Показаны сообщения с ярлыком Наука. Показать все сообщения
Показаны сообщения с ярлыком Наука. Показать все сообщения

M 87 (galaxy) - Black hole photo editor






Messier 87 (англ. M 87, NGC 4486, Virgo A (Дева А), рус. Мессье 87) — сверхгигантская эллиптическая галактика, крупнейшая в созвездии Девы. Находится на расстоянии около 16,4 млн парсек (53,5 млн св. лет) от Земли. M 87 — вторая по яркости галактика в Скоплении Девы и одна из самых массивных галактик в Местном сверхскоплении галактик (также известном как Сверхскопление или Суперкластер Девы).

В центре галактики находится сверхмассивная чёрная дыра, которая делает ядро галактики активным. Этот объект является мощным источником различного излучения, особенно радиоволн, а также порождает релятивистскую струю (джет). Струя энергетической плазмы выбрасывается из ядра и простирается как минимум на 1500 парсек (4900 св. лет). 10 апреля 2019 года было опубликовано первое изображение этой черной дыры. Это изображение, сделанное с помощью Телескопа горизонта событий, является первым снимком черной дыры в истории наблюдений.

В отличие от спиральных галактик, М 87 не имеет выраженных полос пыли и лишена каких-либо отличительных черт, а её яркость, как у большинства типичных эллиптических галактик, уменьшается при увеличении расстояния от центра. Космическая пыль, сформировавшаяся в галактике, была разогнана в течение 46 млн лет рентгеновским излучением, исходящим из ядра, хотя видимые филаменты пыли всё же присутствуют. Звёзды составляют 1/6 от всей массы этой галактики. Плотность звёзд в М 87 уменьшается при увеличении расстояния от её центра. В пространстве между звёздами рассеяно много газа, который обогащён элементами, созданными проэволюционировавшими звёздами. Имеет большое число шаровых скоплений — так, в М 87 их насчитывается около 12000, в то время как в Млечном Путисодержится всего 150—200 подобных скоплений. Оболочка галактики имеет радиус приблизительно 150 килопарсек (490 000 световых лет) и, возможно, испытывает влияние другой галактики.

Являясь одной из самых массивных гигантских эллиптических галактик и ярчайшим источником радиоизлучения, М 87 — частая цель для исследований как астрономов-любителей, так и профессиональных учёных.

Исследования

Французский астроном Шарль Мессье обнаружил М 87 в 1781 году, внеся её в свой каталог под номером 87 как туманный объект, который мог бы сбить с толку охотников за кометами. Все объекты в этом каталоге имели префикс M (Messier), таким образом туманность получила своё название M 87. В 1880-х годах Джон Дрейер внёс туманность в свой Новый общий каталог как NGC 4486.

В 1918 году американский астроном Гебер Кертис из Ликской обсерватории обнаружил отсутствие спиральной структуры у М 87 и заметил «любопытный прямой луч … видимо, связанный с ядром тонкой линией материи». Луч казался ярче на внутреннем конце. В следующем году показатель фотографической звёздной величины сверхновой в М 87 достиг 21,5m , хотя об этом стало известно только в 1922 году, после проявки фотопластинок отснятых советским астрономом И. А. Балановским.

8 июня 2009 года — астрономы Карл Гебхардт (англ. Karl Gebhardt) и Йенс Томас (англ. Jens Thomas) детализировали результаты своих исследований массы чёрной дыры в центре галактики M 87 на американской Астрономической конференции в Пасадине (Калифорния). Согласно представленным данным масса чёрной дыры в 6,4 млрд раз больше солнечной.

В 2010 году было обнаружено, что чёрная дыра смещена относительно геометрического центра (определяемого по центру видимой интенсивности излучения) на 22 световых года.

В 2014 году американские учёные обнаружили шаровое скопление HVGC-1, удаляющееся от своей родной галактики со скоростью около 900 километров в секунду.

Чёрная дыра в центре М87 с массой 6,6 млрд солнечных масс пережила несколько вспышек активности в 2003—2007 годах.

Изображение сверхмассивной черной дыры массой ок. 6,5 млрд масс Солнца было получено проектом Телескоп горизонта событий и опубликовано в 2019 году. Диск из ионизированного газа вокруг этой чёрной дыры вращается со скоростью ок. 1000 км/сек, его диаметр равен примерно 0,39 светового года. Видимый размер тени чёрной дыры M87 составляет 42 угловых микросекунды. Горизонт событий — в 2,5 раза меньше тени.

Видимость

М 87 расположена у верхней границы созвездия Девы, чуть ниже созвездия Волосы Вероники. Чтобы её найти, нужно провести воображаемую линию от Эпсилон Девы до Денеболы — галактика окажется почти в самой середине этой линии. Видимая звездная величина составляет 9,59m, и М 87 можно без труда наблюдать с помощью небольшого телескопа с апертурой в 6 см. Наблюдение джета представляет некоторые сложности без помощи фотографии. Вплоть до 1990 года единственным, кто визуально наблюдал релятивистскую струю галактики М 87, был русско-американский астроном Отто Струве. Он использовал 254 см телескоп на горе Маунт-Вилсон. В последующие годы, однако, при отличных условиях большие любительские телескопы также позволяют это делать.

Характеристики

Французский астроном Жерар де Вокулёр отнёс М 87 к категории галактик E0p. В морфологической классификации галактик E0p описываются как эллиптические галактики без плоскости — сферические. Суффикс «p» означает, что галактика относится к пекулярным, то есть к тем, которые нельзя точно отнести к какому-либо классу. Причиной особенности М 87 является наличие релятивистской струи из её центра. Также М 87 относится к галактикам типа-cD (cD-галактики) — сверхгигантским галактикам класса D. Американский астроном Уильям Морган в 1958 году впервые предложил ввести подобную категорию для галактик эллиптической формы, имеющих ядро, окружённое малым количеством космической пыли.

В ближайшей Вселенной эта галактика является одной из крупнейших. В диаметре она достигает 120 тысяч св. лет, примерно соответствуя Млечному Пути по этому показателю. Но М 87 представляет собой сферу, а не плоскую спираль, поэтому её масса достигает около 2,7 трлн масс Солнца. Масса М 87 в радиусе 9-70 килопарсек (29-130 тысяч св. лет) от ядра постепенно растёт в пропорции к r1,7, где r — радиус от центра. В радиусе 32 килопарсек (100 тысяч св. лет) масса галактики доходит до цифр в (2,4 ± 0,6) x 10⋅1012 масс солнца, что в два раза превышает аналогичный показатель Млечного Пути. По своей общей массе М 87 может превосходить Млечный Путь в 200 раз.Расстояние до М 87 было установлено с помощью нескольких независимых методов. Эти методы включали в себя измерение яркости планетарных туманностей, сравнение с ближайшими галактиками, расстояние до которых были определены с помощью стандартной свечи (например, с помощью обнаруженных переменных цефеид), линейных размеров шаровых скоплений, а также благодаря Подсказке ветви красных гигантов (англ.) русск.. Эти измерения совпали друг с другом, что позволило установить расстояние от Земли до М 87 в 16,4±0,5 мегапарсек (53,5±1,63 млн св. лет).

Газ, впадающий в галактику, составляет приблизительно 2 или 3 солнечных массы в год, и то большая его часть аккрецируется около ядра. Расширенная звёздная оболочка этой галактики достигают радиуса в 450 тысяч св. лет, тогда как у Млечного Пути она доходит до 330 тысяч св. лет.

Использование телескопа VLT позволило наблюдать движение около 300 планетарных туманностей. Эти туманности являются остатками галактики среднего размера, которая поглощалась M 87 в течение последних миллиардов лет. Характерные свойства спектра планетарных туманностей также позволили астрономам обнаружить стропилообразную структуру в гало М 87, что свидетельствует о продолжающемся росте этой гигантской галактики.

Компоненты

В центре галактики находится сверхмассивная чёрная дыра массой около 3,5± 0,8 млрд масс Солнца. Это один из самых массивных объектов, известных науке. Она считалась самым массивным объектом такого рода, пока её рекорд не побили сверхмассивные чёрные дыры в галактиках NGC 3842 и NGC 4889 с массами в 9,7 и 27 млрд масс Солнца.

Вокруг чёрной дыры вращается диск из ионизованного газа, из которого с релятивистской скоростью почти перпендикулярно вырывается джет. Диск вокруг чёрной дыры вращается со скоростью около 1000 км/с и достигает в размерах 0,39 световых лет. Масса газа, падающего в чёрную дыру, достигает примерно одной массы Солнца каждые 10 лет.

Наблюдения показали, что, возможно, сверхмассивная чёрная дыра находится не в центре М 87, а в стороне от него, на расстоянии 82 световых лет. Основанием для этого предположения стало противоположное направление одностороннего джета, это может означать, что чёрная дыра была смещена из центра этим самым джетом. По другой гипотезе, причиной смещения джета стал процесс слияния с другой сверхмассивной чёрной дырой. Исследования не включают в себя распознавание спектроскопии между звёздным и активным галактическим ядром. Возможно, что это лишь оптическая вспышка, порожденная джетом. В 2011 году анализы М 87 не обнаружили никакого статистически значительного смещения.

Активные эллиптические галактики, подобные М 87, возникают в результате слияния нескольких меньших галактик. В них осталось мало пыли, из которой могли бы возникнуть галактические туманности, служащие местом рождения новых звезд. Поэтому в таких галактиках преобладают старые звёзды, в составе которых относительно высокое содержание элементов, отличных от водорода и гелия. Эллиптическая форма этой галактики установилась случайными орбитальными движениями, входящих в неё звёзд, что контрастирует со спиральными галактиками, например, Млечным Путём.

Пространство между звёздами в М 87 заполнено межзвёздным газом, который обогащён элементами, выброшенными звёздами, которые сошли с Главной последовательности. Углерод и азот постоянно синтезируются звёздами, которые находятся в ветви асимптотических гигантов. Более тяжёлые элементы, от кислорода до железа, создаются взрывами сверхновых звёзд. Около 60 % из этих тяжёлых элементов были произведены коллапсирующими сверхновыми, в то время как остальная часть — сверхновыми типа Ia. Распределение этих элементов предполагает, что в ранней истории галактики коллапсирующие сверхновые внесли больший вклад в насыщение межзвёздного пространства М 87 металлами. В то время как материал для массивных звёзд постепенно был исчерпан, только сверхновые типа Ia стали единственными источниками тяжёлых элементов в межзвёздном пространстве М 87.


Messier 87 (persistent. M 87, NGC 4486, Virgo A (Virgo A), Rus. Messier 87) — supergiant elliptical galaxy, the largest in the constellation Virgo. Is located about 16.4 million parsecs (53.5 million light years) from Earth. M 87 is the second brightest galaxy in the Virgo Cluster and one of the most massive galaxies in the Local galaxy supercluster (also known as Virgo Supercluster).

At the center of the galaxy is a supermassive black hole that makes the core of the galaxy active. This object is a powerful source of various radiation, especially radio waves, and also generates a relativistic jet (jet). A jet of energetic plasma ejected from the nucleus and extends for at least 1,500 parsecs (about 4,900 light years). On April 10, 2019, the first image of this black hole was published. This image, taken with the event horizon Telescope, is the first image of a black hole in the history of observation.

