Tuvoc

Tak sobie czekam na lotnisku to pomyślałem, że wrzucę przygotowany kiedyś tekst i nawet jakąś fotkę do niego Tym razem mgławica Hantle - M 27 / NGC 6853 - kolejny obiekt do kolekcji mgławic planetarnych wykonanych w technice krótkoczasowej.

Sfotografowany chyba przez każdego miłośnika astrofotografii posiadającego choćby nieduży teleskop i dowolny aparat, ten popularny cel dla początkujących obserwatorów i fotografów wydaje się nazbyt często po prostu odhaczany z listy kolejnych "messierów". Warto jednak zatrzymać się przez chwilę i przeanalizować jej niezwykle interesującą charakterystykę, jak również historię odkrycia i badań nad nią.

Mgławica Hantle jest obiektem z kategorii mgławic planetarnych, czyli takich, które powstają po śmierci masywnej gwiazdy. Znajdziemy ją w gwiazdozbiorze Liska, a jej rozmiar kątowy 8'× 5,5' oraz jasność całkowita 7.5 mag pozycjonuje ją dosyć wysoko na liście najjaśniejszych i największych obiektów tego typu widocznych z półkuli północnej.

Mgławicę tę odkrył 12 lipca 1764 Charles Messier i szybko zyskała ona jego zainteresowanie ze względu na swoją nietypową formę. Messier odkrył ją podczas przeglądu nieba w poszukiwaniu obiektów mgławicowych (wypada pamiętać, że katalog Messiera był zbiorem "nie-komet" czyli obiektów ogólnie nazwanych wtedy mgławicami, na które to należało uważać podczas poszukiwania komet). Zanotował on wtedy, a potwierdził po kolejnych obserwacjach, że mgławica składa się z dwóch połączonych części o eliptycznym kształcie. John Herschel porównał natomiast kształt tych składowych mgławicy do hantli i w 1833 roku nadał jej właśnie takie imię. Badania prowadzone od połowy XIX wieku za pomocą coraz bardziej zaawansowanych teleskopów ujawniły bardziej złożoną strukturę mgławicy. Pierwszą fotografię M 27 udało się uzyskać pod koniec lat 80 XIX wieku. Jednocześnie z próbami zrozumienia jej kształtu toczyły się dyskusje na temat rotacji i dynamiki obiektu, która mogłaby taki kształt utrzymać.

Pierwsze analizy spektroskopowe przeprowadzone w 1864 roku przez Williama Hugginsa, pioniera tej dyscypliny, wykluczyły wcześniej sugerowaną przez kilku innych badaczy koncepcję rzekomej gromady gwiazd. Linie spektralne sugerowały raczej obecność gazów o różnych liniach widmowych. Ostateczne sklasyfikowanie mgławicy, jako planetarnej, wraz z teorią wyjaśniającą jej strukturę, miało miejsce w latach 1910-1919 za sprawą badań Hebera Dousta Curtisa.

Według obecnie przyjętej teorii dotyczącej ewolucji gwiazd, mgławica ta powstała w miejscu, gdzie jeszcze około miliona lat temu istniała gwiazda o masie kilkukrotnie większej od masy Słońca. Po przejściu przez fazę czerwonego olbrzyma, gwiazda ta przekształciła się w zmienną gwiazdę typu AGB, wyrzucającą w przestrzeń duże ilości materii. Z tej materii utworzyła się nasza bohaterka - Mgławica Hantle. Pozostałością macierzystej gwiazdy mgławicy jest położony centralnie biały karzeł o masie ok. 0,56 masy Słońca. To największa znana obecnie gwiazda tego typu.

W początkowych obserwacjach niektórzy obserwatorzy nie mogli zidentyfikować żadnej gwiazdy, ale John Herschel opisał gwiazdę o jasności 14-15 mag w centralnym obszarze M 27. Jednak cechy centralnej gwiazdy stały się bardziej interesujące dla Hermana Zanstry, który w 1931 roku użył jasności gwiazdy wynoszącej 13,4 mag do określenia odległości od Ziemi. Dodatkowo dzięki oszacowaniu jej temperatury na ok. 80 000 Kelwinów, promienia na ułamek promienia Słońca i masy, która powinna być zbliżona masie naszej dziennej gwiazdy pozwoliły wysnuć wniosek, że co za tym idzie duża gęstość jest typowa dla białego karła. Późniejsze obserwacje przy użyciu teleskopu kosmicznego ROSAT i teleskopu kosmicznego Chandra wykazały temperaturę wynoszącą 100 000 Kelwinów, co stawia gwiazdę w roli wręcz „ultrabiałego” karła. Dokładne dan uzyskane z tych urządzeń pozwoliły określić masę gwiazdy na ok. 56% masy Słońca, a średnicę na ledwie 5.5% średnicy Słońca.

