Messier 87 (M87) - ylijättiläinen elliptinen galaksi ja mustan aukon kuva
Messier 87 (M87) — ylijättiläinen elliptinen galaksi ja ensimmäinen suora kuva mustasta aukosta: tutustu Event Horizon -kuvaan, plasmasuihkuun ja supermassiiviseen ytimeen.
Messier 87 (tunnetaan myös nimellä M87, Virgo A tai NGC 4486) on ylijättiläinen elliptinen galaksi. Sen havaitsi vuonna 1781 ranskalainen tähtitieteilijä Charles Messier, joka merkitsi sen sumuisena kohteena luetteloonsa. M87 kuuluu Neitsytjoukkoon (Virgo Cluster) ja on yksi sen kirkkaimmista jäsenistä. Galaksin etäisyys Maasta on noin 16,4 miljoonaa parsekia (noin 53,5 miljoonaa valovuotta).
Muoto, koko ja tähtijoukot
Toisin kuin kiekkomaisissa spiraaligalakseissa, M87:stä puuttuvat selkeästi erottuvat pölykaistat ja spiraalihaarat. Se on lähes piirteetön, lähes pyöreä elliptinen galaksi, jonka kirkkaus laskee tasaisesti etäisyyden kasvaessa keskustasta. M87 on rakenteeltaan massiivinen ja ulottuu kymmenien tai jopa satojentuhansien valovuosien etäisyydelle keskuksestaan; sen tarkka "reunamitta" riippuu siitä, mistä pintakirkkauden tasosta puhutaankin.
Galaksissa on poikkeuksellisen suuri määrä pallomaisia tähtijoukkoja — arviot liikkuvat tuhansien ja kymmenien tuhansien välillä — mikä on selvä ero esimerkiksi Linnunradan noin sadasta pallomaisesta joukkosta. M87 on myös voimakas radio- ja röntgensäteilyn lähde ja tunnetaan aktiivisesta galaktisesta ytimestään, mistä se on saanut lisänimen Virgo A.
Supermassiivinen musta aukko ja Event Horizon -kuva
Galaksin keskellä sijaitsee hyvin massiivinen musta aukko, joka toimii aktiivisen galaktisen ytimen energialähteenä. Tämän supermassiivisen mustan aukon massa on arvioitu olevan useita miljardeja Auringon massoja (usein mainittu luku on noin 6,5 × 10^9 Auringon massaa, riippuen etäisyyden ja mittausmenetelmien tarkkuudesta). Se säteilee voimakkaasti monilla aallonpituuksilla ja erityisesti radioalueella.
Tämä musta aukko tuli kansainvälisesti tunnetuksi, kun Event Horizon Telescope (EHT) -yhteistyö tuotti sen ensimmäisen suoran kuvan. EHT:n vuonna 2017 keräämistä havainnoista koostettu radiokuva julkaistiin 10. huhtikuuta 2019. Julkaistu kuva näyttää mustan aukon varjon, jota ympäröi halkaisijaltaan noin 3,36×10^-3 parsekia (0,0110 valovuotta) oleva emissiokehän kaltainen rakenne. Tämä kuva tarjosi suoranaista todistetta mustan aukon lähellä tapahtuvista voimakkaista relativistisista ilmiöistä.
Relativistinen suihku ja sen ilmiöt
Mustan aukon läheltä lähtee kapea, energinen plasmasuihku, joka kantaa energiaa galaksin ulkopuolelle ja vaikuttaa ympäröivään kaasuun. Suihku ulottuu vähintään noin 1 500 parsekin (noin 5 000 valovuoden) etäisyydelle ja on nähtävissä radio-, optisissa ja röntgenspektrin havainnoissa. Suuntaan nähden hyvin nopeiden hiukkasten vuoksi suihkun näennäinen nopeus voi näyttää ylittävän valonnopeuden — Hubble-avaruusteleskoopin vuoden 1999 kuvissa mitattiin suihkun osien näyttäytyvän liikkuvan neljästä kuuteen kertaa valon nopeuden, ilmiö joka selittyy relativistisella suuntavalolla ja perspektiivivaikutuksilla (ns. superluminaalinen liike).
Joidenkin yhteyksien kautta M87:n aktiivista ydintä ja suihkua on verrattu blazareihin, mutta termiä käytettäessä on huomioitava suihkun kulma nähtyyn suuntaan: perinteinen "blazar" tarkoittaa yleensä aktiivisen galaksin ylintä luokkaa, jonka suihku osoittaa lähes suoraan kohti Maata. M87:n suihkun havaittu kulma on kohtalaisesti sivuttaissuuntainen, joten se luokitellaan yleisemmin radiojäätelö- tai aktiiviseksi radiogalaksiksi.
Tähtitieteellinen merkitys ja jatkotutkimus
- Objetin rooli: M87 on tutkimuksissa keskeinen kohde, koska sen massiivinen musta aukko, voimakas suihku ja sijainti lähellä meitä (koko galaktisesti mitaten) tekevät siitä ihanteellisen laboratoriopaikan äärimmäisille astrofysikaalisille ilmiöille.
- Vaikutus ympäristöön: Suihkut ja galaksin aktiivisuus vaikuttavat Neitsytjoukon kaasuun, lämmittäen ja muokaten sitä sekä estäen toisinaan tehokkaan tähtienmuodostuksen galaksin keskiosissa.
- Jatkuvat havainnot: M87:stä tehdään yhdistettyjä havaintoja eri aallonpituuksilla — radio, optinen, röntgen ja gamma — sekä interferometriaa käyttäen (kuten EHT) mustan aukon seudun rakenteen ja fysiikan ymmärtämiseksi yhä tarkemmin.
Messier 87 edustaa tähtitieteellisessä tutkimuksessa yhdistelmältään poikkeuksellista kohdetta: valtava elliptinen galaksi, erittäin massiivinen musta aukko, näkyvä relativistinen suihku ja runsas pallomaisten tähtijoukkojen populaatio tekevät siitä jatkuvan tutkimuskohteen sekä ammattilaisille että vaativille harrastajille.
Messier 87
Tämä on aktiivisesta keskuksesta lähtevä plasmasuihkuvirta, jota eri instrumentit tarkastelevat.
Tähdet
Tämän galaksin tähdet muodostavat noin kuudesosan Messier 87:n massasta. Ne ovat jakautuneet symmetrisesti, mutta tähtien tiheys pienenee etäisyyden kasvaessa ytimestä. Galaktinen kuori ulottuu noin 150 kpc:n (490 kly) säteelle, jossa se pysähtyy - mahdollisesti toisen galaksin kohtaamisen vuoksi. Tähtien välissä on hajanainen tähtienvälinen kaasuväliaine, joka on kemiallisesti rikastunut kehittyneiden tähtien lähettämien alkuaineiden vaikutuksesta.
Linnunrataa kiertää valtava määrä, noin 12 000 palloparatiisia, kun taas Linnunrataa kiertää 150-200 palloparatiisia.
Messier 87 on yksi massiivisimmista jättiläiselliptisistä galakseista Maan lähellä ja yksi taivaan kirkkaimmista radiolähteistä, ja se on suosittu kohde sekä amatöörien että ammattilaisten tähtitieteen tutkimuksessa.
Kysymyksiä ja vastauksia
K: Mikä on Messier 87?
V: Messier 87 (tunnetaan myös nimellä M87, Virgo A tai NGC 4486) on ylijättiläinen elliptinen galaksi.
K: Milloin se löydettiin?
V: Ranskalainen tähtitieteilijä Charles Messier löysi sen vuonna 1781.
K: Kuinka kaukana se sijaitsee Maasta?
V: Se on noin 16,4 miljoonan parsekin (53,5 miljoonan valovuoden) päässä Maasta.
K: Miltä se näyttää?
V: Toisin kuin kiekonmuotoisissa spiraaligalakseissa, Messier 87:ssä ei ole erottuvia pölykaistoja, ja se on muodoltaan lähes piirteetön, ellipsinmuotoinen, ja sen kirkkaus vähenee etäisyyden kasvaessa keskuksesta.
K: Mitä sen ytimestä löytyy?
V: Tämän epätavallisen suuren galaksin ytimessä on epätavallisen suuri supermassiivinen musta aukko, joka on voimakas säteilyn lähde monilla aallonpituuksilla, erityisesti radioaalloilla.
K: Minkä kuvan Event Horizon -teleskooppi otti vuonna 2017?
V: Event Horizon -teleskoopin vuonna 2017 ottamassa kuvassa näkyi mustan aukon varjo, jota ympäröi halkaisijaltaan 3,36×10-3 parsekkiä (0,0110 valovuotta) oleva emissiorengas.
K: Kuinka nopeasti sen suihku liikkuu?
V: Hubble-avaruusteleskoopin vuonna 1999 ottamissa kuvissa Messier 87:n suihkun liikkeeksi mitattiin neljä-kuusi kertaa valonnopeuden nopeus, vaikka tämä saattaa olla optinen harha, joka johtuu suihkun relativistisesta nopeudesta.
Etsiä