Messier 4 (NGC 6121) шаровое звёздное скопление в Скорпионе

Описание объектов дипскай, рекомендации для наблюдений

Модераторы: Ulmo, Булдаков Сергей

Messier 4 (NGC 6121) шаровое звёздное скопление в Скорпионе

Непрочитанное сообщение Silvester » 29 июн 2015 22:02

Messier 4 (M4) – шаровое звёздное скопление открытого типа NGC 6121 (De Ch. №19) в созвездии Скорпион (Scorpius) ..

}Cкорпион (Scorpius, Scorpio, Scorpion, Scorpii, Sco) _ M4 Eye of the Scorpion _ NGC 6121 _ 1.GIF

Messier 4 Eye of the Scorpion (NGC 6121), далее M4 (NGC 6121) – крупное, яркое, хорошо разрешимое шаровое звёздное скопление (ШЗС) сферической формы, относящееся к слабо сконденсированным скоплениям открытого типа (open-type globular cluster), расположенное в богатом звёздами летнем участке Млечного Пути (summer Milky Way) примерно в 1.3° к западу (W) от красного супергиганта спектрального класса М Антарес (Antares) - cамой яркой звезды хорошо визуализируемого зодиакального (№ 8) созвездия средних размеров (496.783 кв°, 1.204%, 33 место) Скорпион (Scorpius), полностью наблюдаемого в южном полушарии (Southern Hemisphere) ..

}Cкорпион (Scorpius, Scorpio, Scorpion, Scorpii, Sco) _ M4 Eye of the Scorpion _ NGC 6121 _ heic0211e.JPG

Антарес (Antares, 21-Alpha Scorpii) – по данным из различных источников 13-я – 15-я – 16-я - 17-я по яркости звезда земного неба, красный супергигант, кратная звёздная система (multiple-star system) - двойная (α Scorpii A / Antarеs A + α Scorpii B / Antarеs B, расстояние (1990) = 2.86’’) медленная неправильная пульсирующая переменная (irregular LC) 0.9m. – 1.8m., спектрального класса M0.5Iab + B3V, M1.5Iab-b / B2.5V / M1.5Iab-Ib+B4Ve, расстояние (св. лет / ly) = 535 ..
Компонент В (Antares В) бинарной системы Антарес был обнаружен 13 апреля 1819 года Johann Tobias Bürg ..

}Antares _ Cor Scorpii _ Kalb al Akrab _ Scorpion's Heart _ Vespertilio _ 21-Alpha Scorpii _ Scorpius _ area _ A.jpg

}Antares _ Cor Scorpii _ Kalb al Akrab _ Scorpion's Heart _ Vespertilio _ 21-Alpha Scorpii _ Scorpius _ A.JPG

}Antares A _ LC type variable red giant star + Antares B _ class B2.5V blue main sequence star _ binary star system _ Scorpius.jpg

}Antares _ α Sco (HD 148478) Scorpius _ 1.jpg

M4 (NGC 6121) - одно из ближайших к солнечной системе (solar system) ШЗС, видимое невооружённым глазом в качестве неяркой звёздочки, делит 2-е место с расположенным примерно на таком же расстоянии (d⊙ = 7 200 (2 207 pc), 9000?! (Hubble)) ШЗС того же класса, но несколько более ярким (m (Simbad) = 5.17) NGC 6397 (Lacaille III.11, GCL 74, Dunlop 366 (Dun 366), Bennett 98, Caldwell 86) из созвездия южного полушария Жертвенник (Ara), после маломассивного шарового звёздного скопления FSR 1767 (2MASS-GC04), обнаруженного в рамках программы 2MASS в 2006 году (морфология определена в 2007 году), расположенного также как и М4 в созвездии Скорпион (Scorpius), на расстоянии примерно 4 900 св. лет от Солнца (Земли) и примерно 18 600 св. лет от центра галактики (Galactic Center Milky Way) ..

}M4 Eye of the Scorpion _ NGC 6121 _ z50 March 2014.jpg

Для справки, самым удалённым считается гигантское (Ø = 305 св. лет) ШЗС III (3) класса и светимостью в 850 000 солнц Messier 54 (NGC 6715) - возможное ядро соседней спутниковой галактики (satellite of the Milky Way) Sagittarius Dwarf Elliptical Galaxy (Sag DEG или Sgr dE), расположенное в созвездии Стрелец (Sagittarius) ..
Расстояние отделяющее М54 от нас оценивается примерно в 50 000 (15 300 pc) - 87 400 (26 800 рс) световых лет ..

