M87 Merceksi Gökada Virgo A

M87, Başak Gökada kümesini domine eden devasa bir eliptik gökadadır. Merkezinde 3 milyar güneş büyüklüğünde bir kara delik bulundururken, bir kaç trilyon yıldız barındırmaktadır. 15.000 küresel yıldız kümesi gökadanın etrafında bir hale oluşturur. Karşılaştırmak gerekirse, Samanyolu gökadamızda sadece birkaç yüz milyar yıldız ve yaklaşık 150 küresel küme bulunuyor. Çekirdeğinden dışa doğru devasa boyutta iyon gazı fışkırmaları meydana gelmektedir. Ancak bunlar sadece çok büyük amatör teleskoplar tarafından tespit edilebilir. Devasa boyutuna rağmen, M87 çözülmeyen bir küresel kümeye benzer. Bu yüzden küçük teleskoplarda çok az detay gösterirler.

Devasa M87, yaklaşık 2.000 gökada içeren komşu Başak gökada kümesinin baskın üyesidir. 1781 yılında Charles Messier tarafından keşfedilen bu gökada, Başak takımyıldızında, Dünya’dan 54 milyon ışık yılı uzaklıkta bulunuyor. Görülen parlaklık seviyesi 9.6 kadir’dir ve en kolay Mayıs ayında küçük bir teleskop ile gözlenebilir.

M87 Fotoğraf: NASA, ESA ve Hubble Mirası Takımı 

M87’nin bu Hubble görüntüsü, görünür ve kızılötesi ışıkta yapılmış tekil gözlemlerin bir bileşimidir. En çarpıcı özellikleri, merkeze yakın mavi fışkırma ve görüntü boyunca dağılmış sayısız yıldız benzeri küresel kümelerdir.

Fışkırma, M87’nin çekirdeğinden çıkan, karadelikle çalışan bir materyal akışıdır. Gökadanın merkezinde gaz halinde bulunan materyal kara delikte biriktiğinden, salınan enerji, ışık hızının yakınındaki hızlara kadar hızlanan bir atom altı parçacıkları akımı üretir.

Başak kümesinin merkezinde bulunan M87, çekim gücünü kullanarak etrafındaki cüce gökadaların bazılarında bulunan ve günümüzde bu tür kümelerden yoksun görünen bu gökadalardan birçok küresel kümesinin bazılarını biriktirmiş olabilir.

M87 @Slooh

Virgo A, yaklaşık 120.000 ışık yılı, kabaca Samanyolu ile aynı boyutta olan doğrusal bir çapa karşılık gelen görünür gökyüzünde 7.2 ila 6.8 yay dakikalık bir alanı kaplar. Başak Kümesinin kuzey bölümündeki M49’dan sonraki en parlak ikinci gökadadır.

M87, küçük ve orta ölçekli teleskoplarda gözlenebilir. Bunlar, gökadanın çekirdeğini ortaya çıkarır ve bu, görünür parlaklıkta yaklaşık 45 ark saniyedir.

M87 çekirdeğinden çıkan jet akımını, fotoğrafik donanım olmadan görmek zordur.

10 × 50 dürbünde, M87 sadece hafif bir ışık eki olarak görünür. Küçük teleskoplar, hafif parlak bir merkeze sahip, elips şeklindeki bulanık bir ışık topu gösterir. Eliptik bir gökada olan Virgo A, daha büyük teleskoplarda bile çoğunlukla özelliksiz görünür.

Messier 87, takımyıldızı Coma Berenices ile sınırın yakınında konumlandırılmıştır ve Leo’daki parlak yıldız Denebola’dan Başak’taki Vindemiatrix’e kadar olan çizginin tam yarısı boyunca bulunabilir. Bir başka eliptik gökada olan Messier 89, doğuya bir dereceye kadar uzanırken, Messier 84 ve Messier 86, M87’nin kuzeybatısından 1.5 derece. Başak A, Denebola ve Vindemiatrix arasında neredeyse tam olarak konumlandırılmış M84 / M86 çifti kullanılarak da bulunabilir. İki daha zayıf eliptik, NGC 4476 ve NGC 4378, M87 ile aynı düşük güç görüş alanında görülebilir. Çevredeki diğer galaksiler, NGC 4478, NGC 4486A ve NGC 4486B’dir. M87 ve Başak Kümesi’ndeki diğer galaksileri gözlemlemek için yılın en iyi zamanı bahar dönemindedir.

M87’deki yıldızlar gökada kütlesinin sadece bir kısmını oluşturur. Tahmini bir kütle/parlaklık oranı 6,3’tür, bu da M87’nin kütlesinin yaklaşık altıda birinin yıldız şeklinde olduğu anlamına gelir. Gökadaların büyüklüğü aynı olsa bile galaksinin toplam kütlesi Samanyolu’nun 200 katı olabilir.

Dev eliptik gökadalar genellikle Samanyolu gibi bir dizi büyük sarmal gökada birleşmesinden sonra oluşur. Eliptik galaksiler, Başak Kümesinin orta bölgesindeki diğer tiplerden daha fazladır ve küme üyeleri kümenin çekirdeğine ve birleşmesine doğru ilerledikçe, M87 yalnızca daha büyük büyüyecektir.

Bu çok derin uzay görüntüsünde dev eliptik gökada M87’nin etrafındaki devasa hale belirgin şekilde gözüküyor. Bu halenin sağ üst kısmındaki aşırı ışık ve gökadadaki gezegenimsi bulutsuların hareketi, kısa bir süre önce M87 ile çarpışan orta büyüklükteki bir gökadanın son belirtileridir. Fotoğraf ayrıca Messier 87’nin en büyük üyesi olduğu Başak Kümesindeki bir çok diğer gökadayı da ortaya çıkartıyor. Özellikle, çerçevenin sağ üstündeki iki gökada “Gözler – Eyes” olarak adlandırılmıştır.
Fotoğraf: Chris Mihos (Case Western Reserve University) / ESO

Büyüklüğüne rağmen M87 hala da Abell 2029 kümesinin merkezinde ve gruptaki en parlak eliptik gökada olan IC 1101’in yörüngesinde bir gökadadır. IC 1101 ise, bilinen evrendeki en büyük galaksidir. Ayrıca o da Başak takımyıldızında bulunur ancak M87’nin neredeyse üç katıdır ve yaklaşık dört katı kadar yıldızı bulunmaktadır. Bununla birlikte, IC 1101, Dünya’dan bir milyardan fazla ışık yılı veya M87’den 20 kat uzaktadır.

Derin uzun pozlama fotoğrafları, Virgo A’nın 120.000 ışık yılı ötesinde olduğunu ve galaksinin dış bölgelerinin daireselden olmaktan çok uzamış ve dolunaydan daha fazla bir alanı kaplayarak yarım derecelik bir alanı işgal ettiğini gösterdi. Bu belirgin boyut, 1 milyon ışık yılı bir mesafeye tekabül ediyor. M87’nin dış bölgeleri, küme içinde kendinden daha küçük küme üyelerinin bu bölgelere emici materyaller ile karşılaşmalarının sonucu olarak büyük ölçüde bozulmuştur.

Elektronların ve Atom Altı Parçacıkların Kara Delikli, M87’nin merkezinden fışkırmalarının görüntüsü.
Fotoğraf: NASA ve Hubble Legacy Takımı (STScI / AURA)

Gökadanın çekirdeğinden çıkan ve en az 4.900 ışık yılı dışa doğru uzanan enerjik bir plazma fışkırması var. Bu fışkırma, gökada çekirdeğinden atılan gaz halindeki malzemeden oluşur ve göreceli hızda hareket eder. 1999 yılında Hubble Uzay Teleskobu ile yapılan gözlemler, jetin ışık hızının dört ila altı katı hızda hareket ettiğini ortaya koydu. Gaz bulutları, ışık hızından daha yüksek bir hıza sahip gibi görünür; bu, jetin bizim yöne doğru yönelmesi nedeniyle ortaya çıkan bir yanılsamadır. Böyle bir hareketin keşfi, kuasarların, radyo gökadaların ve BL Lacertae objelerinin aslında sadece farklı bakış açılarından görülen aktif gökadalar olabileceği teorisini desteklemektedir.

Fışkırmayı görsel olarak, fotoğrafçılık yardımı olmadan, 1991’den önce görebilen tek kişi, gökadayı gözlemlemek için Los Angeles’daki Wilson Gözlemevi’nde 100 inç Hooker teleskopunu kullanan Ukrayna kökenli Amerikalı astronom Otto Struve’du. . Günümüzde fışkırma, son derece net bir şekilde ve karanlık bir gecede büyük amatör teleskoplarda da görülebilmektedir.

Dev fışkırma ilk olarak 1918’de Kaliforniya’daki Lick Gözlemevinden Amerikalı astronom Heber Curtis tarafından tespit edildi. Curtis ayrıca M87’nin sarmal bir yapıya sahip olmadığını belirtti.

1966’da, Amerikalı gökbilimci Halton Arp, ters yöne işaret eden ikinci bir fışkırma keşfetti ve M87’yi Arp 152 olarak Tuhaf Gökadalar Atlası’na dahil etti.

M87’nin enerji fışkırması. Parıltı, bir tür parçacık hızlandırıcısı senkrotron radyasyonunun, manyetik alan boyunca bir sarmal bir yol ilerleyen yüksek enerjili elektronlarından kaynaklanıyor. İlk olarak 1956’da M87’deki Geoffrey R. Burbidge’a tarafından keşfedildi. Görüntüler – X-ışını: H. Marshall (MIT), vd., CXC, NASA
Radyo: F. Zhou, F. Owen (NRAO), J. Biretta (STScI)
Optik: E. Perlman (UMBC) ve diğerleri, STScI, NASA

Başak Kümesi, M87, M49 ve M86 merkezinde en az üç alt gökada grubuna ayrılır. M87 etrafında merkezlenen alt sistem Virgo A, M49 ile ilişkili sistem ise Virgo B’dir. M87 etrafındaki bölge eliptik ve S0 tipi gökadalar tarafından yoğun olarak doldurulur ve M87 fışkırma gazı ile hizalanmış eliptik bir zinciri vardır.

M86 ve M87’nin birbirlerine doğru yöneldiğine ve ilk kez karşılaşacağına inanılıyor. M87, geçmişte M84 ile etkileşime girmiş olabilir ve bu da M87’nin kesik halesinin açıklaması olabilir. Bununla birlikte, bu kesilme, kümenin geri kalanından gökadaya düşen görünmeyen kütlenin neden olduğu daralmanın bir sonucu olabilir. Görünmeyen kütle, varsayılan karanlık madde olabilir. Kesintinin bir başka olası nedeni de, M87’nin hale oluşumunu etkilemiş olan aktif gökada çekirdeğinden gelen bir geri dönüş de olabilir.

M84, M86 ve M87. Fotoğraf: Wikisky

Virgo A’daki yıldızlar küresel olarak simetrik bir dağılıma sahiptir ve en yoğun nüfuslu bölgeler gökadanın çekirdeğine en yakın bölgelerdir. Merkezden uzaklaştıkça yoğunluk azalır.

Virgo A, bilinen en büyük kara deliklerden biri olan, tahmini 3,5 milyar güneş kütleli süper dev bir kara delik içerir. Gökada çekirdeğinin merkezi 60 ışık yılı içerisinde bulunan nesne, 1000 km/s hıza kadar dönen iyonize bir gaz diski tarafından yuvarlanır. Diskin 0.39 ışık yıllık bir çapı vardır (0.12 parsek) ve M87’nin çekirdeğinden çıkan göreceli gaz fışkırması dik olarak yer almaktadır.

Merkezi süper kütleli karadelik, çoklu dalga boylarında, özellikle radyo dalgalarında güçlü bir radyasyon kaynağıdır. Bunlar M87’nin bazen Tüten Silah – Smoking Gun olarak bilinen aktif galaktik çekirdeğinin ana bileşenidir. Gözlemler, kara deliğin, gökada merkezinden, jetin karşı yönündede yaklaşık 25 parsek kaymış olabileceğini göstermiştir. Bu, fışkırmanın kara deliği gökada merkezinden uzağa ittiğini ya da kara deliğin başka bir gökada ile birleşme sonucu yerini değiştirmesi neticesini verebilir.

M87, 2006 yılında yapılan bir araştırmada ortaya çıkan ve tahmini 12.000 küresel yıldız kümesi sayısına sahip devasa bir popülasyonuna sahiptir. Karşılaştırma için, Samanyolu, yaklaşık 150 ila 200 küresel küme içerir.

M87’de ilk hipervelocity küresel kümesi tespit edildi. HVGC-1 olarak adlandırılan kümenin gökadadan uzaklaştığı keşfedildi. Keşif, gökadanın uzak geçmişte başka bir gökada ile çarpışma sonucu bir değil, iki merkezi süper kütleli kara deliğe sahip olduğunu gösteriyor.

M87’de neredeyse yüz ultra kompakt cüce tespit edilmiştir. Ultra kompakt cüceler küresel kümelere benzer, ancak 33 ışık yılı veya daha büyük çapa sahiptir. M87 tarafından absorbe edilen yeni tür bir küresel veya cüce gökada sınıfı olup olmadıkları belli değildir.

M87, gökyüzündeki bilinen en parlak radyo kaynaklarından biridir. 1947’de M87’nin pozisyonuyla çakışan güçlü bir radyo kaynağı tespit edildi ve Virgo A olarak etiketlendi. Kaynak, 1953’te M87 olarak tanımlandı; gökadanın çekirdeğinden çıkan fışkırma buna muhtemel bir neden olarak önerildi.

M87 ayrıca güçlü bir X-ışını emisyonu kaynağıdır. Başak Kümesinin çok ötesine uzanan, sıcak, X ışını yayan bir bulutun merkezine yakın bir konumda bulunmaktadır. X ışını emisyonları, yıldızlararası tozların çoğunu tahrip etmiştir ve M87’de, yaklaşık 108 milyon güneş kütlesi içeren Samanyolu’nda bulunandan daha az miktarda, yaklaşık 70.000 güneş kütlesi tozlu madde bırakmıştır.

İlk ekstra galaktik X-ışını kaynağı olan Virgo X-1, 1965 yılının Nisan ayında tespit edildi. Başak takımyıldızında bulunan ilk radyo yayılımı kaynağıydı.

M87 aynı zamanda gökadada 1990’ların sonlarından bu yana gözlemlenen çok güçlü bir gama ışını kaynağıdır. 2006 yılında HESS Cherenkov teleskoplarıyla yapılan gözlemler, gama ışını akısının birkaç gün içinde değiştiğini ortaya koydu. Kısa süreli değişiklikler, hemen merkezi süper kütleli kara deliği çevreleyen bölgeyi, gama ışını kaynağı için en muhtemel aday kılar.

Şubat 1919’da M87’de bir süpernova oluştu, ancak yalnızca 1922’de Rus astronom Innokentii A. Balanowski tarafından fotografik plakalarda keşfedildi. Balanowski, süpernova’nın en yüksek parlaklığını 11.5 kadir olarak tahmin etti;
Edwin Hubble, M87’yi 1926’da belirgin bir uzaması olmayan eliptik bir ekstra galaktik bulutsusu olarak kategorize etti. O zamanlar, M87 çözülebilir yıldızlara sahip tek eliptik bulutsusu idi. 1931’de Hubble bunu Başak Kümesi’nin bir üyesi olarak tanımladı. M87, 1956 yılına kadar E0 tipi bir gökada olarak tanımlanmadı. Sınıflandırma daha sonra, fışkırtısına atıfta bulunarak kendine özgü bir gökadayı belirten ‘p’ eki ile E0p olarak değiştirildi.

Virgo A aynı zamanda bir tür cD galaksisi, bir üst eliptik benzeri çekirdeğe ve geniş bir tozsuz zarfına sahip, bir üst D sınıfı gökada olarak sınıflandırılır.

Haziran 2015’te ESO’nun Çok Büyük Teleskopu’daki FLAMES spektrografı ile yapılan gözlemler, M87’nin son milyar yılda tüm orta büyüklükteki bir gökadayı emdiğini ortaya koydu. Gökbilimciler 300 gezegenimsi bulutsu hareketlerini takip ettiler ve hem birleşmenin hem de küçük gökada kalıntılarından gelen aşırı ışığın kanıtlarını buldular. M87’nin devasa halindeki bulutsuların bir kısmının, diğerleri geri çekilirken bize doğru hareket ettiği keşfedildi. M87’nin dış halinin büyük bir kısmı, birleşme olmamışsa ve daha küçük galaksiden emilen yıldızlar, emilen galaksinin tümünden yaklaşık 100 kat daha büyük bir bölgeye dağılmışsa, iki kat daha parlak görünüyor. Gökadanın yıldız oluşturan bir sarmal olduğuna inanılıyor, çünkü çarpışma M87’ye daha genç ve mavi yıldızlar ekliyor.

Virgo A, 18 Mart 1781’de Charles Messier tarafından, Başak Kümesi’nin yedi üyesi – M84, M85, M86, M88, M89, M90 ve M91 ve takımyıldız Herkül’de bulunan küresel M92 ile birlikte keşfetti. Messier notlarına şunları kaydetti:

Yıldızsız Bulutsular, Başak burcunda, sekiz parlaklıkta bir yıldızın altında ve yakınında, bulutsununkiyle aynı sağ açığa sahip olan yıldız ve dik açıklığı 13d 42′ 21″ kuzeydi. Bu bulutsu, iki bulutsu No. 84 ve 86 ile aynı renkte görünür.

John Herschel, M87’yi h 1301 olarak katalogladı ve daha sonra Genel Katalog’a GC 3035 olarak ekledi. Nesneyi “çok parlak; çok büyük; yuvarlak; Ortaya doğru çok daha parlak” olarak niteledi.

Gözlem Bilgileri

ObjeGökada
TipiEliptik
TakımyıldızıBaşak
En İyi Gözlem AyıNisan
Neyle Gözlenir?Teleskop
Sağ Açıklık12s 30d 49.42s
Dik Açıklık+12°23’28.4”
Uzaklığı:53.5 milyon ışık yılı (16,40 megaparsek)
Yıldız Sayısı1 trilyon
Görünür Parlaklığı+9.59
Görünür Boyutu7′.2 x 6′.8
Çapı60.000 ışık yılı

Videolar

Hubble’ın Kara Delikli Jet Akış Takibi – NASA

13 yıldan fazla süren bu Hubble görüntü dizisi, dev eliptik gökada M87’deki kara delikle çalışan sıcak gaz jetindeki değişiklikleri gösteriyor. Bu görüntüler, süper kütleli kara delik tarafından oluşturulan manyetik alan çizgileri boyunca sıcak plazma sarmalını gösteren yeni bir hızlandırılmış filmin bir parçasıdır.

60 saniyede M87 – Chandra X-ışını Gözlemevi

Chandra: 60 saniyede süper volkan M87

NASA’nın Chandra X-ışını Gözlemevi’nden, Very Large Array – Çok Büyük Diziden gelen radyo verilerinden oluşan bu kompozit görüntü, M87 galaksisinin ortasındaki bir kara delik tarafından sürülen kozmik bir volkan göstermektedir.