47 Тукана

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
47 Тукана
Шаровое скопление типа III[1]
The Globular Cluster 47 Tu.jpg
История исследования
Открыватель Никола Луи де Лакайль
Дата открытия 14 сентября 1751 года
Наблюдательные данные
(Эпоха J2000.0)
Прямое восхождение 00ч 24м 05,2с
Склонение −72° 04′ 49″
Расстояние 14514 световых лет[2]
Видимая звёздная величина (V) 4,09
Видимые размеры 43,80′
Созвездие Тукан
Физические характеристики
Класс III
Часть от Млечный Путь
Масса 1 500 000 M[3]
Радиус 120 световых лет
VHB 14,2
Возраст 13,06 млрд. лет[4]
Информация в базах данных
SIMBAD NGC 104
Коды в каталогах
NGC 104, GCL 1, ESO 50-SC9, ξ Tuc, Caldwell 106, Mel 1, 1RXS J002404.6-720456
Логотип Викиданных Информация в Викиданных ?
Логотип Викисклада Медиафайлы на Викискладе

47 Тукана (другие обозначения — NGC 104, GCL 1, ESO 50-SC9) — шаровое скопление в созвездии Тукан. 47 Тукана является вторым по яркости шаровым скоплением после Омеги Центавра (NGC 5139). Расположено в южном полушарии неба. 47 Тукана приближается к нам со скоростью 19 км/с. Имеет кандидата в чёрные дыры средней массы[5][6].

История[править | править код]

Хотя скопление видно невооружённым глазом, его открыли лишь в 1751 году из-за того, что оно находится далеко на юге. Скопление было зарегистрировано Николой Луи де Лакайлем, сделанным им во время наблюдений на мысе Доброй Надежды, который сначала принял его за ядро ​​яркой кометы[7]. Число «47» было присвоено в «Общем описании и проверке звёзд и указателей», составленном Иоганном Элертом Боде и опубликованном в Берлине в 1801 году. Боде сам не наблюдал это скопление, но переупорядочил звёзды в каталоге Лакайля по созвездиям в порядке прямого восхождения. В 19 веке Бенджамин Апторп Гулд присвоил ему греческую букву ξ (кси), чтобы обозначить его ξ Тукана, но это не получило широкого распространения, и его почти повсеместно называют 47 Тукана[8].

В дальнейшем скопление было исследовано Джеймсом Данлопом в 1826 и Джоном Гершелем в 1834 году. Этот объект входит в число перечисленных в оригинальной редакции Нового общего каталога.

Характеристика[править | править код]

47 Тукана — второе по яркости шаровое скопление на небе (после Омеги Центавра), известное тем, что имеет маленькое, очень яркое и плотное ядро. Это одно из самых массивных шаровых скоплений в Галактике, содержащее миллионы звёзд. Скопление очень компактное, диаметром около 140 световых лет.

Скопление кажется размером с полную луну на небе в идеальных условиях. Хотя оно кажется смежным с Малым Магеллановым Облаком, последнее удалено примерно на 200 000 ± 3 300 св. лет (60,6 ± 1,0 кпк)[9], что более чем в пятнадцать раз дальше, чем 47 Тукана.

Это шаровое скопление чрезвычайно богатое звёздами и поэтому оно была предметом многочисленных исследований звёздного населения. Благодаря близости и исследованности 47 Тукана, как и ожидалось для старого скопления, молодые звёзды которого давно умерли, обладает наибольшим числом известных пульсаров (более двадцати), большинство из которых являются миллисекундными пульсарами[10]. Также имеется большое количество «голубых отставших», обилие которых свидетельствует о том, что эти объекты образовались в результате тесного взаимодействия или даже столкновения с другими звёздами[11].

Металличность скопления оценивается от -0,72[3] до -0,78 [Fe/H][4], а его масса равна 1 500 000 M[3].

47 Тукана содержит как минимум две популяции звёзд разного возраста или металличности[12]. Плотное ядро ​​содержит ряд экзотических звёзд, представляющих научный интерес, в том числе по меньшей мере 21 голубая отставшая звезда[13]. Шаровые скопления эффективно сортируют звёзды по массе, при этом самые массивные звезды падают в центр[14][15].

Диаграмма Герцшпрунга-Рассела скопления предполагает возраст звёзд примерно в 13 миллиардов лет, то есть является необычайно старым[16].

Скопление содержит и некоторые редчайшие наблюдаемые звёзды. Например имеется голубая гигантская звезда со спектральным классом B8III, одна из самых ярких звёзд в видимом и ультрафиолетовом свете, ее светимость примерно в 1100 раз больше, чем у Солнца, и она по праву известна как «Яркая звезда». Скорее всего она возникла в результате слияния нескольких звёзд — в частности об этом свидетельствует её расположение на диаграмме Герцшпрунга — Рассела левее асимптотическая ветвь гигантов (post-AGB).Она имеет эффективную температуру около 10 850 К[17].

NGC 104 содержит сотни источников рентгеновского излучения, в том числе звёзды с повышенной хромосферной активностью из-за их присутствия в двойных звездных системах, катаклизмические переменные звёзды, содержащие белые карлики, аккрецирующие от звёзд-компаньонов, и маломассивные рентгеновские двойные системы, содержащие не аккрецирующие нейтронные звёзды, излучение горячей поверхности которых можно наблюдать в рентгеновском диапазоне[18]. Имеются 25 известных[19] миллисекундных пульсаров, что является второй по величине популяцией пульсаров в известных шаровых скоплениях[20]. Считается, что эти пульсары раскручиваются в результате аккреции материала двойных звёзд-компаньонов в предшествующей рентгеновской двойной фазе. Компаньон одного из пульсаров, 47 Тукан W, по-видимому, всё ещё переносит массу на нейтронную звезду, указывая на то, что эта система завершает переход от аккрецирующей маломассивной рентгеновской двойной системы к миллисекундному пульсару[21]. Отдельное рентгеновское излучение было обнаружено от большинства миллисекундных пульсаров скопления с помощью рентгеновской обсерватории Чандра (вероятно это излучение с поверхности нейтронных звёзд), а гамма-излучение было обнаружено с помощью космического гамма-телескопа Ферми (что делает 47 Тукана первым шаровым скоплением, обнаруженным в гамма-лучах)[22].

Существование чёрной дыры средних масс[править | править код]

Первоначальные данные 2006 года космического телескопа Хаббла ограничивали массу любой возможной чёрной дыры в центре скопления менее примерно 1500 масс Солнца[23]. Однако в феврале 2017 года американские и австралийские астрофизики обнаружили кандидата в чёрные дыры средней массы в центре 47 Тукана[24]. Её масса оценивается в диапазоне 2300+1500
−850
M[25]. Исследователи обнаружили сигнатуру чёрной дыры по движению и распределению пульсаров в скоплении[5]. Благодаря данным, полученным телескопом Gaia, исследованием окрестностей чёрной дыры удалось уточнить расстояние до скопления[2]. Оно приблизительно равно 4450 парсек (14514 световых лет). Однако работа другой научной группы, вышедшая в этом же году, где также исследовались пульсары не даёт убедительных доказательств в пользу существования чёрной дыры средней массы[6]. Поэтому вопрос о её существовании остаётся открытым.

Прочие научные работы[править | править код]

В декабре 2008 года Рагбир Бхатал[en] из Университета Западного Сиднея заявил об обнаружении сильного лазерного сигнала со стороны 47 Тукана[26]. Но эти данные были получены в рамках программы SETI и был лишь доклад на астробиологической научной конференции 2010 года, но не в виде научной публикации. Дальнейшее изучение этого участка неба не выявило других подобных сигналов.

Галерея[править | править код]

47 Тукана находится рядом с Малым Магеллановым Облаком в небе южного полушария

Примечания[править | править код]

  1. Shapley, Harlow; Sawyer, Helen B. A Classification of Globular Clusters (англ.) // Harvard College Observatory Bulletin. — 1927-08. — P. 11-14. — Bibcode1927BHarO.849...11S.
  2. 1 2 Seery Chen, Harvey Richer, Ilaria Caiazzo, Jeremy Heyl. Distances to the globular clusters 47 Tucanae and NGC 362 using Gaia DR2 parallaxes (англ.). Arxiv.org (18 июля 2018). Дата обращения: 21 июля 2018. Архивировано 21 июля 2018 года.
  3. 1 2 3 J. Boyles, D. R. Lorimer, P. J. Turk, R. Mnatsakanov, R. S. Lynch. YOUNG RADIO PULSARS IN GALACTIC GLOBULAR CLUSTERS (англ.) // The Astrophysical Journal. — 2011-11-03. — Vol. 742, iss. 1. — P. 51. — ISSN 1538-4357 0004-637X, 1538-4357. — doi:10.1088/0004-637x/742/1/51. — Bibcode2011ApJ...742...51B.
  4. 1 2 Duncan A. Forbes, Terry Bridges. Accreted versus in situ Milky Way globular clusters // Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. — 2010-05-01. — Т. 404. — С. 1203–1214. — ISSN 0035-8711. — doi:10.1111/j.1365-2966.2010.16373.x. — Bibcode2010MNRAS.404.1203F.
  5. 1 2 Bülent Kızıltan, Holger Baumgardt, Abraham Loeb. An intermediate-mass black hole in the centre of the globular cluster 47 Tucanae (англ.) // Nature. — 2017-02-09. — Vol. 542, iss. 7640. — P. 203–205. — ISSN 1476-4687 0028-0836, 1476-4687. — doi:10.1038/nature21361. — Bibcode2017Natur.542..203K. — arXiv:1702.02149. — PMID 28179649.
  6. 1 2 P. C. C. Freire, A. Ridolfi, M. Kramer, C. Jordan, R. N. Manchester. Long-term observations of the pulsars in 47 Tucanae - II. Proper motions, accelerations and jerks // Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. — 2017-10. — Т. 471, вып. 1. — С. 857–876. — ISSN 1365-2966 0035-8711, 1365-2966. — doi:10.1093/mnras/stx1533. — Bibcode2017MNRAS.471..857F. — arXiv:1706.04908.
  7. