2019. április 27-e 23:00 és április 28-a 01:30 KöZEI között, a VCSE tavaszi észlelőhétvégéjén, Dobronhegyen készült felvételemet szeretném megosztani veletek a Markarjan-láncról. A kép Skywatcher HEQ-5 mechanikára rögzített 200/800-as Newton tubussal, Skywatcher f/4 kómakorrektorral és Canon EOS 6D fényképezőgéppel készült, 42x210s objektum (light), 20 sötét (dark), 20 mezősimító (flat), 20 flatdark, ISO 1600 kép összegzéséből. A feldolgozás Nebulosity, Startools, és Photoshop szoftverek segítségével történt.
VCSE – Markarjan-lánc – Ágoston Zsolt
VCSE – Markarjan-lánc – Ágoston Zsolt
Már régóta szerettem volna megörökíteni a tavaszi égbolt egyik legszebb galaxiscsoportját, a dobronhegyi észlelőhétvégén végre lehetőségem is adódott rá. A felvételek megkezdése után két és fél órával felhők érkeztek, ezért csak 42 expozíciót tudtam készíteni.
A felvételen 13 nagyobb galaxis figyelhető meg láncot formálva, legnagyobbak közöttük az elliptikus, sárgás színű M86 és M84. Az NGC 4435 galaxis a láncolat közepén gravitációja miatt megbolygatta az NGC 4438 csillagvárost, melynek jellegzetes “fülei” figyelhetők meg.
A Markarjan-lánc a Virgo szuperhalmaz része. Az 1960-as években Benjamin Markarjan (akinek a vezetéknevét ebben a formában írjuk át magyarra, angolul pedig Markarian formában) figyelte meg, hogy a galaxisláncolatnak egyirányú a sajátmozgása, a Virgo-halmazon belül is külön csoport. Távolsága a Földtől: 52 millió fényév. A felvételen bejelöltem a fényesebb galaxisokat, a legtávolabbi, melynek távolságáról találtam információt, a 19 magnitúdós IC 3382. Távolsága a Földtől 107 megaparszek, ami 349 millió fényévnek felel meg.
VCSE – Benjamin Markarjan egy, az Egyesült Államokban kiadott bélyegen. Figyeljük meg a latin betűk mellett az örménybetűs írásmódot is. Forrás: wikipedia
Benjamin Markarjan (1913-1985) örmény származású szovjet csillagász volt. Nevét részben az általa összeállított galaxiskatalógus tette ismertté (1963-tól gyakorlatilag haláláig folytatta a munkát, 1500 galaxis szerepel munkáiban, a katalógus utolsó része 1981-ben jelent meg), és e katalógus nyomán nevezték el a csillagvárosok egyik csoportját Markarjan-galaxisoknak. Ezek erősen kékes színű galaxisok, színképükben emissziós vonalakkal, és nem-termális eredetű sugárzással. Többnyire aktív galaxismagokat tartalmazó objektumok kerültek be válogatásába.
A Markarjan-láncot az 1960-as években tanulmányozta, és felfedezte, hogy a láncban előforduló számos galaxis egy irányba mozog, közel azonos sebességgel a térben. Így fizikailag ténylegesen összetartozó galaxisokról van szó, amelyek között a csoportot a gravitációs vonzóerő teremti meg. Hét galaxis tartozik fizikailag össze, a többi csak véletlenül látszik abban az irányban.
VCSE – A Tojás-köd, tudományos jelzésével RAFGL 2688 a Hubble Űrtávcső felvételén – HST
Kellemes húsvétot kívánunk minden kedves tagtársunknak, barátunknak és olvasóknak a népszerűen Tojás-ködnek nevezett objektum fényképével!
A felvételt a Hubble Űrtávcső készítette róla. Tudományos jelzete RAFGL 2688 vagy CRL 2688. A Naprendszertől mintegy 3000 fényévre elhelyezkedő bipoláris protoplanetáris ködről van szó. (A protoplanetáris köd nem keverendő össze a protoplanetáris diszkkel (vagy protoplanetáris koronggal). A protoplanetáris köd egy születőben lévő planetáris köd, egy öreg csillag haldokló fázisa; a protoplanetáris diszk egy születőben lévő bolygórendszert jelöl. A hasonlóan hangzó elnevezés szerencsétlen és keverésre ad alkalmat, de a planetáris ködök is a kistávcsövekben a planétákhoz hasonló vizuális megjelenésükről kapták a nevüket.) A bipoláris azt jelenti, hogy két, egymással ellentétes irányba kinyúló-kifúvó része van: a képen ezt nyalábként (jetként) láthatjuk, ahogy egymással szemben, majdnem vízszintesen, egymással kis szöget bezárva – valójában egy kúp felületén – anyag látszik vonalak mentén. A planetáris ködök mintegy 10-20%-a bipoláris, így a protoplanetáris ködök egy része is az kell, hogy legyen. Felteszik, de nem bizonyították, hogy a bipolárisságot egy kísérőcsillag hozza létre.
A Tojás-ködöt 1975-ben fedezték fel közepes infravörös tartományban (11 mikrométeres hullámhosszon észlelve). Maga az észlelés is különösen történt: az amerikai légierő geofizikai laboratóriumának egy rakétáján volt elhelyezve a detektor. A látható fény tartományában is látszik, ezért már Fritz Zwicky svájci csillagász korábban észrevette, de a látható fénybeli képek alapján tévesen galaxispárnak katalogizálta.
A protoplanetáris köd pedig azt jelenti, hogy ez egy olyan ködösség, amiben egy öreg, haldokló AGB-csillag éppen lefújja a külső rétegeit, és majd planetáris ködöt hoz létre. A protoplanetáris köd a planetáris ködképződés egyik első fázisa, vagyis itt egy születőben lévő planetáris ködöt láthatunk.
A HST felvételén nemcsak a négy kiáramló anyagvonal látszik, hanem rendkívül érdekes, hagymahéjszerűen elhelyezkedő héjak is, ahol az anyag sűrűbb, a héjak között pedig ritkább. Az AGB-csillag pulzálásszerűen dobja le magáról a rétegeit, ezért látjuk a héjakat. Legbelül viszont egy sötétebb, korongszerű rész látszik, amit egy erősen átlátszatlan, sűrű porból álló, valószínűleg korong, vagy inkább fánk alakú alakzat okoz, ami eltakarja a középen lévő csillag fényét. De itt-ott átlátszik, és a kijutó csillagfény a héjakról visszaverődve a szemünkbe jut. A ködösség polarizált fényt sugároz, nagyobb távcsövekkel és polárszűrők alkalmazásával már vizuálisan is észlelhető ez a jelenség.
A Tojás-köd a Hattyú csillagképben látszik, 30×15 ívmásodperc méretű, de nagyon halvány, látható fényben mindössze 14 magnitúdós. A VCSE 2019. ápr. 26-28-i észlelőhétvégéjén a 46 cm-es Dobsonnal megpróbálkozunk vele.
Amikor a Voyager-2 űrszonda 1989-ben elrepült a Neptunusz mellett, egy nagyméretű sötét foltot vett észre a Neptunuszon, amit egy ottani időjárási jelenség okozott. Egy most tanulmányozott folt mérete pedig akkora volt, hogy ha a Földön lenne, az Egyesült Államok-beli Bostontól Portugáliáig elérne, átnyúlva az Atlanti-óceánon. Működésbe állása (1990) óta a Hubble Űrtávcsővel (Hubble Space Telescope, röv. HST) folyamatosan monitorozták a neptunuszi óriásviharok fejlődését. Eközben új viharok kifejlődését is látták. Az alábbi képsorozat azt is bemutatja, milyen felbontást érhetünk el a Neptunuszról a 2,4 méter főtükör-átmérőjű HST-vel. Megjegyzendő, a Neptunusz kb. 30-szor távolabb kering a Naptól, mint a Föld.
Míg a Jupiter Nagy Vörös Foltja, egy anticiklon, legalább két évszázada folyamatosan létezik – esetleg még régebb óta -, a Neptunuszon a viharok megjelennek, néhány évig léteznek, majd eltűnnek. Az eltűnést azonban eddig csak onnét tudtuk, hogy egy idő után a vihar okozta foltokat nem láttuk (pl. mert a Nappal történő együttállás, vagyis a bolygó nem megfigyelhető időszaka során tűntek el a foltok, vagy egyszerűen nem volt elég sok mérés az adott időszakban). Most viszont sikerült megfelelő észlelési sorozatot gyűjteni ahhoz, hogy egy ilyen viharfolt eltűnésének folyamatát dokumentálják.
A felvételsorozat 2015-2017 között, két évnyi időszak alatt készült. A bolygó anticiklonjai, mint a fenti képsorozaton bemutatott is, a Neptunusz mélyebb légköri régióiból kever fel anyagot, majd a várakozások szerint később a lesüllyedő folt hirtelen szét is oszlik sok apró felhőre. E folt azonban másképp viselkedett (lásd a képaláírásban). Érdemes megjegyezni, hogy a Neptunusz szelei a legsebesebbek a Naprendszerben, és az ottani szuperszonikus sebességet is elérhetik. A tenger régi istenéről elnevezett bolygón egyébként egyszerre három szélirány is uralkodó: az egyik az egyenlítő mentén nyugatra fúj, a másik kettő keletre, amelyek az egyenlítőtől északra és délre a pólusok felé jelentősek.
A Neptunusz viharait mindössze a Voyager-2-vel és a HST-vel sikerült eddig észlelni. Mivel a Voyager-2 csak elrepült a bolygó mellett, nem készített hosszútávú megfigyeléseket a foltokról. Csak a HST-vel sikerült ezek időbeli fejlődését tanulmányozni.
Az eredményekről az Astronomical Journal c. lap számolt be. A híradás forrása itt található.
Mindeközben ugyancsak a HST-vel 2018-ban egy új sötét folt születését figyelték meg a Neptunuszon.
VCSE – Az NGC 5634 gömbhalmaz. A kép forrása: http://cs.astronomy.com/asy/m/starclusters/491709.aspx. Hat óra összexpozíció (L: 24×600 s – 240 perc, RGB: 8×300 s – 40 perc/színszűrő). A képet 2017 májusában és júniusában hét éjszakán vette fel a dcrowson művésznéven futó amatőr az új-mexikói Rancho Hidalgo Sötét Égbolt Parkból SBIG STF-8300M kamerával, ami egy Astro-Tech AT12RCT típusú, 30,5 cm-es távcsövön volt (f/8). – dcrowson
Az NGC 5634 egy, a Szűz (Virgo) csillagképben látható gömbhalmaz. 10 magnitúdós, így a közepes fényességű gömbhalmazok közé tartozik. Meglehetősen ritkán észlelik az amatőrcsillagászok, pedig -5°-os deklinációjával késő téli és tavaszi estéken jól észlelhető lenne. Négy-öt ívperces méretű, a Shapley-skálán IV-es koncentrációs fokozatú. Tőlünk mért távolsága kb. 82 000 fényév. Már William Herschel is megfigyelte és feljegyezte a 18. században.
Az érdekessége ennek a gömbhalmaznak, hogy valaha a Sagittarius szferoidális törpegalaxis (Sgr dSph) gömbhalmaza volt, de ennek a törpe kísérőgalaxisunknak az elnyelésekor az árapályerők kitépték a kísérőnkből, és a Tejútrendszer része lett – majd az árapály-kölcsönhatás kitépte a mi Galaxisunkból is, és jelenleg eltávozóban van tőlünk.
Az NGC 5634 nagyon fémszegény, és először róla gondolták – még 2002-ben -, hogy nem a Tejúthoz, hanem az Sgr dSph-hez tartozott eredetileg.
A gömbhalmazok történetének ilyen vizsgálataihoz fémtartalmukat, radiális sebességüket és mozgásuk elemzését is felhasználják.
A Sagittarius szferoidális törpéhez több gömbhalmaz is tartozik: a Messier 54, az Arp 2, a Terzan 7 és 8. Lehetséges, hogy több gömbhalmaza is volt, csak az árapályerők ezeket felaprították. 2003-ban felvetették, hogy a Tejútrendszer külső, halóbeli gömbhalmazainak akár több, mint 20%-a is az Sgr dSph törpegalaxisból származhat.
VCSE – Röntgenfényben megfigyelhető szuperbuborékok az NGC 3079 galaxisban a Chandra röntgenműhold felvételén – APOD, NASA
A fenti kép a Chandra műhold röntgentartományban működő távcsövével készült, és 2019. március 5-én volt a Nap Csillagászati Képe. A tőlünk kb. 50 millió fényévre elhelyezkedő, a Nagygöncöl (Ursa Maior, UMa) csillagképben látható NGC 3079 rudas (horgas) spirálgalaxist mutatja, de nem a látható fényben, hanem röntgentartományban. A 11,5 magnitúdós galaxis közepes amatőrcsillagászati távcsövekkel is látható, különösen áprilisban, amikor az UMa magasan a fejünk felett jár. A kép érdekessége, hogy ún. szuperbuborékok láthatók rajta, amiket az alábbi képen külön is bejelöltek:
VCSE – Szuperbuborékok (supperbubbles) az NGC 3079 extragalxisban – APOD, NASA, Chandra
A képen a “supermassive black hole” felirat a két szuperbuborék között az NGC 3079 extragalaxis közepén található, kb. 2,4 millió naptömegű, nagyon nagytömegű fekete lyuk helyét mutatja. A szuperbuborék létrejötte ehhez a központi fekete lyukhoz kapcsolható. Az itt megfigyelhető szuperbuborékok 3000-3500 fényév méretűek lehetnek. Az NGC 3079-ben jelenleg láthatók talán egymillió évvel ezelőtt jöttek létre. Azt gyanítják, hogy kb. minden 10 millió évben egyszer aktívvá válik e fekete lyuk, és nagysebességű részecskéket lövell bele a csillagközi anyagba. Ezzel a csillagközi anyagot összesöpri, annak sűrűsége megnő, és nagy csillagkeletkezési hullám indul be.
A szuperbuborékok és a buborékok a csillagközi anyag olyan tartományai, amelyek belsejében a csillagközi anyag sokkal ritkább, mint a buborék/szuperbuborék határán, Pont, mint egy szappanbuborékban… A buborékok és szuperbuborékok idővel eloszlanak, így eltűnnek a galaxisok csillagközi anyagában.
A buborékok létrejötte. A buborékokat szupernóva-robbanások lökéshullámai hozzák létre: a lökéshullám maga előtt összesöpri a csillagközi anyagot, ez lesz a buborék fala. A belső, üreges rész maga a buborék.
Egy szupernóvarobbanásban tipikusan 1045 J energia szabadul fel. Az OB-asszociációkban (vagyis ilyen csillagokból álló nyílthalmazokban) nagyon sok nagytömegű, akár 15-120 naptömegű csillag is van, ezek mind forrók és fiatalok. Nem is lehetnek öregek, mert egy ilyen nagytömegű csillag tömegétől függően négy-öt millió, néhány tízmillió vagy pár százmillió év alatt II-es típusú szupernóvarobbanásban felrobban. A csillag helyén fekete lyuk, neutroncsillag vagy semmi sem marad, attól függően, hogy a csillag magja összeroskadt kompakt objektummá vagy teljesen szétrepült. Természetesen a csillag külső maradványai szupernóvamaradványként: szétrepülő gázfelhőként tágulnak.
Egy-egy ilyen OB-asszociációban csak egy-két tucat csillag van, másokban akár 100 darab is, de ennél több nemigen. (Egyszerűen a csillagközi felhők tömege nem elég nagy, hogy ennél több ilyen nagytömegű csillagot egy csoportban létrehozzanak.) Mivel mindegyik rövid időn belül egymás után szupernóvaként robban fel, az asszociáció létrejötte után néhány tízmillió-százmillió éven belül a halmaztagok szupernóvarobbanások sorozatát hozzák létre: igazi tűzijátékot látunk, ha ki tudjuk várni.
A szupernóvarobbanásokban a csillag külső rétegei nagyságrendileg 15 000 km/s körüli sebességgel hagyják el a csillagot, és gyorsan tágulnak. Nagy energiát visznek magukkal a táguló csillagmaradvány gázrészecskéi, mert nagy kezdősebességgel indultak el. Az OB-asszociáció anyagába és a környező csillagközi anyagba is beleütköznek és magukkal ragadják. A lökéshullámok elkezdik az anyagot kifelé söpörni. Mivel – csillagászati skálán mérve – gyors egymásutánban több szupernóva is erős lökéshullámot indít el kis belső, központi helyről, egy hatalmas méretű buborékot hoznak létre, amin belül az anyagot a lökéshullámok kifelé söprik.
Szuperbuborékok létrejötte. Az egyes galaxisokban megfigyelhető ilyen szuperbuborékokat a csillagkeletkezési hullámok szupernóvarobbanásai hozzák létre. Egyesek szerint sok-sok buborék egyesülése adja ki a szuperbuborékokat, mások reálisabbnak tűnő elképzelése szerint sok, egymáshoz közelebbi violens esemény együttes hatása hozza létre. (Vagyis pl. sok, egymáshoz térben és időben közeli szupernóva-robbanás.)
Amikor a központi fekete lyuk aktív, akkor egyszerre nagyon sok OB-asszociáció keletkezik, és a szuperbuborékok száma és mérete is megnőhet.
A Lokális Buborék. A Nap és vele együtt a Naprendszer is egy ilyen buborékban van. Itt a csillagközi anyag sűrűsége nagyságrenddel kisebb, mint másutt. Ezt a szuperbuborékot 1-es huroknak (Loop 1) hívják, és a legutóbbi 10-20 millió évben robbant szupernóvák hozták létre, mi pedig most haladunk keresztül rajta. A lenti kép mutatja néhány fényes, közeli csillag és a Nap helyzetét, hogy mi merre haladunk és a csillagközi anyag merre mozog.
A következő kép pedig az ezen belüli Lokális buborék határait mutatja – ezen a buborékon éppen keresztülhaladunk.
Egy buborék belsejében a hőmérséklet akár millió fokos is lehet, a falában pedig emissziós sugárzás okoz fénylést.
A csillagközi anyagban előforduló kisebb buborékok és a nagyobb szuperbuborékok nem is olyan ritkák a Tejútrendszerben sem. Oldalról nézve egy ilyen buborék vetületben látszik: kör, ív, hurok, vagy az anyageloszlástól függően gyűrűszerű alakot mutat. Az idősebb buborékok hűlnek, és kölcsön is hathatnak a galaxisok poranyagával, amit felmelegíthetnek. Ezeknek a gyűrűszerű alakzatoknak egyik fontos katalógusát Dr. Könyves Vera és munkatársai állították össze 2006-ban: 462 darab ilyen gyűrűszerű, távoli infravörösben látszó alakzatot találtak. Ezeket részben a nagytömegű csillagok erős csillagszele, részben a szupernóvarobbanások lökéshulláma, részben a Galaxisunkban kavargó anyag turbulens áramlása hozza létre és alakítja. (Forrás: https://arxiv.org/abs/astro-ph/0610465)
Más galaxisokban is találtak szuperbuborékokat. A fenti kép a kb. 160 ezer fényévre lévő Nagy Magellán-felhő-beli N44 jelű szuperbuborékról készült, aminek fala kékesben szépen világít. Az N44-et először Karl Henize vette fel egy katalógusba (1956-ban), átmérőjét 1000 fényévben határozták meg. A közepén lévő “lyuk” átmérője kb. 250 fényév. Kb. negyven csillagból álló asszociáció van a belsejében, közte egy csillagnak rendkívül erős a csillagszele, ami nagyon erősen hozzájárul a köd alakjának alakításához: a csillagszele összesöpri maga előtt a köd anyagát. A képen is látni, hogy a köd sűrűsége nagyon erősen változik: az asszociáció-beli szupernóvák lökéshulláma alakította ilyenre. A múltbéli szupernóvarobbanásokra a ködből érkező röntgensugárzás is bizonyíték. A köd a valóságban inkább rózsaszínes vöröses színű, amit a hidrogén, és az egyszeresen, illetve kétszeresen ionizált oxigén emissziós sugárzása okoz. A mellékelt kép azonban a déli féltekén található 8 méteres Gemini-dél teleszkóppal készült, három nagyon specifikus szűrővel: H-alfa 656 nm-en, [OIII] (kétszeresen ionizált oxigén egyik hullámhossza) és [SII] (egyszeresen ionizált kén egyik vonala), ezt színezték meg sorra lilával, ciánkékkel és naranccsal, ezért lett ilyen színű a kép.
A szerző köszönetet mond Dr. Könyves Verának (Jeremiah Horrocks Institute, University of Lancashire) a cikk első változatának kommentálásáért. Ha valami hiba vagy téves fogalmazás benne maradt mégis, az csakis a szerző hibája.
