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Fast jeder Amateurastronom kennt die Sombrero-Galaxie (auch bekannt als M104 oder NGC 4594) – eine unvergitterte Spiralgalaxie im Sternbild Jungfrau. Wir haben es sowohl in kleinen als auch in großen Teleskopen gesehen, seine geisterhafte Signatur im Fernglas aufgenommen und in Fotografien über seine Struktur geträumt. Jetzt gibt uns Jukka Metsavainio zum ersten Mal die Möglichkeit, uns vorzustellen, wie es sein könnte, sich dieser erstaunlichen Galaxie aus dem Weltraum zu nähern und sie in Dimensionen zu sehen. Treten Sie ein und lassen Sie uns lernen.
Wie alle unsere „Stereo“-Bilder, die für UT produziert wurden von Jukka Metsavainio , hier werden zwei Versionen vorgestellt. Das obige ist paralleles Sehen – bei dem Sie Ihre Augen entspannen und wenn Sie sich in einer bestimmten Entfernung vom Bildschirm befinden, verschmelzen die beiden Bilder zu einem, um eine 3D-Version zu erstellen. Die zweite – die unten erscheint – ist die gekreuzte Sicht. Dies ist für diejenigen, denen es besser gelingt, die Augen zu kreuzen, um ein drittes, zentrales Bild zu bilden, in dem der Dimensionseffekt auftritt. Jukkas Visualisierungen, wie M104 aussehen würde, wenn wir es in Dimensionen sehen könnten, stammen aus dem Studium des Objekts, dem Fotografieren, der Kenntnis der Feldsternentfernungen und der verschiedenen Wellenlängen des Lichts. Sind Sie bereit, die Grenze zu „überschreiten“? Dann lass uns rocken…
Sombrero-Kreuz von Jukka Metsavainio
Das Messier-Objekt 104 wurde 1781 von Pierre Mechain entdeckt und am 11. Mai 1781 von Charles Messiers eigener Hand zu seinen persönlichen Notizen hinzugefügt. Das Messier-Objekt 104 wurde erst 1921 von Camille Flammarion offiziell in den offiziellen Katalog der Messier-Objekte aufgenommen. Obwohl Messier sein Studium bereits beendet hatte, war seine Faszination für den Himmel noch nicht ganz beendet, und als Pierre diese erstaunliche Galaxie entdeckte, bestätigte er seine Beobachtung, indem er seine Beschreibung eines 'sehr schwachen Nebels' zu den Aufzeichnungen hinzufügte. Am 9. Mai 1784 – bis heute fast drei Jahre später – hat Sir William Herschel die Galaxie unabhängig geborgen und in dessen Aufzeichnungen steht: „Extended [elongated]. Zur Mitte hin sehr hell. 5 oder 6′ lang.“
Im Jahr 1828 sah John Herschel die Dinge ganz anders: „Es gibt ein schwaches diffuses ovales Licht überall, und ich bin fast sicher, dass es ein dunkles Intervall oder eine dunkle Schicht gibt, die den Kern und die allgemeine Masse des Nebels vom Licht darüber trennt ( s von) es. Sicher keine Illusion.“ Dann Emil Dreyer 1877: „Bemerkenswert, sehr hell, sehr groß, extrem ausgedehnt gegen Positionswinkel 92 Grad, ganz plötzlich viel heller zur Mitte, wo ein Kern ist.“ Und die Ergebnisse von Curtis aus demselben Jahr: „Eine bemerkenswerte, leicht gekrümmte, scharf geschnittene dunkle Gasse verläuft über die gesamte Länge südlich des Kerns; wahrscheinlich das beste bekannte Beispiel für dieses Phänomen. Es gibt ganz leichte Spuren von Spiralwindungen.“ Aber es war 1912 und Vesto M. Slipher vom Lowell Observatory war im Begriff, die erstaunlichste aller Entdeckungen zu machen…
1910 war Slipher (und später Carl Wirtz) der erste, der ein Spektroskop zur Beobachtung der Radialgeschwindigkeiten von Galaxien einsetzte. Vesto bemerkte, dass M104 mit 700 Meilen pro Sekunde von der Erde weg zu fliegen schien. Diese enorme Geschwindigkeit war ein wichtiger Hinweis darauf, dass der Sombrero wirklich eine andere Galaxie war und sich das Universum in alle Richtungen ausdehnte – aber das wussten sie zu diesem Zeitpunkt nicht. Zu Hause (innerhalb unserer Milchstraße) entsprechen die festgestellten Rotverschiebungen fast immer den Sichtliniengeschwindigkeiten, die mit den beobachteten Objekten verbunden sind. Diese Beobachtungen von Rot- und Blauverschiebungen haben es der Wissenschaft ermöglicht, Geschwindigkeiten nach einer Methode zu messen, die erstmals 1868 vom britischen Astronomen William Huggins entwickelt wurde. Die Rotverschiebung ist auch ein wichtiges Instrument zur Messung der Gasgeschwindigkeit interstellarer Wolken, der Rotation von Galaxien und der Akkretionsvorgänge um Neutronensterne und Schwarze Löcher.
Was wir jetzt wissen, ist, dass sich im Zentrum des Sombrero ein supermassereiches Schwarzes Loch befindet… eines der massereichsten Schwarzen Löcher, die in nahegelegenen Galaxien gemessen wurden. Nach den Ergebnissen einer Forschungsgruppe unter der Leitung von John Kormendy und unter Verwendung von Spektroskopiedaten sowohl des CFHT als auch des Hubble-Weltraumteleskops zeigte die Gruppe, dass die Rotationsgeschwindigkeit der Sterne im Zentrum der Galaxie nur dann aufrechterhalten werden kann, wenn eine Masse 1 Milliarde Mal die Masse der Sonne war im Kern vorhanden. Kein Wunder, dass das Auge dort auffällt! Der Kern ist auch eine starke Quelle von Synchrotronemission – entsteht, wenn Hochgeschwindigkeitselektronen schwingen, wenn sie Bereiche mit starken Magnetfeldern passieren. Obwohl wir keine Radiowellen sehen können, könnte die nukleare Emissionsregion mit niedriger Ionisation (LINER) im Herzen von M104 die Energiequelle sein, die das Gas in der Sombrero-Galaxie schwach ionisiert.
Und was ist mit dem dunklen Staubring? Es ist kaltes atomares Wasserstoffgas. Infrarotspektroskopischen Studien zufolge ist es der primäre Ort für die Sternentstehung und nicht der erstaunliche Kern. „Die hellsten Infrarotquellen in der Galaxie sind der Kern und der Staubring. Die spektrale Energieverteilung des AGN zeigt, dass die Umgebung des AGN zwar eine prominente Quelle für Emission im mittleren Infrarot ist, aber eine relativ schwache Quelle für Emission im fernen Infrarot, wie in früheren Forschungen für AGNs festgestellt wurde.“ George Bendo sagt: „Die schwache nukleare Emission von 160 um und die vernachlässigbare polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffemission aus dem Kern impliziert auch, dass der Kern ein Ort nur schwacher Sternentstehungsaktivität ist und der Kern relativ wenig kühles interstellares Gas enthält, das für diese Aktivität benötigt wird. Wir schlagen vor, dass diese Galaxie für eine Untergruppe von Galaxien in der Kernemissionsregion mit niedriger Ionisierung repräsentativ sein könnte, die sich in einer ruhenden AGN-Phase befinden, da das Gas fehlt, das zur Förderung der zirkumnuklearen Sternentstehung und der Seyfert-ähnlichen AGN-Aktivität benötigt wird.“
Nehmen Sie sich die Zeit, diese wunderschöne Galaxie selbst zu erkunden. Sie finden es elf Grad westlich von Spica….