Unlike spiral galaxies, M 87 has no pronounced dust bands and is devoid of any distinctive features, and its brightness, as in most typical elliptical galaxies, decreases with increasing distance from the center. The cosmic dust that formed in the galaxy was dispersed for 46 million years by x-rays coming from the nucleus, although visible filaments of dust are still present. Stars make up 1/6 of the total mass of this galaxy. The density of stars in M 87 decreases with increasing distance from its center. In the space between the stars scattered a lot of gas, which is enriched with elements created by proevolution stars. It has a large number of globular clusters — so, in M 87 there are about 12,000, while in the milky way Contains only 150-200 such clusters. The shell of the galaxy has a radius of approximately 150 kiloparsec (490,000 light years) and may be influenced by another galaxy.

Being one of the most massive giant elliptical galaxies and the brightest source of radio emission, the M 87 is a frequent target for research by both Amateur astronomers and professional scientists.

Researches

The French astronomer Charles Messier discovered the M 87 in 1781, cataloging it at number 87 as a hazy object that could confuse comet hunters. All objects in this directory had the prefix M (Messier), so the nebula got its name M 87. In the 1880s, John Dreyer introduced the nebula into his New General catalog as NGC 4486.

In 1918, American astronomer Heber Curtis from the Lycian Observatory discovered the absence of a spiral structure in M 87 and noticed "a curious straight beam ... apparently connected with the nucleus by a thin line of matter". The beam seemed brighter at the inner end. The following year, the photographic magnitude of the supernova in M 87 reached 21.5 m , although this became known only in 1922, after the development of photographic plates captured by Soviet astronomer I. A. Balanovsky.

June 8, 2009 — astronomers Carl Gebhardt (eng. Karl Gebhardt) and Jens Thomas (persistent. Jens Thomas) detailed the results of their studies of the mass of a black hole in the center of galaxy M 87 at the American Astronomical conference in Pasadena (California). According to the presented data, the mass of the black hole is 6.4 billion times larger than the solar one.

In 2010, it was found that the black hole was shifted relative to the geometric center (determined by the center of the visible radiation intensity) by 22 light years.

In 2014, American scientists discovered a globular cluster HVGC-1, moving away from its home galaxy at a speed of about 900 kilometers per second.

A black hole in the center of the M87 with a mass of 6.6 billion solar masses experienced several outbreaks of activity in 2003-2007.

The image of a supermassive black hole weighing about 6.5 billion solar masses was obtained by the event horizon Telescope project and published in 2019. The disk of ionized gas around this black hole rotates at a speed of about 1000 km/s, its diameter is approximately 0.39 light years. The visible size of the M87 black hole shadow is 42 angular microseconds. The event horizon is 2.5 times smaller than the shadow.

Visibility

M 87 is located at the upper boundary of the constellation Virgo, just below the constellation Veronica's Hair. To find it, you need to draw an imaginary line from Epsilon Virgo to Denebola — the galaxy will be almost in the middle of this line. The apparent magnitude is 9.59 m, and 87 M can be easily observed with a small telescope with an aperture of 6 cm. Observation of the jet presents some difficulties without the help of photography. Until 1990, the only one who visually observed the relativistic jet of the galaxy M 87 was the Russian-American astronomer Otto Struve. He used a 254-cm telescope on mount Wilson. In subsequent years, however, under excellent conditions, large Amateur telescopes also allow this to be done.

Characteristics

French astronomer Gerard de Ocular took M 87 to the category of galaxies E0p. In the morphological classification of galaxies E0p described as an elliptical galaxy without a plane — spherical. The suffix "p" means that the galaxy belongs to the pecular, that is, to those that can not be accurately attributed to any class. The reason for the peculiarity of M 87 is the presence of a relativistic jet from its center. Also M 87 belongs to the galaxies of type cD (a cD galaxy) is a supergiant galaxies of class D. American astronomer William Morgan in 1958 for the first time proposed to introduce a similar category for elliptical galaxies with a nucleus surrounded by a small amount of cosmic dust.

