Изучаем галактику M91

Ещё в XVIII веке знаменитый французский астроном Шарль Мессье заметил наличие нескольких “туманных объектов” при обследовании ночного неба. Первоначально приняв эти объекты за кометы, затем он начал каталогизировать их так, чтобы другие астрономы и простые наблюдатели не сделали ту же ошибку. Сегодня этот итоговый список (известный как каталог Мессье) включает более ста объектов и является одним из самых влиятельных и важных каталогов объектов глубокого космоса.

В этом сборнике содержится информация и о галактике M91, которая сейчас относится к классу спиральных галактик с перемычкой (баром). Расположена она в созвездии Девы и, как несложно догадаться, относится к скоплению галактик Девы. Расположенная примерно в 63-х миллионах световых лет от Земли, галактика M91 имеет диаметр около 100000 световых лет. Вообще, она самый тусклый из всех объектов каталога Мессье, поэтому является одним из самых сложных для наблюдения объектов глубокого космоса, что требует наличия большого телескопа.
И в то время, как M91 отлично смотрится на фотографиях профессиональных обсерваторий, эту галактику не так легко разглядеть в подробностях, потому что область её центрального бара переполнена звёздами. Остаётся только одно: изучать её газовый состав. Вот, что говорит один из астрономов в своём исследовании 2001 года:

“Мы представляем новые данные относительно иодоводорода HI и моноокиси углерода CO, включая информацию о скорости NGC 4548 (M91). Распределение атомарного газа имеет кольцевую структуру. Кривая вращения HI хорошо себя проявляет и может быть экстраполирована вглубь галактики с помощью данных CO. Полученная молекулярная фракция непрерывно уменьшается до радиуса около 40″, показывая довольно резкий переход между молекулярным и атомным диском. Трёхмерная визуализация куба данных позволяет обнаружить возмущение поля скоростей в северной части галактики. В первом подходе мы реконструируем возможные места излучения HI с помощью простой кинематической модели в трёх измерениях. Реконструированная модель показывает гребень, который, как полагают, происходит из-за снятия волны давления. Кроме того, мы показываем первые результаты динамической модели симуляции взаимодействия между средой внутри скопления галактик и самой этой галактикой”.

Однако, по-видимому, M91 становится всё более разреженной. Химические реакции привели к тому, что её ядро тоже рассеивается. Вот, что говорит Ольга Сильченко из Государственного Астрономического института имени П. К. Штернберга в своем исследовании 2002 года:

“Наше исследование центральной области в NGC 4548 – яркой галактики с крупномасштабной перемычкой, с использованием интегрального полевого спектрографа, установленного на шестиметровом телескопе, показало химически развязанное компактное звёздное ядро с отношениями [Fe/H]=+0.6 и [Mg/Fe]=+0.1…+0.2 и со средним возрастом звёздной популяции 5 миллиардов лет. Это ядро, вероятно, содержащее околоядерный диск, копланарный с глобальной плоскостью галактики, встроен в центральный балдж галактики, звёзды которого обычно также очень молоды. Их возраст может составлять около четырёх миллиардов лет, хотя они имеют в 2.5 раза меньшую концентрацию металлов. Выпуклость NGC 4548 является трёхосной и имеет профиль поверхностной яркости, соответствующий Закону де Вокулёра. Необычные характеристики его звёздной популяции предполагают образование балджа в ходе эволюции в трёхосном потенциале глобального бара. Ионизированный газ в пределах 3″ от ядра NGC 4548 вращается в плоскости, наклоненной к главной плоскости симметрии галактики, возможно, даже в её полярной плоскости, что также может быть результатом действия крупномасштабной структуры”.

Можно сказать, что газовый состав этой галактики астрономы исследовали со всех сторон. А как насчёт радиоисточников в M91? Такое исследование было опубликовано Аери Чунг в 2009 году:

“Мы создали карты каналов иодоводорода HI, карты общей интенсивности, поля скоростей, дисперсии скоростей, глобальные/радиальные профили, диаграммы положения-скорости и наложения карт континуума HI/1.4 GHz и наложили их на оптические изображения. Мы также представили свойства иодоводорода, как суммарный поток, массу, скорость, дефицит и размер, и описали морфологию и кинематику отдельных галактик в деталях. Исследование выявило такие детали в HI, которые никогда не были замечены раньше. В этой статье мы кратко обсудим различия в типичной морфологии HI для галактик в регионах с разной плотностью галактик. Мы подтверждаем, что галактики вблизи ядра скопления имеют небольшие диски иодоводорода. Большинство этих галактик в ядре также содержат газ, вытесненный из диска, который в настоящее время либо уносится в космическое пространство, либо притягивается назад после события уноса. На промежуточных расстояниях от центра скопления Девы, мы находим некоторое количество галактик с длинными односторонними хвостами, направленными от M87. В предыдущей работе мы утверждаем, что это галактики совсем недавно прибыли в систему и впервые притягиваются в ядро Девы. На окраинах скопления мы находим много богатых газом галактик, с газовыми дисками, простирающимися далеко за пределы оптического диапазона. Интересно, что мы также находим некоторые галактики с дисками иодоводорода, которые малы по сравнению с их звёздным диском на больших расстояниях”.

История наблюдений

Когда в ночь на 18 марта 1781 года Шарль Мессье обнаружил 9 космических объектов глубокого космоса, очень вероятно, что он смог описать именно галактику M91, как “туманность без звёзд, слабее, чем M90”. Однако была только одна проблема. Чарльз допустил ошибку и записал позицию объекта неправильно. Ведь, по данным SEDS:

“Очень долгое время M91 была недостающим объектом в каталоге Мессье, поскольку этот исследователь определил её положение от M89, в то время как он думал, что это был объект M58. Это несоответствие выяснил техасский любитель астрономии Уильям С. Уильямс из Форт-Уэрта в 1969 году. Таким образом, идентичность M91 с галактикой NGC 4548, которая была каталогизирована Уильямом Гершелем 8 апреля 1784 года, была наконец раскрыта. Ранее считалось, что M91 была кометой, которую великий охотник за кометами Мессье принял за туманность, а Оуэн Джинджерич подозревал, что это было дублирующее наблюдение М58. Уильям Гершель не нашел M91 в ошибочном положении Мессье и подозревал, что это мог быть объект NGC 4571 – красивая, но слабая спиральная галактика с перемычкой”.

Местонахождение M91

Для того, чтобы найти эту галактику, надо ориентироваться на пару объектов M84/M86, расположенную почти точно посередине между Денеболой (β Льва) и Виндемиатрикс (ε Девы). Привыкнув, вы сможете легко перемещаться по полю галактик созвездия Девы. Когда объекты M84/M86 попадут в поле зрения вашего телескопа, поверните его на восток и затем немного на север. Таким образом вы обнаружите M87.

Благодаря таким операциям легко представить себе то, как Шарль Мессье занимался своими небесным поисками. Продолжайте движение на север, а затем сместитесь на восток. Это должно привести вас к M88. Теперь переместитесь ещё немного на восток и опуститесь на юг для поиска M89. И последний шаг: повернуть на восток, а затем на север для поиска M90. В окуляре M90 будет выглядеть как очень тусклый круглый дымчатый объект.

Теперь поднимитесь ещё выше и найдите M91. Эта галактика с низкой поверхностной яркостью не так легко разглядеть в небольшой телескоп, и, скорее всего, вы точно увидите её выдающийся центральный бар. Но если вы будете искать её ясной тёмной ночью в большой телескоп, то она вас точно впечатлит.