2020. április 17-én, egy Zalaegerszeg-közeli megfigyelőhelyről készült felvételeimet szeretném megosztani veletek, mely a Messier 51 és a Messier 101 katalógusszámú galaxisokról készült. A kép Skywatcher HEQ-5 mechanikára rögzített 200/800-as Newton-tubussal, átalakított Nikon D5300 fényképezőgéppel és TS Maxfield kómakorrektorral készült,  35×240 s objektum (light, M101), 40×240 s objektum (light, M51), 20 sötét (dark), 20 mezősimító (flat), 20 flatdark, ISO 800 kép összegzéséből. A vezetést és a felvételek rögzítését egy Asiair vezérlőegység végezte. A feldolgozás Astro Pixel Processor, Startools, és Photoshop szoftverek segítségével történt.

Ágoston Zsolt - M101 - VCSE
Ágoston Zsolt – Messier 101 – VCSE
Ágoston Zsolt - Messier 51 - VCSE
Ágoston Zsolt – Messier 51 – VCSE

A Messier 101, népszerű megnevezésén “Szélkerék-galaxis”, egy spirálgalaxis, jellegzetes spirális karszerkezettel, melyet kísérőgalaxisai, azon belül főként az NGC 5474 kísérőgalaxis tömegvonzása aszimmetrikusan eltorzított: a felvételen a jobboldali, alsó kar látványosan kinyúlik és megtörik. Magja és karjai kifejezetten fényesek, csak a kihajló karja halványodik el látványosan.

Pierre Méchain fedezte fel 1781. március 27-én, Charles Messier megerősítette a felfedezést és katalógusába vette az objektumot. Átmérője 170 000 fényév, közel ezermilliárd csillag alkotja, így közel kétszer akkora, mint a Tejútrendszer. Mintegy huszonegymillió fényévre található tőlünk. Számos emissziós ködöt figyeltek meg benne, ezek intenzív csillagkeletkezést jeleznek, amit valószínűleg a kísérőgalaxisok tömegvonzása indított el. (Egy 1990-es tanulmány 1264 db HII-régiót azonosított benne.)

Az M101-ben négy szupernóvát figyeltek meg. Közülük az egyiket, az SN 1970G-t Lovas Miklós fedezte fel a piszkéstetői 60 cm-es Schmidt távcsővel (elnevezésében a felfedezés évszáma szerepel). A 11,5 magnitúdós szupernóva volt az első, amelyet rádiótávcsövekkel is megfigyeltek. A szupernóvamaradványt 2004-ben pl. a Chandra röntgenűrtávcsővel figyelték meg, 35 évvel a robbanása után.

Az M101-et sokszor fotózzák az amatőrcsillagászok (pl. itt, itt és itt láthatók róla további képek).

A Messier 51, melynek gyakori megnevezése az “Örvény-galaxis”, szintén spirálgalaxis, két spirálkarral. Az egyik spirálkar az NGC 5194 galaxisban végződik, melynek külső rétegeit szétszórja, feloszlatja a vele összeolvadó M51. A külső rétegek halványan körülveszik az NGC 5194 magját, míg az M51 egyelőre megőrizte szerkezeti jellegét. Látványos, fényes, kék színű spirálkarjai körbeveszik a magot.

Charles Messier fedezte fel 1773. október 13-án, majd felvette katalógusába. Kísérőgalaxisát, az NGC 5194-et Pierre Méchain fedezte fel 1781 során. Mintegy huszonhárommillió fényévre található tőlünk, becsült átmérője 76 000 fényév, tömege százhatvanmilliárd naptömeget tesz ki. Átmérője fele, becsült tömege tizede a Tejúténak. Kísérőgalaxisával a becslések szerint félmilliárd évvel ezelőtt került kapcsolatba, összeolvadásuk azóta is tart.

Az M51 centrumában egy közepes tömegű fekete lyuk rejtőzhet. Ezt is fotózták már tagtársaink (pl. itt), és külön érdekes összehasonlítani a mostani képet a szerző néhány évvel ezelőtti tesztelésével.

 

 

2019. május 24-e van. Fehéren világítanak a még virágzó akácok az esti szürkület maradék fényében. Bár némileg hűvösebb van az ilyenkor megszokottnál, azért a levegőbe szippantva érezhető, hogy beindult a természet. A repce és a kamilla együttes hatása sajátos élménnyel gazdagít. Az égbolt látványa és a levegő illata összefonódva kerülnek emlékezetembe.

Búcsúzva a téli Tejúttól, fejünket felemelve immár kifele tekintünk Galaxisunk ablakán, a távoli űr világába.

Éjféltájt a zenit közelében van két lenyűgöző galaxis, az M51 és az M101. Ezek a csillagvárosok kedvelt célpontjai az asztrofotósoknak, hiszen kiváló rálátás nyílik spirálkarjaikra. Vizuálisan inkább az M51 népszerű. Ennek oka, hogy bár az M101 összfényessége 8 magnitúdó körül van, de egy teleholdnyi területen terpeszkedik el, így felületi fényessége meglehetősen alacsony. Az M51 összfényessége valamivel kevesebb, nagyjából 8,5 magnitúdó, ám ez a fénymennyiség harmadakkora átmérőjű égterületen koncentrálódik, ezért jóval könnyebben észlelhető.

Az M51, más nevén Örvény-galaxis 15 millió fényévre van tőlünk, így közeli szomszédunknak tekinthetjük. Valódi átmérője 50 ezer fényév, így hozzávetőlegesen feleakkora, mint a Tejút. (Újabb adatok szerint távolsága 23 millió fényév és így átmérője 76 ezer fényév. A Tejútrendszer átmérőjét régebben 100 000 fényévre becsülték, a halovány csillagok és gömbhalmazok alkotta külső részek nemrégen (2018) történt felfedezése óta 258 000 fényévre teszik – a szerk.) Messier 1773 októberében fedezte fel. Nagyon halvány ködnek írta le, melyben nincsenek csillagok. Amatőr távcsövekkel ennek a galaxisnak ismerhető fel legkönnyebben a spirálszerkezete. 1845-ben William Parsons (Earl of Rosse) észlelte először egyértelműen a karokat 180 cm-es fémtükrű távcsövével, ám korábban John Herschel és Smyth is érzékelték a gyűrűszerű struktúrát. Smyth úgy írta le, hogy olyan, mintha a Szaturnusz szelleme lenne, gyűrűivel, felülnézetből.

A galaxis könnyen megpillantható már a 9×50-es keresőtávcsővel is, de spirális természetét inkább csak 15-20 cm-es távcsövekben kezdi felfedni előttünk. Érdekességét tovább növeli fényes kísérőgalaxisa, az NGC 5195. Feltehetően a két csillagváros találkozása keltette árapály-erők alakították ki a most látható struktúrát.

VCSE - Az M51 csodálatos rajza 300/1500-as Dobson-távcsővel készült. Részletek a szövegben. - Varga György munkája
VCSE – Az M51 csodálatos rajza 300/1500-as Dobson-távcsővel készült. Részletek a szövegben. Az alsó spirális galaxis az M51, a felső csomó az NGC 5195. – Varga György munkája

 

VCSE - Az M51 begatívba fordítva az Aladin Sky Atlas-ból kivágva
VCSE – Az M51 és az NGC 5195 negatívba fordítva az Aladin Sky Atlas-ból kivágva

Az M101, másik nevén Szélkerék-galaxis egy 17,5 millió (újabb adatok szerint 21 millió – a szerk.) fényévre levő, úgyszintén figyelemre méltó objektum. A képen azonnal feltűnik jellegzetes aszimmetrikus formája. Messier nagyon halvány és különösen nagy ködként jellemezte, mely nem tartalmaz csillagokat. Sötét égbolt alól ezt az objektumot is megláthatjuk akár binokulárral is. Távcsőben első pillantásra csak egy nagy, diffúz folt látszik, de a türelmes észlelőnek felfedheti számos érdekességét. 10 cm-es távcsővel, kis nagyítással már szép látvány. Fényszennyezéstől mentes helyekről, kitartó észlelők már ekkora objektívátmérővel is megsejthetik két legfényesebb karját.

