi Ia), joka oli havaittavissa myös pienemmillä kaukoputkilla.
- Fermi‑satelliitti ja muut gamma‑/röntgen‑havainnot ovat osoittaneet, että M82 on voimakas kosmisten säteiden ja korkeenergisen säteilyn lähde.
Kokoonpano ja mittasuhteet
M82:n näkyvä halkaisija on kymmeniä tuhansia valovuosia (optisesti n. 10–12 kpc luokkaa) ja sen etäisyys Maasta on noin 12 miljoonaa valovuotta (noin 3,5–3,7 Mpc). Galaksin rakenteessa näkyy runsaasti pölykaistaleita, vapaita kaasafaaseja ja filamentteja, jotka korostuvat erityisesti reunoilta nähtynä.
Messier 82 on siksi erinomainen tutkimuskohde, kun halutaan ymmärtää miten galaktinen vuorovaikutus ja voimakkaat tähtienmuodostusvaiheet vaikuttavat galaksin kehitykseen, kaasankiertoon ja säteilyn tuotantoon eri aallonpituuksilla.
Messier 82: Hubble-avaruusteleskoopin ottama mosaiikkikuva Messier 82:sta. Kuvassa yhdistyvät neljällä värisuodattimella otetut valotukset, jotka vangitsevat näkyvien ja infrapuna-aallonpituuksien tähdenvalon sekä hehkuvien vetyfilamenttien valon.
Messier 81 laukaiseva tähdenlento
M82:een vaikuttaa fyysisesti sen suurempi naapuri, läheinen spiraali M81. Painovoiman aiheuttamat vuorovesivoimat ovat muokanneet M82:ta, ja tämä prosessi alkoi noin 100 miljoonaa vuotta sitten. Tämä vuorovaikutus on aiheuttanut tähtien muodostumisen kymmenkertaistumisen "tavallisiin" galakseihin verrattuna.
Viime aikoina M82 on kokenut ainakin yhden vuorovesikohtaamisen M81:n kanssa. Tämän seurauksena suuri määrä kaasua on virrannut galaksin ytimeen viimeisten 200 miljoonan vuoden (myr) aikana. Viimeisimmän tällaisen kohtaamisen uskotaan tapahtuneen noin 2-5×108 vuotta sitten, ja se johti keskittyneeseen tähtipurkaukseen sekä selvään piikkiin tähtijoukon ikäjakaumassa. Tämä tähtipurkaus kesti jopa ~50 myr:n ajan nopeudella ~10 M⊙ vuodessa. Sen jälkeen seurasi kaksi seuraavaa tähtipurkausta, joista viimeisin (~4-6 myr sitten) on saattanut muodostaa ydintähtijoukon.
Tuntematon objekti
Huhtikuussa 2010 Manchesterin yliopiston Jodrell Bankin observatorion radiotähtitieteilijät raportoivat tuntemattomasta kohteesta M82:ssa. Kohde alkoi lähettää radioaaltoja, eikä sen säteily muistuttanut mitään, mitä oli aiemmin nähty missään maailmankaikkeudessa. Tämän tuntemattoman kohteen luonteesta on esitetty useita teorioita, mutta tällä hetkellä mikään teoria ei täysin sovi havaittuihin tietoihin. Kohde on muutaman kaarisekunnin päässä M82:n keskustasta. Sen näennäinen liike suhteessa galaksin keskukseen on neljä kertaa valonnopeus.