M4 (NGC 6121) – первое и единственное шаровое звёздное скопление разрешённое на отдельные звёзды Шарлем Джозефом Мессье (Charles Joseph Messier) ..
На протяжении последующих 20 лет не было разрешено ни одного подобного объекта из Каталога Мессье (Messier catalogue) ..

}M4 Eye of the Scorpion _ NGC 6121 _ eso1235a.jpg

Вполне вероятно, что M4 (NGC 6121) мог бы быть одним из самых впечатляющих объектов дипскай (deep sky objects / DSO), не будь между нами облака заслоняющей его межзвёздной пыли ..
Это препятствие придаёт скоплению жёлто-оранжевый или красноватый оттенок и скрадывает 1.4m. его яркости ..

}M4 Eye of the Scorpion _ NGC 6121 _ red.jpg

В наших широтах из-за своей высоты над горизонтом M4 (NGC 6121) менее известен и, как следствие, не так популярен ..
В северном полушарии (Northern Hemisphere) эквивалентом M4 (NGC 6121) является шаровое звёздное скопление Messier 13 Great Globular Cluster (NGC 6205) в созвездии Геркулес (Hercules) ..

}M4 Eye of the Scorpion _ NGC 6121 _ Scorpius _ eso1252d.JPG

Быстро удаляющееся от Земли ШЗС M4 (NGC 6121) одно из наименее плотных шаровых скоплений и вопреки его относительно большому угловому размеру относится скорее к небольшим шаровым скоплениям Млечного Пути (Milky Way) ..
Плотность его ядра намного меньше, чем во многих других ШЗС типа 47 Tucanae / NGC 104 (m (min) = 3.95 / Ø (max) = 50', созвездие Тукан / Tucana) ..
Не впечатляет и общее количество звёзд в M4 (NGC 6121) ..
По данным из различных источников в ШЗС M4 (NGC 6121) от 10 000 до 100 000 с небольшим звёзд, почти половина из которых сконцентрирована во внутренней области диаметром 8 - 16 световых лет, в то время как ядро скопления охватывает примерно 4 св. года ..
В то время как у того же NGC 6397 количество звёзд доходит до полумиллиона (400 – 500 тысяч), а у Messier 54 (NGC 6715) зашкаливает за 1 000 000 ..
И при этом границы гравитационного воздействия ШЗС M4 (NGC 6121) распространяются в пространстве примерно на 140 световых лет, именно на таком предельном расстоянии гравитация скопления удерживает отдельные звёзды ..

}M4 Eye of the Scorpion _ NGC 6121 _ eso1235d.jpg

Причиной подобной разрежённости скопления является особенность орбиты M4 (NGC 6121) ..
Из-за экстремально близкого (до 5 kpc) прохождения M4 (NGC 6121) вблизи ядра Млечного Пути звёздная популяция скопления испытывает серьёзное воздействие со стороны галактического центра, провоцирующее существенную потерю звёзд ..
Таким образом, можно предположить, что в прошлом M4 (NGC 6121) было куда более массивным ..

}White dwarf population _ M4 Eye of the Scorpion _ NGC 6121 _ Scorpius _ opo0210a.jpg

Как оказалось, M4 (NGC 6121), считающееся одним из старейших шаровых скоплений в нашей галактике, состоит из звёзд двух поколений, образовавшихся в разное время: на сегодняшний день из примерно 100 000 звёзд около 40 000 принадлежат к так называемым белым карликам (white dwarf) - оставшимся ядрам древних звёзд, давным-давно потерявшим свои внешние оболочки ..

}White dwarf population _ M4 Eye of the Scorpion _ NGC 6121 _ Scorpius _ opo0210c.jpg

Возраст почтенных старцев оценивается в 13 млрд лет ..

}M4 Eye of the Scorpion _ NGC 6121 _ color-magnitude diagram (CMD) _ Scorpius _ A.jpg

}White dwarf population _ M4 Eye of the Scorpion _ NGC 6121 _ Scorpius _ A.jpg

Столь многочисленное представительство белых карликов было обаружено в 1995 году при помощи орбитального телескопа Хаббл (HST) ..
Это может означать, что скопление пережило как минимум 2 полных цикла звёздообразования ..
Приблизительно 15% звёзд в M4 (NGC 6121) – двойные (binary system) ..
Содержание металлов у старейших в нашей галактике звёзд, входящих в состав скопления M4 (NGC 6121), находится на уровне 8.5% от солнечного (⊙) ..