Az észlelés éjszakáján először az M51-et állítottam be a 300/1500-as látómezejébe. Korábban már számtalanszor megfigyeltem, de ezúttal nem csak egy futó pillantást vetettem rá, szerettem volna több időt áldozni rá. 62x-es nagyítással kezdtem. Kicsinek éreztem, ezért növeltem 107x-esre. A galaxis még mindig fényesen látszott és már sokkal jobban lehetett tanulmányozni. Még rövidebb fókuszú okulárt tettem a kihuzatba, elérve a 170x-es nagyítást. Nem éreztem úgy, hogy jobban látszódtak volna a karok, de már jelentősen halványodott a kép. Visszatértem a 14 mm-es okulárra. Először csak néztem az okulárba anélkül, hogy koncentráltam volna. Ültem az észlelőszéken és szoktattam a szemem. Ahogy teltek a percek, már egyre könnyebben tudtam követni a karokon belüli fényváltozásokat. Elővettem egy üres észlelőlapot és felvázoltam a látómezőt. Csak a jellegzetes csillagalakzatokat tüntettem fel. Nem célom a leghalványabb háttércsillagok ábrázolása. A galaxis fényes részeinek vázlata hamar elkészült, de a legfinomabb részletek nehezen bontakoztak ki. Több időre és koncentrációra volt szükség, hogy néhány múló pillanatra láthatóvá váljanak, majd újra eltűnjenek. Gyakorlatilag így kellett végigpásztázzam, elfordított látással az objektum teljes felületét. Már fél órája rajzoltam, de még mindig felvillantak néha új részletek. Éreztem, hogy fáradok, ezért tartottam egy rövid pihenőt.

Felkeltem a székről, megettem egy banánt, sétáltam kicsit, közben élveztem a téli éjszakákhoz képest enyhe levegőt. Hamar visszacsalogatott az okulár. Alaphelyzetbe állítottam az ekvatoriális platformot és folytattam a megfigyelést. A pihentetés jót tett, jobban összeállt a galaxis összképe. Most már inkább csak szövegesen egészítettem ki a rajzot, hogy megkönnyítsem a későbbi kidolgozást. A következőket jegyeztem le: az M51 magja kerek, közepe felé fokozatosan fényesedik, de nincs csillagszerű magja. Kísérője, az NGC 5195 alig valamivel halványabb, ennek csillagszerű a magja. Alakja kicsit Thor sisakjára emlékeztet, mert mintha szárnyai lennének. A kísérő magjától keletre egy sötét porsáv látszik. A leghalványabb részletek csak pillanatokra rajzolódtak ki, és olyan érzés volt, mintha a spirálkarokon végigfutna egy fényimpulzus, így rajzolva ki azokat.

Úgy éreztem, az adott körülmények között (szabadszemes határmagnitúdó ~5,5) nem tudtam már többet kihámozni a látványból, ezért átirányítottam a csövet az M101-re. 24 mm-es okulárral vázoltam fel a látómezőt. Az észlelés módszere megegyezett a korábbival, de itt jóval gyengébb volt a kontraszt. CLS szűrővel javult a látvány. (A CLS szűrők főként a fényszennyezés szűrésére alkalmasak, ezen felül nemcsak az OIII és H-béta, de a H-alfa vonalon is áteresztenek. – A szerk.) Később a 14 mm-es okulárt is használtam a részletek előcsalogatásához, de már szűrő nélkül. Halvány, de hosszan elnyúló spirálkarok derengtek elő, a fotókról ismert aszimmetrikusság is jól kivehető volt. Három fényesebb csomó volt látható a tekeredő ösvényeken. A részletek rajzolása még nehezebb volt, mint az M51-nél, mégis az volt az érzésem, hogy több a rögzíthető részlet. A mag viszonylag kompakt, nincs csillagszerű magközpont, viszont egyértelműen megnyúltnak mutatkozik. A karokban három fényes csillagkeletkezési régió különösebb nehézség nélkül észrevehető. Fotókkal összehasonlítva a rajzot észrevehető, hogy a spirálkarok a mag közelében a valóságban máshogy tekerednek, mint ahogy én láttam. A halvány részletek bizony megtréfálják néha az érzékelést.

VCSE - Az M101 rajza 300/1500-as Dobson-távcsővel készült. Részletek a szövegben. - Varga György munkája
VCSE – Az M101 rajza 300/1500-as Dobson-távcsővel készült. Részletek a szövegben. – Varga György munkája

 

VCSE - Az M101 negatívban, az Aladin Sky Atlas-ból kivágva
VCSE – Az M101 negatívban, az Aladin Sky Atlas-ból kivágva

Mindkét objektumot kb. egy-egy órán keresztül figyeltem meg. Így tárultak fel részleteik, és így rögzült még jobban látványuk. Sok másik mélyég-objektum is többet érdemel egy rövid pillantásnál. Hosszan vizsgálva őket tudjuk igazán fejleszteni megfigyelési készségeinket.

Felhasznált irodalom:

O’Meara S. J. (1998): Deep-Sky Companions – The Messier Objects

A sorozat korábbi részei itt olvashatók:

Irányfény: mielőtt a Hattyú elszáll… – Varga György

Irányfény 2.: Bújócska az Orionban – Varga György

Irányfény 3: Kabátpróba – Varga György

A fekete lyukakat tömegük szerint három kategóriába osztják:

– kistömegűek, amelyek II-es típusú szupernóvarobbanásokban keletkeznek, az így felrobbant csillagok magjának a maradványai, és tömegük 3,2 naptömegtől pár tíz naptömegig terjedhet;

– a nagyon nagytömegűek (vagy szupernagytömegűek), amelyek tömege pár millió és pár milliárd naptömeg között van, és galaxisok centrumaiban foglalnak helyet: a környező csillagok bekebelezésével híztak ekkorára.

A harmadik kategóriát a néhány ezer naptömeg körüli fekete lyukak képviselik, amelyeket közepes tömegűeknek is neveznek, és eredetüket homály fedi. Talán harmadik populációs csillagok összeomlása hozta létre őket (ezek a csillagok a legkorábban született csillagok egy-egy galaxisban, rögtön a galaxis kialakulása után jöttek létre; ekkor még a galaxisok annyira fémszegények voltak, hogy akár 1000 naptömegű csillagok is létezhettek, de ma már csak 120 naptömeg körül van a lehetséges csillagtömeg felső határa éppen a fémekkel való bedúsulás miatt).

Az ismert közepes tömegű fekete lyukak száma csekély, és egyesek még azt is kétségbe vonják, hogy valóban léteznek, szerintük csak az észlelések félremagyarázásáról van szó.

Egy ma megjelent tanulmány szerint (http://arxiv.org/abs/1512.04825) az M51 északi spirálkarjában van egy extrém fényes (ang. “ultraluminous”) röntgenforrás, amelynek mért tulajdonságai vagy egy anyagbefogó, közepes tömegű fekete lyukra utalnak, vagy egy kettős-rendszerbeli neutroncsillagra, ahol a társától szipkázz el anyagot a neutroncsillag. Az erős röntgensugárzás a fekete lyuk vagy a neutroncsillag körüli anyagbefogási korongból (akkréciós diszk) jöhet. Az XMM-Newton, a Chandra és a NuSTAR műholdak röntgenadataiban erős és gyors változásokat fedeztek fel a röntgenfluxusban. Vagy egy 1600-3500 naptömeg közötti fekete lyuk környezetében végbemenő normál ütemű anyagbefogás, vagy egy neutroncsillagra hulló, szokatlanul nagy arányú, de fizikailag még lehetséges anyagátadás lehet az észlelt röntgenfluxusnak és változásainak az oka. A nehézségeket jól jellemzi, hogy a neutroncsillag felső tömeghatára 3,2 naptömeg körül van – vagyis a forrás vagy kisebb tömegű (1,4-3,2 naptömegű) neutroncsillag vagy egy közepes tömegű (1600-3500 naptömegű) neutroncsillag, amelyek két nagyon különböző tömegbecslést és fizikai természetet jelentenek…