Скопления галактик в Деве

Карта созвездия Девы с скоплением галактик Дева

Дева Galaxy Cluster представляет собой скопление галактик , по крайней мере , 1300, но , вероятно , более 2000 галактик. Он находится в созвездии Девы (Дева); его центр находится примерно в 54 миллионах световых лет от Млечного Пути .

Скопление также образует центр местного сверхскопления , которое поэтому также называют сверхскоплением Девы . Local Group - галактика кластер , к которому Млечный Путь и Туманность Андромеды принадлежит - это часть этого сверхскопления , как Дева Galaxy Cluster, а формирует ее продолжение.

К северу от скопления Девы, но далеко позади, находится еще более крупное скопление Кома . Выделение отдельных галактик на переднем и заднем плане было возможно только несколько десятилетий назад.

открытие

Галактики в центре скопления галактик Девы с названиями и видимыми величинами.
Два самых больших объекта на этом изображении - эллиптические галактики M84 и M86.

Первый член скопления галактик Дева был обнаружен Шарлем Мессье в феврале 1771 года . Французский астроном начал измерения всех туманностей в небе, чтобы не путать их с новыми кометами . Сегодня известно, что туманное облако, которое Мессье каталогизировал в то время, было гигантской эллиптической галактикой Мессье 49 . Позже Мессье вошел в другие яркие галактики-члены скопления Девы, некоторые из которых были обнаружены его другом Пьером Мешеном между 1779 и 1781 годами в его каталоге. Среди них была гигантская галактика Мессье 87 , которая также известна как Дева А из-за сильного радиоизлучения .

Всего в каталоге Мессье 16 галактик, которые теперь определены как члены скопления Девы: M49 , M58 , M59 , M60 , M61 , M84 , M85 , M86 , M87 , M88 , M89 , M90 , M91 , M98 , M99 и M100. . Таким образом, март 1781 года можно назвать временем открытия скопления галактик, потому что сам Мессье ввел следующие предложения в свои записи после записи для M91 (перевод Кеннета Глина Джонса ):

«Созвездие Девы, и особенно его северная часть, - одно из созвездий, в котором больше всего туманностей. В каталоге перечислены 13 определенных туманностей, а именно числа 49, 58, 59, 60, 61, 84, 85, 86, 87, 88, 89, 90 и 91. Все эти туманности, похоже, не содержат звезд и находятся в хорошем состоянии. Погода видна во время прохождения меридиана. Мистер Мешен обратил мое внимание на большинство этих туманностей ".

Мессье уже тогда осознал, что эти туманности образуют группу и не являются звездными скоплениями . Конечно , почти за 150 лет до первого наблюдения одиночных звезд в туманности Андромеды он не смог распознать природу галактик как звездных систем за пределами Млечного Пути . Это не было прояснено до 1920-1930-х годов.

Яркая сомбреро-галактика M 104, которая, по-видимому, принадлежит к этой группе из-за своего положения на небе, не входит в скопление Девы, поскольку находится намного ближе.

Расширение, расстояние и морфология

На небе скопление галактик простирается на площадь около 8 градусов в созвездиях Девы и Хаар-дер-Беренике . Космический телескоп Hubble удался растворяя цефеиды в членах кластера Девы впервые в 1994 году . Используя соотношение между периодом и светимостью этих звезд, было получено точное измерение расстояния в 65 миллионов световых лет, так что можно рассчитать приблизительный диаметр группы около 9 миллионов световых лет. Как и все скопления галактик, скопление Девы не следует понимать как замкнутую систему с четко определенной границей. Скорее, предгорья скопления плавно сливаются с большой структурой сверхскопления, и поэтому размер, представленный здесь, относится только к области более легких галактик.

Скопление состоит из средней смеси спиральных и эллиптических галактик . Однако спиральные галактики распределены по сигарообразному (вытянутому) эллипсоиду , длина которого примерно в четыре раза больше его ширины, и избегает центра скопления. Это типичное явление для густонаселенных скоплений галактик, поскольку спиральная структура в плотном центре скопления разрушается сильными приливными силами .

С другой стороны, эллиптические галактики распределяются более симметрично и сильно конденсируются к центру скопления. В центральной области расположены три гигантские эллиптические галактики M 49 , M 60 и M 87 . Самая большая из этих трех галактик, M 87, примерно в 10 раз больше двух других и имеет массу около 6 триллионов солнечных масс в радиусе 50 кпк .

Распределение всех известных галактик в скоплении в центральной области не имеет четко определенного центра. Скорее, три гигантские галактики образуют центры подгрупп: скопление A вокруг M87 в геометрическом центре скопления на сегодняшний день является крупнейшим из этих групп с массой около 100 миллиардов Солнца, что в добрые 300 раз больше массы Млечного Пути, скопление B около M 49 на юге. образует заметный подцентр, и кластер C вокруг M 60, наконец, представляет собой сравнительно небольшую группу к востоку от кластера A. Большой кластер подгруппы A снова заметно разделен на две части: основную группу вокруг гиганта M 87 и меньшую группу вокруг M 84 и M 86 , которые вместе с некоторыми другими яркими галактиками образуют линейную структуру, названную цепочкой Маркаряна в честь своего первооткрывателя . (Начало цепочки Маркарджана с M 84, M 86 и парой NGC 4435 и NGC 4438 можно увидеть на картинке выше.) В дополнение к трем большим подгруппам спиральные галактики, расположенные дальше со своими спутниками, образуют физические субструктуры. Типичным примером этого является спиральная галактика M100 далеко к северу от центра.

Общая масса скопления галактик может быть вычислена с использованием так называемой теоремой вириала о небесной механике и современных расширениях этой теоремы из pecular скоростей , т.е. ЧАС. от отклонений отдельных скоростей элементов по сравнению с центром тяжести. Поскольку эти своеобразные скорости z. T. очень высоки (до 1600 км / с в случае галактики IC 3258 ), таким образом, получается значение полной массы, которое составляет около 1,2 квадриллиона солнечных масс, что значительно выше, чем значение, полученное путем подсчета и взвешивания Галактики по светимости ожидаемо. Этот эффект впервые наблюдал Синклер Смит в 1936 году, что сделало его одним из первых указаний на существование темной материи .

Как уже упоминалось, скопления галактик на самом деле не образуют замкнутых подсистем. Есть признаки того, что, например, Например, сигарообразная структура спиральных галактик скопления Девы простирается еще дальше и, возможно, даже простирается в скопление галактик Кома , центр соседнего сверхскопления. Нитевидные продолжения той же структуры также, кажется, простираются в область облака скульптора комы , которое содержит локальную группу.

Падение Девы

Масса скопления Девы создает гравитационное притяжение для остальных галактик в местном сверхскоплении. Тот факт, что Местная группа является частью сверхскопления Девы, означает, что гравитационное притяжение скопления Девы накладывается на общий космологический поток Хаббла . Космологическое красное смещение галактик скопления Девы, следовательно, намного ниже - около 1000 км / с, чем можно было бы ожидать на данном расстоянии. При современном значении постоянной Хаббла H 0 = 73 км / с / Мпк можно было бы ожидать около 1400 км / с - это значение, например, До Б. почти точно достигло скопление галактик Форнакс с меньшей массой , которое находится на почти равном расстоянии около 60 миллионов световых лет . Разница в скорости между потоком Хаббла и реальной скоростью локальной группы соответствует относительному движению к скоплению Девы и называется падением Девы .

На Падение Девы накладывается движение Скопления Девы как центра самого местного сверхскопления. Скопление Дева движется к сверхскоплению Гидра-Центавр , и весь комплекс всех соседних сверхскоплений, наконец, тянется к великому аттрактору , его центру. который образует скопление галактик Норма . Векторы скорости всех этих движений составляют в сумме общую скорость локальной группы около 600 км / с в одном направлении между скоплением Девы и большим аттрактором.

