M104

کهکشان کلاه مکزیکی(همچنین به

مسیه 104
300x260px کهکشان کلاه مکزیکی
اطلاعات رصدی
صورت فلکی	صورت فلکی سنبله
بعد	12h 39m 59.4s
میل	−11° 37' 23"
اندازه ظاهری	8′.7 × 3′.5
قدر ظاهری	8.98
اختر شناسی
سرعت شعاعی	1024±5
انتقال به سرخ	0.003416±0.000017
فاصله	29.3±1.6 مگا سال نوری
نام های دیگر
مسیه 104،NGC 4594،UGC 293

نام های M104 یا NGC4594 معروف است) یک کهکشان مارپیچی بدون میله در صورت فلکی دوشیزه است که در فاصله 28 میلیون سال نوری(8600 کیلو پارسک) از زمین قرار گرفته است. این کهکشان یک هسته درخشان دارد که به صورت یک برآمدگی غیر معمول است و باریکه مشخص غبار را در دیسک متمایل خود داراست. باریکه غبار تاریک و برآمدگی هسته، ظاهر یک کلاه مکزیکی را به این کهکشان می دهد. ستاره شناسان در ابتدا فکر می‌کردند که هاله کهکشانی این کهکشان، خفیف و اندک بوده است که این نشانگر مارپیچی بودن کهکشان است. ولی اسپیترز دریافت که هاله اطراف کهکشان کلاه مکزیکی بزرگتر و حجیم تر از آنچه که قبلا تصور می شد، است و این نشان دهنده یک کهکشان بیضوی غول آساست. این کهکشان دارای قدر ظاهری +9 است که باعث می شود به راحتی با تلسکوپ های آماتوری قابل دیدن باشد. برآمدگی بزرگ، سیاهچاله بسیار پر جرم مرکزی و باریکه غبار، همگی توجه ستاره شناسان حرفه ای را جذب می کند.<ref name="multiple1"> ویکی پدیای انگلیسی [۱] </ref>

تاریخچه

کهکشان کلاه مکزیکی در مارس 1767 توسط پیر میشان (Pierre Méchain) کشف شد، کسی که این جرم را در می1767 در نامه ای به جی.برنولی (J. Bernoulli) توصیف کرد که کمی بعد در سالنامه ستاره شناسی برلین (Berline AstroniachesJahrbuch )چاپ شد. شارل مسیه یک دست نوشته ای درمورد این جرم و پنج جرم دیگر(اکنون جمعاً به M104 تا M109 شناخته می شوند) نوشت و به فهرست شخصی اش افزود که اکنون به فهرست اجرام مسیه معروف است. ویلیام هرشل این جرم را به صورت جداگانه در سال 1784 کشف کرد و علاوه بر آن به لایه‌ای تاریک در دیسک این کهکشان اشاره کرد که اکنون باریکه غبار نامیده می شود. بعد ها ستاره شناسان قادر به مرتبط کردن رصد های میشان و هرشل شدند.<ref name="multiple1"> ویکی پدیای انگلیسی [۲] </ref>

نامگذاری به عنوان یک جرم مسیه

در سال 1921 کامیل فلاماریون (Camille Flammarion)،فهرست شخصی اجرام مسیه را که شامل دست نوشته هایی درمورد کهکشان کلاه مکزیکی بود پیدا کرد. این جرم به عنوان جرم 4594 در فهرست جامع جدید اجرام(NGC) شناخته شد و فلاماریون اعلام کرد که این جرم باید در اجرام مسیه قرار بگیرد، از این زمان به بعد کهکشان کلاه مکزیکی به عنوان M104 شناخته شد.<ref name="multiple1"> ویکی پدیای انگلیسی [۳] </ref>

حلقه غبار

همانطور که در بالا گفتیم، چشمگیرترین ویژگی این کهکشان، باریکه غبار است که از مقابل برآمدگی کهکشان عبور کرده است. در واقع این باریکه غبار یک حلقه متقارن است که برآمدگی کهکشان را محاصره کرده است. بسیاری از گاز های هیدروژن اتمی سرد و غبار در میان این حلقه قرار گرفته است. این حلقه احتمالاً بیشترین گاز های سرد ملکولی کهکشان را نیز دربر دارد، گرچه این نتیجه بر اساس مشاهداتی با تفکیک پذیری پایین و آشکارسازی های ضعیف است. رصد های بیش تر انجام شده باید اثبات کنند که گازهای مولکولی این کهکشان در حلقه غباری اش تجمع یافته است. بر اساس طیف سنجی مادون قرمز، حلقه غبار محل اولیه تشکیل ستاره در این کهکشان است. <ref name="multiple1"> ویکی پدیای انگلیسی [۴] </ref>

