Weird Science

M51 - Galaktyka Wir

Galak­tyka Wir zaj­muje pozy­cję 51 w kata­logu Mes­siera (M51, odkryta przez twórcę kata­logu 13 paździer­nika 1773 roku) i jest galak­tyką spi­ralną o nie­ty­powo małym jądrze. Jej odle­głość od Ziemi wynosi około 23 milio­nów lat świetl­nych. Na sfe­rze nie­bie­skiej możemy ją zo­ba­czyć w gra­ni­cach gwiaz­do­zbioru Psów Gończych Canes Vena­tici, w pobliżu Wiel­kiego Wozu (aste­ry­zmu wcho­dzącego w skład Wiel­kiej Nie­dźw­ie­dzicy Ursa Maior).

Cho­ciaż for­mal­nie Galak­tyka Wir znaj­duje się w gra­ni­cach Psów Gończych, to dużo łatwiej zlo­ka­li­zo­wać ją znaj­du­jąc na nie­bie rejon Wiel­kiego Wozu. Na poniższej foto­gra­fii zna­zna­czy­łem okręgiem miej­sce, gdzie należy szu­kać oma­wia­nego obiektu.

Ilustracja
Poło­że­nie mgła­wicy M 51

Gwiazda Dubhe (alfa, α UMa) jest żółt­o­po­ma­rańczo­wym olbrzy­mem i widzimy ją z odle­gło­ści ponad 120 lat świetl­nych. Nieco bli­żej - bo w odle­gło­ści około 100 lat świetl­nych - poło­żony jest Merak (beta, β UMa), który wraz z Dubhe pozwala na łatwe odna­le­zie­nie gwiazdy polar­nej Pola­ris czyli alfy Małej Nie­dźw­ie­dzicy (α UMi). Merak jest oto­czony przez gazowy dysk mogący dawać początek pla­ne­tom. Kolejne dwie gwiazdy, czyli Phecda (gamma, γ UMa) i Megrez (delta, δ UMa) są poło­żone w podob­nej odle­gło­ści od Ziemi, tzn. nieco ponad 80 lat świetl­nych. Ich barwa jest wyraźnie nie­bie­sko­biała. Alioth (epsi­lon, ε UMa) jest naj­ja­śniej­szą gwiazdą całej kon­ste­la­cji Wiel­kiej Nie­dźw­ie­dzicy. Jest zmienną typu Alfa2 Canum Vena­ti­co­rum. Okres zmien­no­ści wynosi w tym przy­padku około 5 dni, a obser­wo­wana wiel­kość gwiaz­dowa zmie­nia się od 1,76m do 1,79m. Masa Alio­tha jest około trzy razy więk­sza niż masa Słońca, a pro­mień czte­ro­krot­nie więk­szy niż pro­mień naszej dzien­nej gwiazdy. Zapasy wodoru tej gwiazdy praw­do­po­dob­nie są już na wyczer­pa­niu. Inte­re­su­jącym przy­pad­kiem jest Mizar (zeta, ζ UMa) będący w rze­czy­wi­sto­ści ukła­dem poczwór­nym gwiazd. W pobliżu znaj­duje się też gwiazda podwójna Alkor (80 UMa), który z racji sąsiedz­twa jasnego Mizara często bywa trudny do zau­wa­że­nia gołym okiem - dla osoby o dobrym wzroku i w odpo­wied­nich warun­kach jest to jed­nak możl­iwe. Według naj­now­szych pomia­rów Mizar i Alkor także są naj­praw­do­po­dob­niej powiązane gra­wi­ta­cyj­nie. W takim przy­padku byłby to układ poszóstny. Na samym końcu dyszla Wiel­kiego Wozu znaj­duje się nato­miast Alkaid (eta, η UMa). Jest to młoda błękitna gwiazda, naj­praw­do­po­dob­niej ma około 15 milio­nów lat i należy do typu wid­mo­wego B3. Pomiary jej tem­pe­ra­tury dają war­to­ści o dosyć dużym roz­rzu­cie: 15700 - 17900 K. Powo­dem może być dosyć szybki obrót gwiazdy wokół wła­snej osi przez co ma ona goręt­sze bie­guny, gdzie otoczka jądra jest cieńsza. To wła­śnie około 3,5° poni­żej Alka­ida należy poszu­ki­wać Galak­tyki Wir.

Moje doświad­cze­nia udo­wod­niły, że obser­wa­cje tej pięk­nej galak­tyki można czy­nić wyko­rzy­stu­jąc nawet pow­szech­nie dostępne akce­so­ria foto­gra­ficzne (Fot.1, obiek­tyw zamiast tele­skopu), co daje wielką satys­fak­cję, nato­miast wyko­rzy­sta­nie sprzętu o więk­szej aper­tu­rze (Fot.2, refrak­tor 152/760) pozwala na dużo bar­dziej szcze­gółowe obser­wa­cje.

Obser­wa­cje

11.07.2021, około 23:00 - Jaworzno, ogród
warunki miej­skie, wysoki poziom zanie­czysz­cze­nia świa­tłem

Dosyć nie­spo­dzie­wa­nie tej nocy niebo oka­zało się bezch­murne i mogłem czer­pać przy­jem­ność z obser­wa­cji nieba. Było tak nawet mimo faktu, że robi­łem to z ogrodu poło­żo­nego w mie­śnie, gdzie - jak wia­domo - warunki do takiej dzia­łal­no­ści są bar­dzo dale­kie od ide­al­nych. Obser­wa­cja przez lor­netkę uka­zy­wała w całym półn­oc­nym rejo­nie nieba pra­wie jed­no­rodną poświatę pocho­dzącą od oświe­tle­nia ulicz­nego. Bez więk­szych ocze­ki­wań usta­wi­łem więc apa­rat foto­gra­ficzny wypo­sa­żony w tele­o­biek­tyw typu zoom (mak­sy­malna ogni­skowa = 250mm) na mon­tażu, którego osie zostały wcze­śniej wyrów­nane na bie­gun za pomocą wła­sno­ręcz­nie zbu­do­wa­nego ste­row­nika, pełn­iącego też funk­cję inter­wa­ło­me­tru z dithe­rin­giem. Ku mojemu zasko­cze­niu już na pierw­szej minu­to­wej eks­po­zy­cji można było zau­wa­żyć cha­rak­te­ry­styczny ksz­tałt Galak­tyki Wir. Wynik eks­po­zy­cji trwa­jącej suma­rycz­nie 20 minut uka­zuje poniższa wyka­dro­wana foto­gra­fia, którą przed­sta­wiam w wer­sji suro­wej i z opi­sem.

Ilustracja: Fot. 1 - bez opisu

Fot. 1 - bez opisu

Ilustracja: Fot. 1 - z opisem

Fot. 1 - z opisem

Galak­tyka Wir jest pierw­szą galak­tyką, w której zau­wa­żono spi­ralną struk­turę, dobrze widoczną z Ziemi od strony bie­guna galak­tycz­nego. Ma ona jasność 8,96m i razem z towa­rzy­szącą galak­tyką NGC 5195 roz­miary kątowe 11,2′ na 6,9′. Ma masę około 160 miliar­dów mas Słońca i 60 tysięcy lat świetl­nych śred­nicy. Jest zali­czana do galak­tyk Sey­ferta typu 2.

Poza wspom­nia­nymi galak­ty­kami na foto­gra­fii możemy zau­wa­żyć też inne obiekty:

Obiekt HD 117815 jest gwiazdą zmienną wcho­dzącą w skład gwiaz­do­zbioru Psów Gończych.