Галактики в скоплении Девы

В скоплении Девы около 30 галактик ярче 10,5-й величины:

Галактика Тип Mag. / Mag
NGC 4192 = M98 СбИ-II 10,13
NGC 4216 SbII 9,98
NGC 4254 = M99 ScI 9,84
NGC 4303 = M61 ScI 9,67
NGC 4321 = M100 ScI 9,37
NGC 4365 E2 10,5
NGC 4374 = M84 S0 9,27
NGC 4382 = M85 S0 9,22
NGC 4406 = M86 S0 9,18
NGC 4429 S0 10,16
NGC 4438 SBa 10.08
NGC 4442 E5p 10,48
NGC 4450 Sb 10,12
NGC 4459 E2 10,40
NGC 4472 = M49 E4 8,37
Галактика Тип Mag. / Mag
NGC 4473 E4 10,22
NGC 4477 S (B) а 10,42
NGC 4486 = M87 E1 8,62
NGC 4501 = M88 Sb + I 9,52
NGC 4526 E7 9,64
NGC 4535 S (B) c 9,82
NGC 4548 = M91 (?) SBb 10,19
NGC 4552 = M89 E0 9,81
NGC 4569 = M90 Sb + 9,48
NGC 4579 = M58 Sb 9,78
NGC 4596 SBa 10,48
NGC 4621 = M59 E3 9,79
NGC 4654 = IC3708 ScII 10,46
NGC 4649 = M60 E1 8,83
NGC 4762 SB0 10,22

веб ссылки

Индивидуальные доказательства

  1. ^ Симона Мей и др.: Кластерный обзор ACS Virgo. XIII. Каталог расстояний SBF и трехмерная структура скопления Девы . В: Астрофизический журнал . 655, январь 2007 г., стр. 144–162. bibcode : 2007ApJ ... 655..144M . DOI : 10.1086 / 509598 .
  2. ^ Французский оригинал каталога Мессье на SEDS
  3. ↑ а б кластер Девы на SEDS
  4. ↑ Х. Бернхард, Д. Беннет, Х. Райс: Новый Справочник Небес , глава « Единицы Вселенной» . Научная библиотека Signet, Нью-Йорк, 1957.
  5. ↑ а б в г Б. Бингли: Скопление в Деве - дом M87 . В: Работа над скоплением Девы . Проверено 14 октября 2007 года.
  6. ↑ М. Фукугита, С. Окамура, Н. Ясуда: Пространственное распределение спиральных галактик в скоплении Девы на основе соотношения Талли-Фишера . В: ApJ . 309, № 1, 1993, стр. L39.
  7. ↑ Дэвид Мерритт, Бенуа Трембле: Распределение темной материи в гало M87 . В: Астрономический журнал . 106, No. 6, декабрь 1993 г., стр. 2229-2242. bibcode : 1993AJ .... 106.2229M . DOI : 10.1086 / 116796 .
  8. ↑ П. Фуке, Дж. М. Соланес, Т. Санчис, К. Балковски: Структура, масса и расстояние скопления Девы из модели Толмана-Бонди . В кн . : Астрономия и астрофизика . 375, No. 3, 2001, pp. 770-780. arxiv : astro-ph / 0106261 . bibcode : 2001A & A ... 375..770F . DOI : 10.1051 / 0004-6361: 20010833 .
  9. ^ С. Смит: Масса скопления Девы . В: Астрофизический журнал . 83, 1936, стр. 23-30. bibcode : 1936ApJ .... 83 ... 23S . DOI : 10.1086 / 143697 .
  10. ↑ Внегалактическая база данных НАСА / IPAC . В: Результаты для кластера Девы . Проверено 14 октября 2007 года.
  11. ↑ а б Ф. Комбес и др.: Галактики и космология . Библиотека Springer A&A, 1995, Глава 11.6: Крупномасштабные движения. Падение Девы