هسته

هسته کهکشان کلاه مکزیکی ، به عنوان یک منطقه ی تشعشع هسته ای با یونیزاسیون اندک(LINER) طبقه بندی می شود. این ها مناطقی هستند که گاز یونیده شده ضعیفی در آن ها وجود دارد(یعنی اتمها نسبتا الکترونهای کمی را از دست می دهند). منبع انرژی برای یونیزه کردن گاز در هسته این کهکشان به طور گسترده مورد بحث قرار گرفته است. برخی ار هسته های گسیلشی ممکن است از ستاره های جوان و داغ که در مناطق شکل گیری ستاره ای یافت شده اند،نیرو گرفته باشند. در حالیکه هسته های گسیلشی دیگر ممکن است توسط هسته های کهکشانی فعال نیرو گرفته باشند(مناطق بسیار پر انرژی که حاوی سیاه چاله های پر جرم هستند). مشاهدات طیف بینی مادون قرمز نشان داده اند که هسته کهکشان کلاه مکزیکی احتمالا عاری از هر گونه فعالیت شکل گیری ستاره ای قابل توجهی است. با این حال، یک سیاه چاله بسیار پرجرم در هسته این کهکشان شناسایی شده است. پس احتمالاً این هسته ی کهکشانی فعال ،منبع انرژی ضعیف یونیزه کردن گاز در کهکشان کلاه مکزیکی است.<ref name="multiple1"> ویکی پدیای انگلیسی [۵] </ref>

سیاه چاله پرجرم مرکزی

در دهه ی 1990، یک گروه تحقیقاتی به رهبری جان کورمندی نشان دادن که یک سیاهچاله پرجرم درون کهکشان کلاه مکزیکی وجود دارد. این گروه با استفاده از داده های طیف بینی تلسکوپ های سی اف اچ تی وتلسکوپ فضایی هابل نشان داد که سرعت نحول ستارگان در مرکز کهکشان نمی‌تواند ادامه پیدا کند، مگر اینکه در مرکز کهکشان جرمی 1 میلیارد برابر جرم خورشید(یا 9^10 برابر جرم خورشید) وجود داشته باشد . این سیاه چاله عظیم ترین سیاه چاله اندازه گیری شده در بین کهکشان های مجاور است.<ref name="multiple1"> ویکی پدیای انگلیسی [۶] </ref>

تشعشع سینکروترون

در طول موج های رادیویی و اشعه ایکس، هسته این کهکشان یک منبع قوی سنکروترون است. تشعشع سینکروترون هنگامی تولید می شود که الکترونها هنگام عبور از یک میدان مغناطیسی قوی با سرعت بالا نوسان کنند. این تشعشع در واقع برای هسته های کهکشانی فعال کاملاً رایج است. اگرچه تشعشعات سینکروترون رادیویی ممکن است در طول زمان برای برخی از هسته های کهکشانی فعال تغییر کند اما درخشش این تشعشات از کهکشان کلاه مکزیکی فقط 10-20 درصد تغییر می کند.<ref name="multiple1"> ویکی پدیای انگلیسی [۷] </ref>

تشعشات زیر میلی متری ناشناس

در سال 2006، دو گروه، اندازه گیری های مربوط به تابش زیر میلیمتری هسته کهکشان کلاه مکزیکی را در طول موج 850 میکرومتر منتشر کردند. کشف شده است که این تشعشعات زیر میلی متری از تشعشعات حرارتی گرد و غبارها ناشی نمی شوند (که معمولا در طول موجهای زیر میلی متری و مادون قرمز دیده شده است)، تشعشعات سینکروترون (که معمولا در طول موجهای رادیویی دیده شده است)، تشعشات ترمزی حاصل از گاز داغ (که به طور غیر معمولی در طول موجهای زیر میلی متری دیده شده است)، یا گاز مولکولی( که معمولا خطوط طیفى زیر میلی متری را تولید می کند) است. منشا تشعشعات زیر میلی متری ناشناس باقی می ماند.<ref name="multiple1"> ویکی پدیای انگلیسی [۸] </ref>

خوشه های کروی

کهکشان کلاه مکزیکی دارای تعداد نسبتا زیادی خوشه کروی است. مطالعات شهودی خوشه های کروی کهکشان کلاه مکزیکی، برآورد جمعیتی در حدود 1200 تا 2000 خوشه را حاصل شده است. نسبت تعداد خوشه های کروی به درخشش کلی این کهکشان در مقایسه با کهکشان راه شیری و کهکشان های مشابه که برامدگی مرکز آن ها کوچک است؛ بسیار بالاست. اما این نسبت با کهکشان های دیگری که دارای برامدگی اطراف هسته ای بزرگی هستند قابل مقایسه است. این نتایج بارها مورد استفاده قرار گرفته است تا نشان دهد که تعداد خوشه های کروی یک کهکشان به برآمدگی مرکز آن کهکشان مربوط است.به طور کلی چگالی سطحی خوشه های کروی به جز در نزدیکی مرکز کهکشان از نمودار نوری برآمدگی مرکز کهکشان پیروی می کند. <ref name="multiple1"> ویکی پدیای انگلیسی [۹] </ref>

مسافت

حداقل دو روش برای اندازه گیری فاصله تا کهکشان کلاه مکزیکی استفاده شده است.روش اول متکی به مقایسه شارهای اندازه گیری شده از سحابی های سیاره ای در کهکشان کلاه مکزیکی به درخشندگی سحابی سیاره ای شناخته شده در کهکشان راه شیری است.این روش فاصله کهکشان کلاه مکزیکی را 2±29 مگا سال نوری (610±8900 کیلو پارسک)نشان میدهد.

روش استفاده شده دیگر روش نوسانات درخشندگی سطحی است.این روش از ظاهر نامسطح برآمدگی مرکزی کهکشان به منظور برآورد فاصله تا آن استفاده می‌کند.برامدگی های مرکزی کهکشان نزدیک بسیار نامسطح به نظرمی‌رسد ، در حالی که برامدگی مرکزی کهکشان هایی که در دوردست قرار گرفته اند مسطح به نظر می رسد.اندازه گیری های اولیه با استفاده از این شیوه فاصله کهکشان کلاه مکزیکی را 1.3±30.6 مگا سال نوری (400±9400 کیلوپارسک)نشان میدهد.بعدها، پس ازمقداری تصحیح در این شیوه، فاصله کهکشان کلاه مکزیزکی 3±32 مگا سال نوری(920±9800 کیلو پارسک) اندازه گیری شد.این فاصله در سال 2003 بیشتر تصحیح شد تا اینکه فاصله این کهکشان 2.5±29.6 مگا سال نوری(770±9100 کیلو پارسک) اعلام شد. فاصله متوسط اندازه گیری شده از طریق این دو روش 1.6±29.3 مگا سال نوری(490±9000 کیلو پارسک) است.<ref name="multiple1"> ویکی پدیای انگلیسی [۱۰] </ref>

کهکشان های مجاور و اطلاعات گروه کهکشان

کهکشان کلاه مکزیکی درون یک ابر پیچیده و رشته مانند قرار گرفته که تا جنوب خوشه سنبله گسترده شده است. با این حال، مشخص نیست که کهکشان کلاه مکزیکی بخشی از گروه کهکشان قراردادی باشد.روش های سلسله مراتبی برای شناسایی گروه ها، که اعضای گروه را با در نظر گرفتن اینکه کهکشان های منفرد متعلق به توده های بزرگتری از کهکشان ها هستند تعیین می‌کند ، به طور معمول نتایج نشان می دهد کهکشان کلاه مکزیکی بخشی از گروهی است که شامل NGC4487, NGC4504, NGC4802, UGCA289, و احتمالا چند کهکشان های دیگر است. با این حال، نتایجی که با تکیه به روش نفوذ (به عنوان مثال روش "دوستانِ دوستان")، که کهکشان های منفرد را برای تعیین اعضای گروه به یکدیگر مرتبط می سازد، نشان می دهد که کهکشان کلاه مکزیکی در هیچ گروهی نیست و هم این که ممکن است تنها بخشی از یک جفت کهکشانی به همراه UGCA 287 باشد.<ref name="multiple1"> ویکی پدیای انگلیسی [۱۱] </ref>

مشاهده اطلاعات نجوم آماتوری

کهکشان کلاه مکزیکی در 11.5 درجه غرب اسماک اعزل و 5/5 درجه شمال شرق اتا کلاغ واقع شده است.همچنین این جرم با یک دوچشمی 35*7 یا یک تلسکوپ آماتوری 4 اینچ(100 میلی متری) قابل مشاهده است و یک تلسکوپ 8 اینچ(200 میلی متری) باید بتواند برآمدگی مرکزی این جرم را نشان دهد. تلسکوپ های 10 یا 12 اینچ(250 یا 300 میلی متری) نیز باید بتوانند باریکه غباری تاریک آن را مشخص کنند. <ref name="multiple1"> ویکی پدیای انگلیسی [۱۲] </ref>

نگار خانه

250x350px	250x350px	250x350px
250x350px	250x350px	250x350px
250x350px	infrared image of Sombrero galaxy	250x350px

منبع

<references />