В июле 2003 года в M4 (NGC 6121) была обнаружена бинарная система (PSR B1620-26 system), состоящая из пульсара PSR B1620-26 A - быстро вращающейся нейтронной звезды и звезды белого карлика WD B1620-26 (PSR B1620-26 B / PSR B1620-26 b, M☉ = 0.34 ± 0.04), с собственной планетой PSR B1620-26 c (встречается обозначение PSR B1620-26 b) на орбите (Triple Pulsar System), масса которой около 2.5 масс Юпитера (2.5MJ / 1% M☉) ..

}PSR B1620-26 _ M4 Eye of the Scorpion _ NGC 6121 _ Scorpius _ A.jpg

Период пульсара PSR B1620-26 составляет 11 миллисекунд, яркость 21.3m. ..
Уникальный объект находится вне ядра скопления M4 (NGC 6121) на расстоянии 12 400 световых лет от Земли ..

}B1620-26 green circle pulsar location & oldest known planet _ Scorpius _ A.jpg

Возраст экзопланеты (extrasolar planet) составляет порядка 12.7 млрд лет, что делает её древнейшей из известных себе подобных ..
Подумать только, в 3 раза старше Солнечной Системы (SS)!
Планета PSR B1620-26 c имеет неофициальное название Genesis planet или Мафусаил (Methuselah) ..

}PSR B1620-26 b genesis _ M4 Eye of the Scorpion _ NGC 6121 _ Scorpius _ A.jpg

Выяснилось, что у одной из звёзд скопления M4 (NGC 6121) необычно высокое содержание лития – химического элемента, количество которого сокращется в ходе звёздной эволюции ..
Каким образом звезда смогла сохранить уровень лития или восстановить его не известно ..

}Curious star _ M4 Eye of the Scorpion _ NGC 6121 _ eso1235e.jpg

Из внешних отличительных признаков, помимо прочего, можно указать на видимое в телескопы средних размеров небычное образование в виде характерной хорошо заметной структуры (bar-like structure), пересекающей скопление пополам, в виде звёздной цепи длиной около 2.5’, состоящей из 8 - 10 красноватых звёзд 11 величины, в направлении ра = 12°, впервые обнаруженное William Herschel в 1783 году ..