Bliskość do Ziemi, a co za tym idzie duży rozmiar kątowy mgławicy pozwoliły stopniowo na uzyskiwanie kolejnych porcji wiedzy i tak, wiemy z całą pewnością, że M 27 oddalona jest od nas o 1300 lat świetlnych i rozszerza się z prędkością ok. 30 km/s. Znając tą ostatnią wartość, możemy próbować estymować na jej podstawie wiek mgławicy i tutaj pojawia się pierwsza ciekawostka. Otóż astronom Herman Zanstra w 1931 roku zaobserwował efekty rozszczepienia linii widmowych w niektórych mgławicach planetarnych w tym w M 27, jako efekt przesunięcia ku czerwieni. Biorąc poprawkę na fakt przesunięcia wynikającego z przybliżania lub oddalania się danego obiektu do obserwatora, na podstawie tych danych można było określić całkowitą prędkość rozprężania otoczki mgławicy, a to dawało możliwość oszacowania wieku. W przypadku Mgławicy Hantle jest to ok. 10 tysięcy lat.

Odległość do mgławicy została po raz pierwszy ustalona również przez Hermana Zanstrę na podstawie jasności centralnej gwiazdy i mgławicy. Jednak przez długi czas była to wartość obarczona dużymi niepewnościami. Różnice wyników pomiarów różnymi metodami przeprowadzonych w późniejszym czasie wahały się od 490 do 3500 lat świetlnych. Nawet triangulacje przy użyciu paralaksy optycznej na centralnej gwieździe dokonane na początku XXI wieku wykazywały duże błędy pomiaru. Nie pomógł tu nawet kosmiczny teleskop Hubble'a. Dopiero dzięki sondzie Gaia, udało się uzyskać dokładniejszy pomiar odległości, który w roku 2020 wyniósł 1278 lat świetlnych z niepewnością wynoszącą 9 lat świetlnych.

W miarę jak stawały się dostępne bardziej zaawansowane i innowacyjne instrumenty, próbowano uzyskać więcej informacji na temat struktury mgławicy. Na przykład w 1974 roku, za pomocą teleskopu Mayall o średnicy 4 metrów, odkryto rozległe "halo" (później nazywane zewnętrzną otoczką) o średnicy 15 minut kątowych znane dziś bardzo dobrze z amatorskich. Obserwacje przy użyciu m.in. Teleskopu Kosmicznego Hubble'a czy Teleskopu Subaru wykazały "węzły" w mgławicy, które są skupieniami materii. Te znajdują się głównie w kierunku krótszego wymiaru mgławicy i na jej zewnętrznym obszarze. Coraz lepsze możliwości szczegółowego obrazowania obszarów mgławicy przyczyniły się do wyjaśnienia jej budowy.

Badania w różnych zakresach spektralnych, takich jak radiowe i mikrofalowe, oraz obserwacje za pomocą teleskopów kosmicznych umożliwiły uzyskanie dodatkowych informacji na temat struktury i składu mgławicy. Mgławicę badano m.in. za pomocą teleskopu kosmicznego Planck. Ustalono gęstość wynoszącą 20 000 zjonizowanych atomów na cm^3, masę około 6,5% masy Słońca i temperaturę między 6 000 a 10 000 K. Spektroskopowe badania wykazały podobne temperatury oraz rozkład pierwiastków, takich jak wodór, hel, azot, tlen, neon i siarka.

Na koniec kilka słów o samym projekcie. Zdjęcie mgławicy wykonałem metodą krótkoczasową - klatki 7 i 1 sekundowe. Oba stacki połączyłem starając się selektywnie wyciągać to co najlepsze z każdego, a gwiazdy wziąłem jedynie ze stacka z krótszymi klatkami. Były ładniejsze i mniej rozlane. Do tego standardowo pomiar widma z użyciem filtra Star Analyzer 200, ale tutaj jego wartość jest naprawdę znikoma. Niestety obiekt jest na tyle duży, że powinienem zebrać je drugim, mniejszym teleskopem. Stąd też pewnie wiele informacji zaginęło w tym widmie. Widać dobrze zarówno na zdjęciu, jak i opracowanym widmie rozdzielone składowe dla OIII oraz h-alpha. Aby uzupełnić to, czego nie udało mi się zarejestrować filtrem z siatką dyfrakcyjną, wykonałem i dodałem kadry wykonane filtrami fotometrycznymi – V, B i R. I tak po kolei widzimy emisję OIII w filtrze V; fragment z widmem OIII z h-beta i He II, a także R z częścią widma, w której dominuje głównie h-alpha.

Temat z wrześniowej wyprawy do Namibii - Galaktyka NGC 1097 z supernową SN 2023rve. Polecieć na drugi kraniec świata, wynająć Dobsona i trafić na galaktykę w której wybuchła supernowa to niezły dar od losu, albo kosmiczny zbieg okoliczności

Swoją relacją uzupełniam dwie dużo lepsze fotografie kolegów @warpali @diver do których z przyjemnością odsyłam.

https://astropolis.pl/topic/90276-supernowa-2023rve-w-ngc1097/

https://astropolis.pl/topic/90526-ngc1097/#comment-1033220

NGC 1097 (Caldwell 67) to galaktyka spiralna typu SBb znajdująca się w gwiazdozbiorze Pieca (łac. Fornax). Z Polski południowej (Kraków) widoczna maksymalnie 10 stopni nad horyzontem, czyli w praktyce niedostępna. Została odkryta przez brytyjskiego astronoma Johna Herschela 9 października 1790 roku. Jest to galaktyka spiralna, typu Seyferta (rodzaj galaktyki, spiralnej bądź nieregularnej, charakteryzującej się jądrem o dużej jasności. Źródłem promieniowania jest najprawdopodobniej materia spadająca na czarną dziurę), która charakteryzuje się obecnością wyraźnej poprzeczki przebiegającej przez jej centralną część. NGC 1097 faktycznie posiada supermasywną czarną dziurę w swoim centrum, która ma masę 140 milionów razy większą niż masa Słońca. Wokół centralnej czarnej dziury znajduje się świecący pierścień z gazu i pyłu będący obszarem gwiazdotwórczym. Ten spiralny obszar pierścienia prowadzący do czrnej dziury jest nawet całkiem dobrze widoczny na zdjęciu. Pierścień ma średnicę około 5000 lat świetlnych, a spiralne ramiona galaktyki rozciągają się na dziesiątki tysięcy lat świetlnych poza pierścień.

Galaktyka NGC 1097 jest takim trochę astronomicznym eldorado - jest obiektem lubianym i często badanym przez astronomów z wielu powodów.

Jest kapitalnym modelem do badania oddziaływań grawitacyjnych - silny wpływ na NGC 1097 ma towarzysząca jej galaktyka NGC 1097A, której obecność powoduje widoczne zniekształcenia w jej strukturze. Czarna dziura w tej galaktyce obserwowana była bardzo dokładnie w zakresie emisji promieniowania rentgenowskiego i gamma. Jest źródłem intensywnego promieniowania elektromagnetycznego i badana jest jej dynamika oraz ewolucja. W końcu galaktyka NGC 1097 z racji swojej wielkości i aktywności jest sceną dla supernowych, których zaobserwowano tam aż trzy - SN 1992bd (typ II, jasność 15 mag), SN 1999eu (typ II-pec, jasność 19.7 mag), SN 2003B (typ II, jasność 17.6 mag) oraz SN 2023rve (typ II, jasność 14 mag). Żeby tego było mało to długoczasowe fotografie w zakresie światła widzialnego ujawniają cztery wąskie strumienie materii, które zdają się wyłaniać z jądra. Zostały one zinterpretowane jako przejawy (obecnie słabego) jądra aktywnego. Analiza dalsza najjaśniejszego strumienia w zakresie widma energetycznego od fal radiowych do promieni rentgenowskich pozwoliła wykluczyć emisję synchrotronową i ciepłą emisję swobodnych swobodnych elektronów. Okazało się, że strumienie składają się w rzeczywistości z gwiazd. Brak wykrycia atomowego wodoru w strumieniach (z założeniem, że są przykładem ogonów pływowych) za pomocą głębokiego obrazowania HI o długości 21 cm za pomocą radioteleskopu Very Large Array i symulacji numerycznych doprowadził do obecnej interpretacji, że strumienie to w rzeczywistości rozerwanej pozostałości pochłoniętej karłowatej galaktyki.

Na koniec kilka słów o samym zdjęciu i zebranym widmie.

Materiał zebraliśmy na astrofarmie Hakos w Namibii, razem z Mateuszem Kaliszem @Mathef. Podczas ostatniej nocy naszej wyprawy, przez niebo przelały się nieliczne, ale przeszkadzające chmury i niestety nie pozwoliły na dłuższą ekspozycję tego obiektu, a ponadto nie było już możliwości zebrania widma supernowej. Na ratunek przybył poznany na miejscu osobiście, a znany w od lat w naszym środowisku Grzegorz Duszanowicz. Akurat serwisował swoje teleskopy w Hakos i w swojej uprzejmości obiecał zebrać te dane na swoim teleskopie w późniejszym czasie. Serdecznie dziękuję Grześku! Zarejestrowana supernowa jest już czwartą w mojej kolekcji i trzecią, której widmo udało się zarejestrować. Jest to supernowa typu drugiego - powstałej po wybuchu gwiazdy o masie większej niż 9 mas Słońca. Na świetnym materiale od Grzegorza udało się zarejestrować wyraźną linię wodoru oraz wapnia i charakterystyczny układ widma.

źródła:
https://www.wis-tns.org/object/2023rve
https://www.rochesterastronomy.org/sn2023/sn2023rve.html
http://www.astronomycenter.net/articles/2023/09/10/sn2023rve
https://iopscience.iop.org/article/10.1086/345978/fulltext/54493.text.html - wiecej od dżetach z NGC 1097
https://astropolis.pl/topic/64649-ngc-1097-z-polski - ciekawostka. NGC 1097 z Polski od kolegi @heweliusz