7 juli 2020

Messier Maandag – M94, een dubbelgeringd mysterie

M94 1

Na een paar weken pauze is het weer tijd voor een Messier Maandag! In deze serie nemen we de 110 deep sky objecten onder de loep die deel uitmaken van de Messier-catalogus. Deze catalogus is in de 18de eeuw opgesteld voor sterrenkijkers, met als doel om deze kosmische wonderen te ontwijken, zodat men beter op kometen kon jagen.

M94 2 MM

credit: Tenho Tuomi of Tuomi Observatory, via http://rockpoint.dyndns.org/.

Maar liefst veertig van deze 110 objecten zijn sterrenstelsels, ver voorbij onze Melkweg, en gevuld met vele miljarden sterren. Ondanks de overeenkomsten is ieder sterrenstelsel uniek en heeft ieder sterrenstelsel z’n eigen verhaal te vertellen. Door ernaar te kijken kunnen we in staat gesteld worden om een venster te openen naar meer fundamentele waarheden over ons universum. Het object van vandaag, Messier 94, is zo’n sterrenstelsel. Dit is hoe je ‘m kunt vinden:

M94 3 locatie

credit: Ethan Siegel, created with the free software Stellarium, via http://stellarium.org/.

Messier 94 is één van de meest noordelijke Messier-objecten en bevindt zich in de omgeving van het steelpannetje van de Grote Beer. Dit beroemde sterpatroon bestaat feitelijk uit twee delen: de steel en het pannetje! Het ‘uiteinde’ van de steel wordt gevormd door de ster Alkaid. Als je vanaf deze ster een stuk ‘omlaag’ gaat en een klein stukje naar ‘links’ (richting de prominente ster Cor Caroli) dan ben je op weg om M94 te vinden!

M94 4 locatie

credit: Ethan Siegel, created with the free software Stellarium, via http://stellarium.org/.

Technisch gezien hebben we de Grote Beer nu verlaten en bevinden we ons in het sterrenstelsel Canes Venatici, of Jachthonden. Als je vanaf Cor Caroli enkele hemelgraden richting het ‘pannetje’ beweegt, dan vind je (met geluk) een zwak en nevelig object in een gebied zonder prominente sterren om je te helpen navigeren. Als je het inderdaad kunt vinden, dan heb je het 94ste object uit Messier’s beroemde catalogus te pakken!

M94 5 locatie

credit: Ethan Siegel, created with the free software Stellarium, via http://stellarium.org/.

Inmiddels heb je waarschijnlijk een groot aantal spiraalstelsels gezien. Het zal je zijn opgevallen dat spiraalstelsels vele verschillende vormen en varianten hebben. Sommige zien we van opzij, andere van bovenaf. Sommige hebben strak opgewonden spiraalarmen, terwijl andere breed uitwaaierende uitsteeksels hebben. Sommige hebben twee armen, anderen drie, vier of zelfs meer. Sommige hebben een balk in het midden, andere een verdikking, en weer andere geen van beide.

M94 6

credit: Skunky Acre Observatory, via http://eye-of-the-raven.blogspot.com/.

Als je M94 door een kleine telescoop bekijkt, dan zal het lastig zijn om te achterhalen wat er allemaal precies aan de hand is. Messier had er zelf ook moeite mee. Dit object is ontdekt door z’n assistent Méchain en Messier’s oorspronkelijke omschrijving luidt als volgt: Nevel zonder sterren, boven het Hart van Karel [alpha Canum Venaticorum], parallel met de achtste ster, zesde magnitude, van de Jachthonden [Canis Venatici], volgens Flamsteed. In het centrum is het helder en is de neveligheid ietwat diffuus. Het vertoont een gelijkenis met de nevel onder Lepus, nummer 79; maar deze is mooier en helderder. M. Méchain heeft deze ontdekt op 22 maart 1781. Moderne telescopen onthullen echter zaken die je vermoedelijk niet eerder hebt gezien.

M94 7

credit: Adam Block, AURA, NSF, NOAO.

Er bevindt zich namelijk een ongelooflijk complexe structuur in M94! Er is iets opmerkelijks gaande in het centrum, hoewel het centrum op bovenstaande foto te veel is overbelicht om te zien wat precies. Er bevinden zich uitgestrekte spiraalarmen die naar buiten waaieren en een heldere “ringachtige” structuur (stampvol met jonge blauwe sterren en de karakteristieke roze aanwijzingen voor nieuwe stervorming). Het stelsel blijft tot ver buiten de ring helder en diffuus.

M94 8

credit: Hillary Mathis & N.A.Sharp (NOAO), AURA, NSF.

Het stelsel staat op een afstand van 16 miljoen lichtjaar, maar lijkt relatief klein aan de hemel – slechts een zesde hemelgraad in diameter – waardoor het stelsel éénderde (voor het heldere binnendeel) tot half (inclusief het zwakke, diffuse buitendeel) zo groot als onze Melkweg moet zijn. Het stelsel behoort tot een groep van zo’n 20 sterrenstelsels, maar is met geen één van deze door de zwaartekracht verbonden. In tegenstelling tot onze “normale” Melkweg (met z’n spiraalarmen en lage stervorming) is M94 een stuk complexer dan ons kosmische thuis!

M94 9

credit: © Mel Martin 2013, via http://www.azdeepskies.com/.

Zo bevat M94 meerdere ringen! Ringen zijn zeldzaam genoeg, maar hier hebben we meerdere ringen bij één sterrenstelsel! Om de zaak nog vreemder te maken: ringen zijn meestal het gevolg van interacties met andere sterrenstelsels, maar M94 bevindt zich (zover we weten) in isolatie!Laten we eens kijken naar de twee ringen, de binnenste en de buitenste, om te zien wat voor vlees we in de kuip hebben.

M94 10

credit: © 2013 Mazlin, via Star Shadows Remote Observatory, http://www.starshadows.com/.

De zeer heldere kern van dit sterrenstelsel is niet overdreven abnormaal: als het centrum een kleine balk bevat, dan zal dit extra gas gaan aantrekken, waardoor intense stervorming kan worden aangedreven. Hoewel we de balk (nog) niet ontdekt hebben, hoeft dat geen probleem te zijn: zo’n balk zou relatief klein kunnen zijn, slechts een paar duizend lichtjaar lang, en toch een redelijke verklaring kunnen vormen voor de intense stervorming in het centrum. De buitenringen zijn echter ingewikkelder en vormen nog steeds een bron van onenigheid. Om meer te weten te komen, moeten we op andere golflengten gaan kijken.

M94 11

credit: NASA / JPL-Caltech / GALEX mission.

In ultraviolet (dankzij GALEX) zien we dat de buitenring helemaal geen ring is, maar eigenlijk een uitbreiding is van één van de spiraalarmen. Bovendien vertelt bovenstaande foto ons dat hier nieuwe sterren zijn ontstaan en dat de buitenring een actief en stervormend onderdeel van M94 is!Sterker nog, zo’n 10 procent van de nieuwe sterren van M94 bevindt zich in de buitenringen, evenals zo’n 25 procent van de totale massa. Als je dus dacht dat de buitenring een klein, ingevangen dwergstelsel zou kunnen zijn, dan kun je die theorie direct doorkrassen.

M94 12

credit: NASA / JPL-Caltech / Spitzer Space Telescope.

Het infrarood (dankzij Spitzer) leert ons ook een aantal interessante zaken. Dit is het domein van warm interstellair stof en, zoals je kunt zien, dit spul is overal – deels in de vorm van een intens spiraalpatroon met meerdere armen.Als we alle gegevens bij elkaar voegen, dan wordt duidelijk wat er gaande is. De merkwaardige structuur van Messier 94 is eigenlijk een verstoring van de sterschijf van het stelsel, veroorzaakt doordat de spiraalstructuur transformeert van de ene quasi-stabiele staat naar de andere. Als we de optische, UV en infrarood-opnames samenvoegen, dan vinden we opmerkelijk bewijs voor deze theorie: op iedere golflengte komt het spiraalpatroon niet overeen met dat op andere golflengten!

M94 13

credit: Spitzer Legacy Program, GALEX Nearby Galaxy Survey & R. Jay GaBany.

Messier 94 bevat echter nog een mysterie, hoewel deze nog niet 100 procent zeker is: het lijkt erop dat het stelsel helemaal geen donkere materie bevat! Dit zou een puzzel zijn voor zowel donkere materie als MOND (het belangrijkste alternatief), aangezien beide de waargenomen rotatie niet kunnen verklaren. Het is echter lastig om de rotatiesnelheid te bepalen van een object dan van bovenaf wordt gezien, dus de kogel is nog niet door de kerk.Hoe dan ook, dit is een merkwaardig en opmerkelijk object dat zeker je tijd waard zal zijn, zeker als je een astrofotograaf bent! Deze editie van Messier Maandag komt ten einde met een opname van astrofotograaf Emil Ivanov. Eigenlijk zou hier een foto van iemand van de AstroBlogs-club moeten staan, dus André van der Hoeven….heb jij M94 al eens bij z’n eeh…”lurven gevat”?

M94 14

credit: Emil Ivanov of http://www.emilivanov.com/.

Helaas, geen Hubble-opname van dit object. Nog niet. Kom op, STScI, waar wachten jullie op!Nou, dit was de Messier Maandag weer voor deze week. Neem gerust een kijkje in ons archief! Inclusief die van vandaag, hebben we nu 17 van de 110 Messier-objecten besproken (op chronologische volgorde):- M1, de Krabnevel (25 februari 2013) – M8, de Lagunenevel (4 maart 2013) – M13, de Grote Bolhoop van Hercules (11 maart 2013) – M15, een oeroude bolhoop (25 maart 2013) – M65, de eerste Messier-supernova van 2013 (1 april 2013) – M33, de Driehoeksnevel (8 april 2013) – M45, de Pleiaden (15 april 2013) – M51, de Draaikolknevel (22 april 2013) – M52, open cluster naast de Zeepbel (29 april 2013) – M38, de kosmische Pi-cluster (20 mei 2013) – M104, het Sombrerostelsel (17 juni 2013) – M86, het meest blauwverschoven sterrenstelsel (24 juni 2013) – M21, een piepjonge sterrencluster (1 juli 2013) – M57, de Ringnevel (8 juli 2013) – M108, de kosmische scherf in de Steelpan (29 juli 2013) – M71, een cluster vol raadsels (12 augustus 2013) – M94, een dubbelgeringd mysterie (26 augustus 2013)Welke zal de volgende zijn? Kom volgende week maandag weer terug en je zal het weten!Messier Maandag – in samenwerking met Starts With A Bang.’

Comments

  1. Wat ik wilde zeggen: Olaf, heb je enig idee waarom Hubble deze nooit eerder gefotografeerd heeft? Gewoon toeval? Niet interessant genoeg? Kan ‘t mij niet voorstellen.

  2. E. van Dijken zegt

    Interessante tekst en mooie foto’s! Zeer bedankt!

    Eric

Speak Your Mind

*

Deze website gebruikt Akismet om spam te verminderen. Bekijk hoe je reactie-gegevens worden verwerkt.

%d bloggers liken dit: