Galáxia Whirlpool - Whirlpool Galaxy

Galáxia Whirlpool
Galáxia Whirlpool
	Whirlpool Galaxy (M51A ou NGC 5194), o objeto menor no canto superior direito é M51B ou NGC 5195
Dados de observação ( época J2000 )
constelação	Canes Venatici
Ascensão certa	13 h 29 m 52,7 s
Declinação	+ 47 ° 11 ′ 43 ″
Redshift	0,001544
Distância	31 Mly
Magnitude aparente (V)	8,4
Características
Modelo	SA (s) bc pec
Tamanho	76.000 anos-luz de diâmetro
Tamanho aparente (V)	11′.2 × 6′.9
Características notáveis	Interagindo com NGC 5195
Outras designações
	Question Mark Galaxy, Rosse's Galaxy, M 51a, NGC 5194, UGC 8493, PGC 47404, VV 001a, VV 403, Arp 85, GC 3572

A Galáxia Whirlpool , também conhecida como Messier 51a , M51a e NGC 5194 , é uma galáxia espiral de grande design em interação com um núcleo galáctico Seyfert 2 ativo . Encontra-se na constelação de Canes Venatici e foi a primeira galáxia a ser classificada como uma galáxia espiral. Sua distância é estimada em 31 milhões de anos-luz de distância da Terra.

A galáxia e sua companheira, NGC 5195 , são facilmente observadas por astrônomos amadores , e as duas galáxias podem ser vistas com binóculos . A Galáxia Whirlpool foi amplamente observada por astrônomos profissionais, que a estudaram para entender a estrutura da galáxia (particularmente a estrutura associada aos braços espirais ) e as interações das galáxias.

Descoberta

Esboço de M51 por Lord Rosse em 1845

O que mais tarde ficou conhecido como Whirlpool Galaxy foi descoberto em 13 de outubro de 1773 por Charles Messier enquanto caçava objetos que poderiam confundir os caçadores de cometas, e foi designado no catálogo de Messier como M51. Sua galáxia companheira, NGC 5195 , foi descoberta em 1781 por Pierre Méchain , embora não se soubesse se estava interagindo ou apenas outra galáxia passando à distância. Em 1845, William Parsons, 3º Conde de Rosse , empregando um telescópio refletor de 72 polegadas (1,8 m) no Castelo de Birr , Irlanda, descobriu que o Whirlpool possuía uma estrutura espiral , a primeira "nebulosa" conhecida por ter uma. Essas " nebulosas espirais " não foram reconhecidas como galáxias até que Edwin Hubble foi capaz de observar variáveis Cefeidas em algumas dessas nebulosas espirais, o que forneceu evidências de que elas estavam tão distantes que devem ser galáxias inteiramente separadas.

O advento da radioastronomia e as subsequentes imagens de rádio do M51 demonstraram inequivocamente que o Whirlpool e sua galáxia companheira estão de fato interagindo. Às vezes, a designação M51 é usada para se referir ao par de galáxias, caso em que as galáxias individuais podem ser referidas como M51a (NGC 5194) e M51b (NGC 5195).

Aparência visual

A imagem da Galáxia Whirlpool em luz visível (esquerda) e luz infravermelha (direita)

Nas profundezas da constelação de Canes Venatici , M51 é freqüentemente encontrada encontrando a estrela mais oriental da Ursa Maior , Eta Ursae Majoris , e indo 3,5 ° a sudoeste. Sua declinação é, arredondada, + 47 °, tornando-a circumpolar (nunca se pondo) para observadores acima do 43º paralelo norte ; atinge uma grande altitude em todo este hemisfério, tornando-o um objeto acessível desde as primeiras horas de novembro até o final de maio, após o que a observação é mais coincidente em latitudes modestas com o sol nascente (devido ao Sol se aproximando e se afastando de seu ascensão reta , especificamente figurando em Gêmeos , logo ao norte).

M51 é visível através de binóculos em condições de céu escuro e pode ser resolvido em detalhes com telescópios amadores modernos. Quando visto por um telescópio de 100 mm, os contornos básicos de M51 (limitado a 5 × 6 ') e seu companheiro são visíveis. Sob céu escuro, e com uma ocular moderada através de um telescópio de 150 mm, a estrutura espiral intrínseca do M51 pode ser detectada. Com instrumentos maiores (> 300 mm) sob condições de céu escuro, as várias bandas espirais são aparentes com regiões HII visíveis, e M51 pode ser visto conectado a M51B .

Como é comum para galáxias, a verdadeira extensão de sua estrutura só pode ser obtida examinando fotos; longas exposições revelam uma grande nebulosa estendendo-se além da aparência circular visível. Em 1984, graças ao detector de alta velocidade - o chamado sistema de contagem de fótons de imagem (IPCS) - desenvolvido em conjunto pelo CNRS Laboratoire d'Astronomie Spatiald (LAS-CNRS) e o Observatoire de Haute Provence (OHP) ao longo com a visão particularmente agradável oferecida pelo Canadá-França-Havaí-Telescópio (CFHT) 3.60m foco Cassegrain no cume de Mauna Kea no Havaí, Hua et al. detectou o componente duplo do próprio núcleo da galáxia Whirlpool.

Em janeiro de 2005, o Hubble Heritage Project construiu uma imagem composta de 11.477 × 7.965 pixels (mostrada na infobox acima) de M51 usando o instrumento ACS do Hubble . A imagem destaca os braços espirais da galáxia e mostra detalhes em algumas das estruturas dentro dos braços.

Galáxia Whirlpool - Observada em Várias Luzes
a) 0,4; 0,7 μm - b) vis-blue / green; ir-red - c) 3,6; 4,5; 8 μm - d) 24 μm

Propriedades

O Whirlpool Galaxy fica a 31 milhões de anos-luz da Terra e tem um diâmetro estimado de 76.000 anos-luz. No geral, a galáxia tem cerca de 43% do tamanho da Via Láctea . Sua massa é estimada em 160 bilhões de massas solares, ou cerca de 10,3% da massa da Via Láctea.

Um buraco negro , que antes se pensava estar rodeado por um anel de poeira, mas agora se acredita estar parcialmente ocluído pela poeira, existe no centro da espiral. Um par de cones de ionização se estende do núcleo galáctico ativo.

Estrutura espiral

Acredita-se que a pronunciada estrutura espiral da Galáxia Whirlpool seja o resultado da interação próxima entre ela e sua galáxia companheira NGC 5195 , que pode ter passado pelo disco principal de M51 cerca de 500 a 600 milhões de anos atrás. Neste cenário proposto, NGC 5195 veio de trás de M51 através do disco em direção ao observador e fez outro cruzamento de disco recentemente, 50 a 100 milhões de anos atrás, até que é onde observamos que ele está agora, um pouco atrás de M51.

Formação de estrelas

A região central de M51 parece estar passando por um período de maior formação estelar. A eficiência atual da formação de estrelas, definida como a razão entre a massa de novas estrelas e a massa do gás formador de estrelas, é de apenas ~ 1%, bastante comparável ao valor global da Via Láctea e outras galáxias. Estima-se que a atual alta taxa de formação de estrelas não pode durar mais do que outros 100 milhões de anos ou mais.

Eventos transitórios

Três supernovas foram observadas na Galáxia Whirlpool:

Em 1994, SN 1994I foi observado no Whirlpool Galaxy. Ela foi classificada como do tipo Ic , indicando que sua estrela progenitora era muito massiva e já havia perdido grande parte de sua massa, e seu brilho atingiu um pico de magnitude aparente 12,91.

Em junho de 2005, a supernova tipo II SN 2005cs foi observada na Galáxia Whirlpool, com pico de magnitude aparente 14.

Em 31 de maio de 2011, uma supernova tipo II foi detectada na Galáxia Whirlpool, com pico de magnitude 12,1. Esta supernova, designada SN 2011dh , apresentou um espectro muito mais azul do que a média, com perfis P Cygni , que indicam material em rápida expansão, em suas linhas de hidrogênio-Balmer . O progenitor era provavelmente uma supergigante amarela e não uma supergigante vermelha ou azul , que são considerados os progenitores de supernova mais comuns.

Em 22 de janeiro de 2019, um impostor de supernova , designado AT2019abn , foi descoberto em Messier 51. O transiente foi mais tarde identificado como uma nova vermelha luminosa . A estrela progenitora foi detectada em imagens de infravermelho do Telescópio Espacial Spitzer de arquivo . Nenhum objeto pode ser visto na posição do transiente nas imagens de arquivo do Hubble , indicando que a estrela progenitora estava fortemente obstruída pela poeira interestelar . 2019abn atingiu o pico na magnitude 17, atingindo um brilho intrínseco de . ${\ displaystyle M_ {r} = - 14,9}$

Candidato a planeta

Em setembro de 2020, foi anunciada a detecção de um exoplaneta candidato , denominado M51-ULS-1b , orbitando o binário de raios-X de alta massa M51-ULS-1 nesta galáxia. Se confirmado, seria a primeira instância conhecida de um planeta extragaláctico , um planeta fora da Galáxia da Via Láctea . O planeta foi detectado por eclipse da fonte de raios-X (XRS), que consiste de um remanescente estelar (quer uma estrela de neutrões ou um buraco negro ) e uma estrela de grande massa, provavelmente um -tipo B Supergigante . O planeta seria ligeiramente menor do que Saturno e orbitaria a uma distância de algumas dezenas de unidades astronômicas .

Companheiro

NGC 5195 (também conhecido como Messier 51b ou M51b) é uma galáxia anã que está interagindo com a Galáxia Whirlpool (também conhecida como M51a ou NGC 5194). Ambas as galáxias estão localizadas a aproximadamente 25 milhões de anos-luz de distância na constelação de Canes Venatici. Juntas, as duas galáxias são um dos pares de galáxias interagindo mais amplamente estudados.

Informações do grupo de galáxias

A Galáxia Whirlpool é a galáxia mais brilhante do Grupo M51 , um pequeno grupo de galáxias que também inclui M63 (a Galáxia Girassol ), NGC 5023 e NGC 5229 . Este pequeno grupo pode na verdade ser um subgrupo na extremidade sudeste de um grupo grande e alongado que inclui o Grupo M101 e o Grupo NGC 5866 , embora a maioria dos métodos de identificação de grupo e catálogos identifiquem os três grupos como entidades separadas.

Galeria

Uma imagem do Hubble de 1992 mostrando um nó de poeira que se pensava ser um par de anéis circundando um buraco negro
Uma imagem do Hubble de 2005 mostrando detalhes da poeira no núcleo do M51
O impostor da supernova AT2019abn, fotografado nos observatórios da filial de Northolt em março de 2019
Supernova impostor AT2019abn, fotografada pelo telescópio espacial Hubble
Imagem profunda de M51 - Whirlpool Galaxy usando equipamento de astrofotografia amadora
M51 (Whirlpool Galaxy) fotografado por W4SM com escopo PlaneWave CDK de 17 ", Louisa, VA
Imagem do Telescópio Espacial Hubble da Galáxia Whirlpool. Objetos não relacionados foram editados.