}M4 Eye of the Scorpion _ NGC 6121 _ 4.jpg

Альтернативное обозначение шарового звёздного скопления (other IDs) Messier 4: Eye of the Scorpion, Messier Object 4, Messier 004, M4, NGC 6121, De Chéseaux No. 19 (De Ch. №19), Lacaille I.9 (Lac I.9), Bode 31, Melotte 144 (Mel 144), Bennett 75, GCL 41 (GCl 41), GC 4183, ESO 517-SC001 (ESO 517-SC1), C 1620-264, [KPS2012] MWSC 2396 ..
созвездие = Скорпион (Scorpius) ..
открытие / каталогизация = 1745, 1746 (1745 - 1746) ..
кто открыл = швейцарский математик и астроном из Лозанны (Lausanne) Jean-Philippe Loys de Chéseaux (P. L. de Chéseaux / J-P. de Chéseaux), с помощью рефлектора Грегори (600 мм), поместив его в свой каталог под № 19 ..
повторное (независимое) открытие:
- Nicolas Louis de Lacaille 13 апреля 1752 года (Lacaille I.9, Lac I.9) ..
- Charles Joseph Messier 8 мая 1764 года (Messier 4 / M4) ..
разрешение на звёзды = Charles Joseph Messier 8 мая 1764 года ..
тип = globular cluster (GC) ..
класс (central consentration class) Shapley–Sawyer = 9 (IX) ..
m = 5.40, 5.60, 5.63, 5.8, 5.9, 6, 6.3, 6.4, 7, 7.12, 7.5 ..
m (фотографическая / В) = 7.41, 7.84, 8.13 ..
sb (LSB / low surface brightness / (VHB) mag/"²) m = 12, 12.1, 13.4, 13.45, 17.88, 17.95, 21.09, 21.39 ..
m (абсолютная) = -5.59, -7.15, -7.19, -7.2 ..
dim (Ø) = 14’ (визуально), 22.8’, 22.8' x 22.8', 26′, 26’ x 26’, 26.3', 36’, 36.0' x 36.0' ..
dim (Ø) Halo = н/д ..
dim (Ø) ядра = н/д ..
размеры ядра (ly) = 3.6, 4 ..
полумассовый радиус (half-mass radius) ly / ’ = 8 / 3.65' ..
радиус (r / core radius) ядра = 0.83 ..
степень сжатия (core-collapsed) = 1.59 ..
приливно-отливный (tidal radius) радиус = 32.49′ ..
количество звёзд (общее) = 10 000, >20 000, 100 000 из которых 40 000 белых карликов, немногим >100 000, >100 000 (Hubble), ~500 000 (ESO) ..
количество двойных звёзд (%) = ~15 ..
самая яркая звезда (m) = 10.8 ..
магнитуда 25 самых ярких звёзд (m) = 13.1 ..
звёзд ярче 17.5m. = >1 000 ..
звёзд ярче 19.0m. = ~10 000, >10 300 ..
яркость звёзд на периферии (m) = н/д ..
переменные звёзды (variable stars) = 43, 50 (RR Lyrae), 65, 74 (2006) в т.ч. 64 RR Lyrae, 80 (2009) ..
цветовой индекс E (B-V) = 1.03 ..
B-V (B-V*) = 0.35, 0.43, 0,67 ..
V (HB) = 13.45 ..
спектральный тип (интегрированный) = F8 ..
спектральный тип ядра скопления = н/д ..
наличие металлов [Fe/H] iron / hydrogen = 8.5% (⊙), -1.07 ± 0.01, -1.16, -1.20 ..
светимость скопления (L☉) = н/д ..
масса скопления (M ⊙) = 67 000, 100 000 ..
линейный размер (ly) = 45 (14 pc), >50, 55, 57, 75, 95 (29.1 pc), 140 ..
радиус (R) ly = 27, 27.4, 35 ..
tidal radius (ly) = 70 ..
ра = н/д ..
красное смещение (redshift) = 0.000235 ± 0.000001 ..
proper motions (mas/yr) = -17.63 -21.57 [0.14 0.14 90] ..
distance modulus (m-M) = 12.82 ..
rv (км/сек) удаляется = 65, 70.2, 70.4, 70.4 ± 0,3 / ± 0.4, 70.7 ± 0.2, -193 ± 22, 201 ± 23 ..
расстояние от Земли (Earth distance / d⊕) kly = 6 ..
расстояние от Солнца (heliocentric distance / d⊙) / Солн. системы (СС) ly = 5 500, 5 600 (1 720 pc), 5 640 (Recio-Blanco 2005), 5 700 - 7 500, <6 000, 6 000 (ESO), 6 000 - 10 000, <6 500, 6 800, 7 000 (Hubble), ~7 175, 7 195, 2.2 kpc, 7 200 (2 209 – 2 210 pc) ..
минимальное расстояние от Центра / ядра галактики (Galactic Center / core Milky Way) kly = 5 kpc, 0.6 ± 0.1 kpc ..
максимальное расстояние от Центра / ядра галактики (Galactic Center / core Milky Way) kly = 5.9 ± 0.3 kpc, 6.0 kpc, 19.2 ..
расстояние от плоскости галактики (Milky Way galaxy plane) kly = 1.5 ± 0.4 kpc ..
наклонение орбиты относительно плоскости галактики = 23° ± 6° ..
положение в Галактике (Milky Way galaxy) = н/д ..
орбитальный период (млн лет) = 116, 116 ± 3 ..
эксцентриситет орбиты = 0.80 ± 0.03 ..
возраст скопления (млрд. лет / Gyr) = ~10, 12.2, 12.2 ± 0.2, 12.7, 13 ..
источники рентгеновского излучения (X-ray sources) = н/д ..
пульсары (П/дней) = PSR B1620-26 (m = 21.3, 1.4 M☉, период 11 миллисек., открыт в 1987 году) + планета PSR B1620-26 b (0.4 M☉ / 1% M☉) часть кратной (х3) системы, аналогичный обнаруженному в ШЗС М28 PSR 1821-24 (1987) ..
экзопланета (extrasolar planet) открыта HST (07.2003) = PSR B1620-26 с (MJ = 2.5) ..

Координаты шарового звёздного скопления Messier 4 (NGC 6121) .:
Ra = 16ч.23м.35.41с., Dec = -26°31'31.9'' ..
Ra = 16ч.23м.35.40с., Dec = -26°31'31.9'' ..
Ra = 16ч.23м.35.22с., Dec = -26°31'32.7'' ..
Ra = 16ч.23м.35.0с., Dec = -26°31'31.0'' ..
Ra = 16ч.23м.35.5с., Dec = -26°31'29'' ..
Ra = 16ч.23м.35.4с., Dec = -26°31'32'' ..
Ra = 16ч.23м.35.4с., Dec = -26°31'31'' ..
Ra = 16ч.23м.36с., Dec = -26°31'59'' ..
Ra = 16ч.23м.36с., Dec = -26°31'31'' ..

Инструменты для наблюдения шарового звёздного скопления Messier 4 (NGC 6121) .:

}M4 Eye of the Scorpion (NGC 6121) & NGC 6144 & Antares _ Scorpius _ 20x110B _ 1.JPG

В видоискатель или бинокль 7x50 скопление М4 видно в качестве туманности с нечёткими очертаниями ..
В телескоп от 2'' при среднем увеличении становятся заметны отдельные периферийные звёзды ..
В телескопы от 4'' очевидна природа объекта ..
В телескопы от 6'' видна звёздная цепь пересекающая центр скопления ..
В телескопы от 8'' и более полностью решён ..

Как найти шаровое звёздное скопление Messier 4 (NGC 6121) в созвездии Скорпион (Scorpius)?

}Cкорпион (Scorpius, Scorpio, Scorpion, Scorpii, Sco) _ M4 Eye of the Scorpion _ NGC 6121 _ 4a.JPG

Шаровое звёздное скопление открытого типа Messier 4 (NGC 6121) расположено .:
- примерно в 1.3° западнее (W) Антареса (Antares, 21-Alpha Scorpii, 0.9m. – 1.8m.) ..
- вместе с 20-Sigma Scorpii (2.90m.) и 21-Alpha Scorpii образует равнобедренный треугольник со скоплением М4 в качестве вершины к югу (S) от плоскости 20-Sigma Sco - 21-Alpha Sco ..

}Cкорпион (Scorpius, Scorpio, Scorpion, Scorpii, Sco) _ M4 Eye of the Scorpion _ NGC 6121 _ 2.JPG

Объекты дипскай (Deep-sky objects / DSO) расположенные в непосредственной близости от Messier 4 (NGC 6121) часть .:

}4.jpg

NGC 6144 (IC 4606, Melotte 147 (Mel 147), Bennett 77, GCL 42, VI 10, h 3629, GC 4193, C 1624-259, [KPS2012] MWSC 2409, H400 316, H VI-010) - шаровое звёздное скопление (irregular globular cluster), тип = GC, класс (Shapley–Sawyer) = 11 (XI), m = 9.01, 9.10, 9.63, 10.4, 11.0, m (В) = 10.55, sb (m) = 12.7, 20.27, самая яркая звезда (m) = 13.4, Ø = 3.3′, 4', 6.2' x 6.2', 9’, 9.3', спектр. тип (интегр.) = F5/6, расстояние (heliocentric distance / d⊙) св. лет / ly = 33 000 ..

Шаровое звёздное скопление NGC 6144 (IC 4606) расположено .:
- примерно в 37' (~0.33°) северо-западнее (NW) Антареса (Antares, 21-Alpha Scorpii, 0.9m. – 1.8m.) ..
- примерно в 58' (~0.83°) восточнее-северо-восточнее (ENE) Messier 4 (NGC 6121) ..

Координаты шарового звёздного скопления NGC 6144 (IC 4606) .:
Ra = 16ч.27м.13.86с., Dec = -26°01'24.6'' ..
Ra = 16ч.27м.14.14с., Dec = -26°01'29'' ..

Sharpless 2-9 (Sh 2-9) reflection nebula + HII region вокруг Sigma Scorpii (B1 III) .:

}Sharpless 2-9 (Sh 2-9) reflection nebula + HII region _ Sigma Scorpii (B1 III) & M4 Eye of the Scorpion _ NGC 6121 _ Scorpius _ A.jpg


наблюдатель
Аватара пользователя
Silvester
Наблюдатель
 
Сообщения: 8752
Зарегистрирован: 03 окт 2007 17:35
Благодарил (а): 12 раз.
Поблагодарили: 7 раз.

Вернуться в Звёздные ассоциации

Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и гости: 1