Svelgurinn (e. Whirlpool Galaxy)

Þyrilþokan Messier 51 í Veiðihundunum

Franski stjörnufræðingurinn Charles Messier uppgötvaði þokuna 13. október 1773. Messier var að fylgjast með halastjörnu sem prýddi himininn er hann kom auga á þessa áður óþekktu þoku. Messier lýsti henni sem mjög daufri og án stjarna og tók fram að mjög erfitt væri að greina hana.

Þann 21. mars 1781 fann landi hans og vinur Pierre Méchain lítinn þokublett við hlið M51 (fylgivetrarbrautin NGC 5195) og minntist Messier á hann í lýsingu sinni á fyrirbærinu í skrá sinni frá árinu 1781.

Árið 1845 skoðaði William Parsons, lávarður af Rosse, Messier 51 með 72 tommu spegilsjónauka sem hann hafði komið sér upp í Birr-kastala á Írlandi. Með honum sá Parsons augljóst þyrilmynstur en þetta var í fyrsta sinn sem slíkt mynstur sást í þokum himins. Árið 1850 hafði Parsons rissað upp og skrásett fjórtán þyrilþokur.

Þyrilþokurnar ollu mönnum miklum heilabrotum því ekki var vitað hvort þær væru innan okkar vetrarbrautar eða utan hennar. Það var ekki fyrr en upp úr 1920 að menn fundu út að þyrilþokurnar voru aðrar og órafjarlægar vetrarbrautir.

Eiginleikar

Svelgurinn M51 er líklega í um 25 milljón ljósára fjarlægð frá jörðinni. Hún er um 100 þúsund ljósár í þvermál og því álíka stór og vetrarbrautin okkar. Í miðju hennar er milljón sólmassa risasvarthol.

Svelgurinn á mynd Hubble geimsjónaukans. Mynd: NASA/ESA/STScI/AURA/S. Beckwith/Hubble Heritage Team

Messier 51 er frægustu fyrir tignarlega þyrilarma sína sem sáust betur en nokkru sinni fyrr á mynd Hubble geimsjónauka NASA og ESA sem birt var í janúar 2005. Í örmunum sjást ungar, heitar, bláleitar stjörnur sem hverfast þétt um gulleitan kjarna úr gömlum, rauðleitari stjörnum. Armarnir leika lykilhlutverk í þyrilþokum. Þeir eru framleiðslustaðir stjarna sem þjappa saman vetnisgasi og skapa þyrpingar nýrra stjarna. Í Svelgnum hefst framleiðslan í dökkum gas- og rykskýjum við innri brúnir armanna, færist svo yfir í stjörnmyndunarsvæðin sem eru bleik á litinn og endar með skærum bláum stjörnuþyrpingum við ytri brún armanna.

Sumir stjörnufræðingagr telja að þyrilarmar Svelgsins séu svo áberandi vegna þyngdaráhrifa frá fylgivetrarbrautinni NGC 5195 — litlu gulleitu vetrarbrautinni við brún eins af örmum Svelgsins. Við fyrstu sýn virðist hún í arminum en á hnífskarpri mynd Hubbles sést að hún er fyrir aftan Svelginn. Þar hefur hún svifið í milljónir ára.

Þegar NGC 5195 gerist nærgöngul Svelgnum togar hún í þyrilarmana. Þyngdartogið fer sem bylgja um vetrarbrautarskífuna, — eins og gárur á vatni þegar steini er varpað í það. Þegar bylgjurnar berast í gegnum gasskýin í skífunni, þétta þær gasið meðfram innri brúnum armanna. Dökku rykskýin eru eins og stormaský í aðsigi. Þessi þéttu ský falla saman sem leiðir til stjörnumyndunar eins og sjá má af björtu bleiku stjörnumyndunarsvæðunum. Orkurík geislun og öflugir stjörnuvindar stærstu stjarnanna, auk höggbylgna frá sprengistjörnum, þeytir rykhjúpnum burt svo bjartar bláar stjörnuþyrpingar brjótast úr myrkrinu og lýsa upp arma Svelgsins. Við sjáum samskonar svæði í vetrarbrautinni okkar, til dæmis í Arnarþokunni (M16) og Sverðþokunni í Óríon.

Sprengistjörnur

Röntgenmynd Chandra geimsjónauka NASA sem sýnir milljón gráðu heitt gas í Svelgnum og aðrar uppsprettur röntgengeislunar. Innfelda myndin sýnir staðsetningu leifa sprengistjörnunnar SN 1994I. Mynd: NASA/CXC/U.Md/A.Wilson et al

Hingað til hafa menn orðið vitni að þremur sprenigstjörnum í Svelgnum, síðast í maí og júní árið 2011.

• 2. apríl 1994 uppgötvuðu bandarískir stjörnuáhugamann sprengistjörnuna SN 1994I í Svelgnum. Sprengistjarnan var af gerð Ic og náði mest sýndarbirtustigi +12,8..

• 27. júní 2005 uppgötvaði þýskur stjörnuáhugamaður sprengistjörnuna SN 2005cs í Svelgnum. Sprengistjarnan var af gerð II og náði mest sýndarbirtustigi +13,5

• 31. maí 2011 fundu fjórir stjörnufræðingar, einn bandarískur, einn þýskur og tveir franskir, sprengistjörnuna SN 2011dh í Svelgnum. Sprengistjarnan var af gerð IIP og náði mest sýndarbirtustigi +12,1.

M51 hópurinn

Messier 51 er stærsta vetrarbrautin í litlum hópi vetrarbrauta sem við hana er kenndur — M51 hópurinn. Fjarlægð hópsins er nokkuð á reiki en líklega um og yfir 30 milljónir ljósára. Í hópnum eru sennilega sjö stórar vetrarbrautir, aðallega þyrilþokur, til dæmis Sólblómið (M63), NGC 5023 og NGC 5229.

M51 hópurinn er suðaustan við M101 hópinn og NGC 5866 hópinn. Allir virðast þeir álíka fjarlægir sem bendir til að hóparnir þrír virðast hlutar af einum stórum, gisnum og ílöngum hópi en þó er það ekki vitað með vissu.

Á himninum

Kort sem sýnir staðsetningu Svelgsins (M51) í Veiðihundunum. Kort: IAU/S&T og Stjörnufræðivefurinn

Auðvelt er að finna Messier 51 á himninum. Hún er aðeins þrjár og hálfa gráðu suðaustur af stjörnunni Eta í Stórabirni, austustu stjörnunni í Karlsvagninum (í skafti pottsins) en gott er að nota stjönukort af Veiðhundum til að auðvelda leitina. Vetrarbrautin er pólhverf frá Íslandi sem þýðir að hún er ætíð ofan sjóndeildarhrings og sest aldrei. Hún er hæst á lofti árla morguns á veturnar og á kvöldin og næturnar á vorin.

Fara þarf út fyrir ljósmengunina ef skoða á Messier 51 vel. Við bestu aðstæður sést þokan með handsjónauka en hún nýtur sín langbest í gegnum stjörnusjónauka við fremur litla eða meðalstækkun.

Höfundur þessarar greinar hefur skoðað Messier 51 með nokkrum sjónaukum. Hún sést sem þokublettur í gegnum skarpan 80mm linsusjónauka og með góðum vilja má sjá móta fyrir örmum. Bjartur kjarninn og þyrilarmarnir eru augljósari í gegnum fjögurra tommu sjónauka en vetrarbrautin byrjar fyrst að njóta sín almennilega í gegnum 6 og 8 tommu sjónauka.

Með 9,25 tommu sjónauka og stærri eru þyrilarmarnir glæsilegir þar sem þeir vinda sig þétt utan um bjartan kjarnann. Með hliðraðri sjón sést „brúin“ milli M51 og NGC 5195. Í gegnum stærri sjónauka, 12 og 14 tommur og stærri, má með hliðraðri sjón greina stöku röfuð vetnisský í þyrilörmunum.

Messier 51 ætti að vera framarlega á lista byrjenda og lengra kominna yfir fallegar vetrarbrautir sem auðvelt er að skoða.

Tengt efni

• Þyrilþoka

• Messierskráin

Heimildir

• Hubblesite.org: NASA's Hubble Space Telescope Resolves a Dark "X" Across the Nucleus of M51
• SpaceTelescope.org: Out of this whirl: The Whirlpool Galaxy (M51) and companion galaxy
• Hubblesite.org: The Two-faced Whirlpool Galaxy
• Chandra X-Ray Telescope: High-Energy Activity Heats up the Whirlpool
  

• Messier 51, SEDS Messier pages

• en.wikipedia.org/wiki/Whirlpool_Galaxy

Hvernig vitna skal í þessa grein

• Sævar Helgi Bragason (2012). Svelgurinn. Stjörnufræðivefurinn. http://www.stjornuskodun.is/stjornuskodun/djupfyrirbaeri/messierskrain/messier-51 (sótt: DAGSETNING).