In the nearest Universe, this galaxy is one of the largest. In diameter it reaches 120 thousand St. years, approximately corresponding to the milky Way on this indicator. But M 87 is a sphere, not a flat spiral, so its mass reaches about 2.7 trillion solar masses. The mass of M 87 within a radius 9-70 kiloparsec (29-130 thousand light years) from the nucleus gradually increases in proportion to r1,7, where r is the radius from the centre. Within a radius of 32 kiloparsec (100 thousand Holy years), the mass of the galaxy reaches figures in (2,4 ± 0,6) x 10⋅1012 solar masses, which is twice the same figure of the milky Way. In its total mass M 87 can exceed the milky Way 200 times.The distance to M 87 was established by several independent methods. These methods included measuring the brightness of planetary nebulae, comparing them with the nearest galaxies, the distance to which was determined by a standard candle (for example, using the detected Cepheid variables), the linear dimensions of globular clusters, and the Tip of the red giant branch (eng.).. These measurements coincided with each other, which allowed to set the distance from Earth to M 87 16.4±0.5 MPC (53,5±1.63 million light years).

Gas flowing into the galaxy, is approximately 2 or 3 solar masses per year, and most of it accretided around the nucleus. The expanded stellar envelope of this galaxy reaches a radius of 450 thousand St. years, whereas in the milky Way it reaches 330 thousand St. years.

The use of the VLT telescope made it possible to observe the movement of about 300 planetary nebulae. These nebulae are the remains of a medium-sized galaxy that has been absorbed by M 87 for the last billion years. The characteristic properties of the spectrum of planetary nebulae also allowed astronomers to detect the rafter structure in the halo M 87, indicating the continued growth of this giant galaxy.

Components

At the center of the galaxy is a supermassive black hole weighing about 3.5± 0.8 billion solar masses. It is one of the most massive objects known to science. It was considered the most massive object of its kind until its record was broken by supermassive black holes in the galaxies NGC 3842 and NGC 4889 with masses of 9.7 and 27 billion solar masses.

Around the black hole rotates a disk of ionized gas, from which a relativistic velocity almost perpendicular to the jet breaks. The disk around the black hole rotates at a speed of about 1000 km/s and reaches a size of 0.39 light years. The mass of gas falling into a black hole reaches about one mass of the Sun every 10 years.

Observations have shown that perhaps the supermassive black hole is not in the center of M 87, and away from it, at a distance of 82 light years. The reason for this assumption was the opposite direction of the one-way jet, this may mean that the black hole was displaced from the center of this very jet. According to another hypothesis, the reason for the displacement of the jet was the process of merging with another supermassive black hole. The study does not include any spectroscopic discrimination between the stellar and active galactic nucleus. It is possible that this is just an optical flash generated by the jet. In 2011, an analysis of M 87 did not find any statistically significant displacement.

Active elliptical galaxy, similar to M 87, are the result of the merger of several smaller galaxies. They left little dust, which could be a galactic nebula, serve as the birthplace of new stars. Therefore, these galaxies are dominated by old stars, which contain a relatively high content of elements other than hydrogen and helium. The elliptical shape of this galaxy was established by random orbital movements of the stars, which contrasts with spiral galaxies, for example, the Milky Way.

Почему кембрийские существа выглядят так странно?


Посмотрите на этого остроконечного червя с ножками макарон. Или гигантский хищник, похожий на помесь моржа и мухи…

Многие существа кембрийского периода выглядят абсолютно сумасшедшими по сравнению с современными жителями планеты. Даже палеонтологи не перестают удивляться: почему представители кембрия выглядят так странно?



Кембрийский период, или кембрийский, начался 541,0 ± 1,0 млн. Лет назад и закончился 485,4 ± 1,9 млн. Лет назад, то есть длился около 56 млн. Лет. И это действительно может похвастаться разнообразием животных.