W Galak­tyce Wir zare­je­stro­wano trzy przy­padki super­no­wej:



29.06.2024, około 23:30 - Jaworzno, ogród
warunki miej­skie, wysoki poziom zanie­czysz­cze­nia świa­tłem

Pierw­sza połowa tej nocy była dosyć pogodna - dopiero około półn­ocy zaczęło się chmu­rzyć, a dodat­kowo nastał wschód Księżyca. Było też zadzi­wia­jąco cie­pło, co przy deli­kat­nym wie­trze spo­wo­do­wało brak pro­ble­mów z wil­go­cią osia­da­jącą na optyce. Wszystko to razem spo­wo­do­wało, że możl­iwe stało się zebra­nie mate­riału skut­ku­jącego dużo dosko­nal­szym i bogat­szym w szcze­góły obra­zem Galak­tyki Wir (Fot.2), niż pod­czas poprzed­niej sesji.

Ilustracja: Fot. 2 - bez opisu

Fot. 2 - bez opisu

Ilustracja: Fot. 2 - z opisem

Fot. 2 - z opisem

Towa­rzy­sząca Wirowi kar­ło­wata galak­tyka NGC 5195 znaj­duje się na końcu jed­nego z ramion spi­ral­nych tej pierw­szej i należy do galak­tyk soczew­ko­wa­tych. Obie galak­tyki oddzia­łują ze sobą gra­wi­ta­cyj­nie - pod wpły­wem przy­ciąga­nia NGC 5195 jedno z ramion spi­ral­nych zostało roz­ciągnięte, two­rząc wyraźny most gwiezdny między tymi obiek­tami.

Praw­do­po­dobne jest, że wyraźna spi­ralna struk­tura Galak­tyki Wir jest wyni­kiem przej­ścia NGC 5195 przez jej dysk, co według różn­ych ocen miało się wyda­rzyć od 500 do 600 milio­nów lat temu. Astro­no­mo­wie uwa­żają, że zda­rze­nie to spo­wo­do­wało kom­pre­sję wodoru w tych rejo­nach i w efek­cie wzrost aktyw­no­ści gwiaz­do­twór­czej. Wszystko wska­zuje na to, że w przy­szło­ści NGC 5195 zosta­nie całk­o­wi­cie poch­ło­nięta przez więk­szą towa­rzyszkę.

Na Fot.2 w sto­sunku do Fot.1 mozna zau­wa­żyć dwie nowe galak­tyki, są to: IC 4282 oraz IC 4278.



Para­me­try foto­gra­fii 1:

  • suma­ryczny czas eks­po­zy­cji: 20 minut (stack 20 czarno-bia­łych kla­tek RAW po 60s, z wyko­rzy­sta­niem odpo­wied­niej ilo­ści kla­tek typu dark, bias i flat),
  • ISO: 1600,
  • apa­rat foto­gra­ficzny Canon EOS 600D,
  • obiek­tyw: typu zoom (wyko­rzy­stano fmax=250mm),
  • prze­słona: f/4 (najm­niej­sza możl­iwa w przy­padku wyko­rzy­sta­nego obiek­tywu),
  • sta­tyw: gło­wica para­lak­tyczna z pro­wa­dze­niem w osi rek­ta­scen­cji, wyju­sto­wana metodą dry­fową z wyko­rzy­sta­niem ste­row­nika wła­snej kon­struk­cji.

Para­me­try foto­gra­fii 2:

  • suma­ryczny czas eks­po­zy­cji: 80 minut (stack 40 kla­tek RAW po 120s, z wyko­rzy­sta­niem odpo­wied­niej ilo­ści kla­tek typu dark, bias i flat),
  • ISO: 1600,
  • apa­rat foto­gra­ficzny Canon EOS 600D,
  • refrak­tor ach­ro­ma­tyczny Mes­sier AR-152S (w ogni­sku głów­nym, z fil­trem redu­ku­jącym zanie­czysz­cze­nie świa­tłem),
  • sta­tyw: gło­wica para­lak­tyczna, wyko­rzy­stano auto­gu­i­ding.

Lite­ra­tura dodat­kowa:

Marek Ples

Aa