メシエ82

メシエ82
ハッブル宇宙望遠鏡が撮影したメシエ82のモザイク画像。可視光線と赤外線の波長の星の光と、輝く水素フィラメントの光を捉える4色のフィルターで撮影した露出画像を組み合わせたもの。
観測データ（J2000エポック）
星座おおぐま座
赤経9時55分52.9200秒[ 1 ]
赤緯+69° 40′ 46.140″ [ 1 ]
赤方偏移0.000 897 ± 0.000 007 [ 1 ]
太陽中心視線速度269 ± 2 km/s [ 1 ]
距離11.4–12.4百万年(3.5–3.8 Mpc ) [ 2 ]
見かけの等級 （V）8.41 [ 3 ] [ 4 ]
特徴
タイプI0 [ 1 ]
サイズ12.52キロパーセク（40,800光年）（直径; 25.0等級/秒角2Bバンド等輝度線）[ 1 ] [ 5 ]
見かけの大きさ （V）11.2フィート×4.3フィート[ 1 ]
注目すべき機能真横向きのスターバースト銀河
その他の指定
葉巻銀河, 3C 231, IRAS 09517+6954 , NGC 3034 , Arp 337 , UGC 5322 , MCG +12-10-011 , PGC 28655 , CGCG 333-008 [ 1 ]
M82銀河
M82磁場
合成画像 – HST（可視）;スピッツァー（赤外線）;チャンドラ（X線）
チャンドラX線観測衛星による銀河の画像
M82中心部のジェイムズ・ウェッブNIRCam画像
ハッブル宇宙望遠鏡、メシエ82に新たな超新星を発見[ 6 ]
M82 – 2013年12月; 超新星 – 2014年1月（下）
アマチュア天体写真家の Radu Marinescu 氏が 10 インチのニュートン式望遠鏡を使用して撮影したメシエ 82。水素アルファのスターバースト領域が特に強調されています。

メシエ82 （ NGC 3034、葉巻銀河、M82とも呼ばれる）は、おおぐま座にある約1200万光年離れたスターバースト銀河である。M81グループの中で2番目に大きい銀河で、D25等光直径は12.52キロパーセク（40,800光年）である。[ 1 ] [ 5 ]明るさは天の川銀河の約5倍で、中心領域はさらに約100倍明るい。[ 7 ]このスターバースト活動は、近隣の銀河M81との相互作用によって引き起こされたと考えられている。地球に最も近いスターバースト銀河の1つであるM82は、このタイプの銀河の典型的な例である。[ 7 ] [ a ] SN 2014JはIa型超新星で、2014年1月21日に銀河系内で発見されました。[ 8 ] [ 9 ] [ 10 ] 2014年、M82の研究中に、科学者たちはこれまでで最も明るいパルサーM82 X-2を発見しました。[ 11 ] [ 12 ] [ 13 ]

2023年11月、 M82でガンマ線バーストが観測され、マグネターから発生したと判定されました。これは天の川銀河以外で初めて検出されたガンマ線バーストであり、これまでに検出された4番目のガンマ線バーストです。[ 14 ] [ 15 ]

発見

M82はM81とともに1774年にヨハン・エラート・ボーデによって発見されました。彼はこれを「星雲状の斑点」と表現し、一方は他方から約3⁄4度離れており、「非常に青白く、細長い形」をしていたと記しました。1779年、ピエール・メシャンは独立して両方の天体を再発見し、シャルル・メシエに報告しました。メシエはこれらを自身のカタログに加えました。[ 16 ]

構造

M82は不規則銀河だと考えられていた。しかし2005年、M82の近赤外線（NIR）画像で2本の対称的な渦巻き腕が発見された。この腕は、NIR画像から軸対称の指数関数的な円盤を差し引くことで検出された。腕はNIR画像でも検出されたが、円盤よりも青く見える。この腕は、M82の円盤表面の高輝度、この銀河のほぼ真横からの眺め（約80°）[ 7 ] 、そして可視光線画像では複雑な塵のフィラメント網によって隠されているため、見逃されていた。これらの腕はNIR棒状の銀河の端から伸びており、円盤の3倍の長さにわたって追跡することができる。多くの文献が述べているように、M82の北部が地球に近いと仮定すると、観測された回転方向から、渦巻き腕が存在すると考えられる。[ 17 ]

スターバースト領域

2005年、ハッブル宇宙望遠鏡はスターバースト核に197個の若い大質量星団を発見した。[ 7 ]これらの星団の平均質量は約20万太陽質量で、スターバースト核は非常にエネルギーが高く高密度の環境となっている。[ 7 ]銀河の中心部では、天の川銀河全体よりも10倍の速さで若い星が生まれている。[ 18 ]

M82の中心核には、直径500パーセクの活発なスターバースト領域が広がっています。この領域では、可視波長で4つの高表面輝度領域（塊）（A、C、D、Eで指定）が検出できます。[ 7 ]これらの塊は、X線、赤外線、無線周波数における既知の発生源に対応しています。[ 7 ]そのため、私たちの視点からは、最も遮蔽されていないスターバーストクラスターであると考えられています。[ 7 ] M82特有の双極性アウトフロー（または「スーパーウィンド」）は、塊AとCに集中しているように見え、塊内で約10年に1回発生する超新星爆発によって放出されるエネルギーによって駆動されています。 [ 7 ]

チャンドラX線観測衛星は、 M82の中心から約600光年離れた場所で、変動するX線放射を検出しました。天文学者たちは、これが太陽質量の約200～5000倍に相当する、初めて知られる中質量ブラックホールから放射されたと仮説を立てています。 [ 19 ] M82は、他の多くの銀河と同様に、中心に超大質量ブラックホールを有しています。 [ 20 ]このブラックホールの質量は、恒星の運動から測定すると、約3×10の7乗太陽質量です。[ 20 ]

未知の物体

2010年4月、イギリスのマンチェスター大学ジョドレルバンク天文台の電波天文学者たちは、M82に電波を放出し始めた天体があり、その放射はこれまで宇宙のどこにも見られなかったものだったと報告した。[ 21 ]

この天体の性質についてはいくつかの説があるが、現在のところ観測データに完全に合致する説はない。[ 21 ]この天体は珍しい「マイクロクエーサー」である可能性が示唆されている。この天体は電波輝度が非常に高い一方でX線輝度は低く、かなり安定しているため、X線輝度の低い銀河マイクロクエーサーSS 433の類似体である可能性がある。[ 22 ]しかし、既知のマイクロクエーサーはすべて大量のX線を放射するのに対し、この天体のX線放射量は測定閾値以下である。[ 21 ]この天体はM82の中心から数秒角の位置にあり、超大質量ブラックホールと関連している可能性は低い。銀河中心に対して光速の4倍の速度で見かけの超光速運動をしている。[ 23 ] [ 24 ]見かけの超光速運動は、大質量ブラックホール内の相対論的ジェットと一致しており、その源自体が光速を超えて移動していることを示唆するものではない。[ 23 ]

スターバースト

M82は、より大きな隣の渦巻き銀河であるM81から物理的な影響を受けています。重力によって引き起こされる潮汐力によってM82は変形しており、このプロセスは約1億年前に始まりました。この相互作用により、星形成が「通常の」銀河に比べて10倍も増加しました。

M82は少なくとも1回のM81との潮汐衝突を経験しており、過去2億年の間に大量のガスが銀河の中心核に流れ込んだ。[ 7 ]最も最近の衝突は2～5 × 108年前に発生したこの爆発は、集中的なスターバーストを引き起こし、それに伴い星団年齢分布にも顕著なピークが生じた。 [ 7 ]このスターバーストは最長約50百万年にわたり、年間約10百万⊙の速度で続いた。 [ 7 ]その後も2回のスターバーストが起こり、最後のもの（約4～6百万年前）は、超星団（SSC）とそのより軽い対応物であるコアクラスターを形成した可能性がある。 [ 7 ]

M82のディスク内の星は5億年前に爆発的に形成されたようで、そのディスクには球状星団に似た特性を持つ（ただし若い）数百の星団が散らばっており、1億年前に停止しました。この銀河では、中心のスターバーストの外側では星形成は起こっておらず、10億年前からハロー上では低レベルで星形成が起こっています。これらの特徴を説明する提案は、M82が以前は表面輝度の低い銀河であり、巨大な隣人との相互作用によって星形成が引き起こされたというものです。[ 25 ] 地球からのそれぞれの距離の違いを無視すると、M81とM82の中心は視覚的に約13万光年離れています。[ 26 ]実際の距離は300+300 −200 kly . [ 27 ] [ 2 ]

超新星

メシエ82はスターバースト銀河であるため、若い大質量星の崩壊によって引き起こされる超新星爆発を頻繁に起こす傾向があります。最初に報告された（ただし誤った）超新星候補はSN 1986Dで、当初は銀河内部の超新星と考えられていましたが、後に短波長の可変赤外線源であることが判明しました。[ 28 ]

この銀河系で最初に確認された超新星はSN 2004amで、2003年11月にリック天文台超新星探査によって撮影された画像から2004年3月に発見されました。後にII型超新星と判定されました。[ 29 ] 2008年には、この銀河系で電波超新星が検出され、SN 2008izと命名されました。これは電波のみの超新星である可能性があると考えられていましたが、可視光では塵とガス雲に覆われて検出できませんでした。[ 30 ]同様の電波のみの超新星が2009年に報告されましたが、正式な命名はなく、同様に未確認でした。[ 28 ]

正確かつ徹底的な超新星調査が行われる以前は、過去数十年間に多くの超新星が発生していた可能性が高い。欧州VLBIネットワークは、 1980年代から90年代にかけて、銀河系内の複数の超新星残骸を調査した。1つの超新星残骸は1986年から1997年の間に明確な膨張を示し、1960年代初頭に超新星爆発を起こしたことを示唆している。他の2つの残骸は、ほぼ同時期に超新星爆発を起こした可能性を示唆する膨張を示しているが、当時は確認できなかった。[ 31 ]

2014年の超新星

2014年1月21日19時20分UTに、ロンドン大学天文台の天体物理学講師スティーブ・フォッシーと4人の学生によって、 M82に+11.7等級の新しい明瞭な星が観測された。その2日後、その星は+10.9等級まで明るくなった。M82の以前の観測を調べたところ、この超新星は1月21日と1月15日から20日にも現れ、+14.4等級から+11.3等級まで明るくなったことが判明した。1月14日に撮影された画像では、限界等級+17まで確認できなかった。当初は小型望遠鏡や大型双眼鏡で見える範囲の+8.5等級まで明るくなる可能性があると示唆されていたが[ 32 ]、月末にはより暗い+10.5等級でピークに達した。[ 33 ]予備的な分析では、「若い、赤くなったIa型超新星」と分類されました。国際天文学連合（IAU）はこれをSN 2014Jと命名しました。[ 34 ] SN 1993Jも比較的近い距離にあり、M82のより大きな伴銀河M81にありました。大マゼラン雲のSN 1987Aはさらに近い距離にありました。2014JはSN 1972E以来最も近いIa型超新星です。[ 8 ] [ 9 ] [ 10 ]

  • アマチュア天文家W4SMが17インチのPlaneWave CDK天体望遠鏡で撮影したメシエ82
    アマチュア天文家W4SMが17インチのPlaneWave CDK天体望遠鏡で撮影したメシエ82
  • アマチュア天体写真家アンソニー・ミシェルがフランスで撮影した水素を放出するM82葉巻銀河[35]
    アマチュア天体写真家アンソニー・ミシェルがフランスで撮影した水素を放出するM82葉巻銀河[ 35 ]

参照

注記

  1. ^局部銀河群の不規則銀河IC 10はスターバースト銀河に分類されることもあり、地球に最も近いスターバースト銀河である。

参考文献

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  27. ^分離 = sqrt(D M81 2 + D M82 2 – 2 D M81 D M82 Cos(38.07 ′ )) 両方のオブジェクトの誤差方向がほぼ同じであると仮定します。
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