«Червь», показанный выше, является одним из самых известных представителей. Окаменелость этого колючего существа была впервые обнаружена в 1900-х годах в сланце Берджесс в Канаде. Его форма так поразила ученых, что потребовались годы, чтобы понять, где находится его голова. Именно из-за появления этого поколения лихорадочных снов и получил свое название Hallucigenia, а точнее Hallucigenia sparsa.

Или вот Опабиния, пятиглазый беспозвоночный с когтем на тонком хоботке. Когда палеонтолог Гарри Уиттингтон показал своим коллегам реконструкцию этого монстра на конференции в 1970-х годах, все засмеялись. Уиттингтон расценил эту реакцию как «дань необычной природе животного», как он рассказал в подробном научном издании об Опабинии. Он предположил, что существо использовало необычное устройство, чтобы выкапывать пищу.



Все эти странные животные появились в очень важное время в истории Земли. Так его называет Хавьер Ортега-Эрнандес, палеонтолог, специалист по беспозвоночным, доцент кафедры организационной и эволюционной биологии Гарвардского университета.

За миллиарды лет до кембрия единственными живыми существами на Земле были простые подводные микроорганизмы. К началу кембрийского периода были маленькие животные, которые ели эти микробы, но они оставались на плоской поверхности морского дна, не закапываясь вглубь и не поднимаясь выше.

И вот, 541 миллион лет назад эти черви «наеволюционировали» простую мышцу. Способность активно двигаться давала им возможность копаться в дно, забирая с собой глубоко в кислород. «Итак, одним щелчком пальца мы получаем изобилие морских отложений», - говорит Ортега-Херандес.

Открытые пространства для движения были быстро заполнены новыми видами существ. В начале кембрия наблюдался быстрый рост числа животных, адаптирующихся к новым местам обитания, новым источникам пищи, новым хищникам и новой добыче. Этот период, часто называемый кембрийским взрывом, определил направление развития многих родов, представители которых до сих пор бродят по планете. В частности, появились первые моллюски и членистоногие.

У многих из этих членистоногих вместо ног были похожие на зубы структуры, которыми они жевали в первую очередь друг друга. Это была такая распространенная проблема, что у животных начали расти защитные пластины и шипы. За тысячелетия эта гонка вооружений только усилилась. Существа стали более разнообразными, более сложными и необычными по внешности.



Многие кембрийские существа в конечном итоге вымерли во время перехода к новому геологическому периоду (ордовик), но некоторым удалось выжить даже нам.

Морские губки, медузы и анемоны очень похожи на своих кембрийских предков.

В каком-то смысле наше отношение к кембрийским созданиям просто отражает наше осторожное отношение ко всему «чужеродному». Просто сегодня животные слишком отличаются от кембрийских. Для Hallucigenia и Opabinia мы также должны выглядеть как некоторые непостижимые монстры с мягким телом.


Создание сайта за 5.000 руб.:

  • - Разработка ресурса 
  • - Предоставление домена вида: ИМЯ.ГОРОД.инфо.сайт
  • - Хостинг 
  • - Публикация Ваших обновлений на городском и региональном информационном сайте 
  • - Форма обратной связи 
  • - Наполнение информацией (текст, фото, аудио, видео)
  • - Поддержка ресурса 24/7

Поддержка сайта за 2.500 руб. в год:

  • - Регистрация в поисковиках 
  • - Раскрутка сайта 
  • - Размещение Ваших материалов 
  • - Продление доменных имен через 1 год 
  • - Оплата хостинга через 1 год 
  • - Изменения в дизайне 

Дополнительные условия:

  • - Сроки создания - от 1 до 3 дней 
  • - Сайты только у нас на обслуживании 
  • - Оплата через р/счет, по карте Visa или Qiwi
  • - Материалы по обновлению сайта Вы отправляете нам в неограниченном объеме в течении 1 года 
  • - Работа по договору 
  • - Если Вы довольны нашей работой, мы продлеваем договор на следующий год. 

Подпишись для связи: Вконтакте - Twitter - Facebook - Instagram
Подписка на новости: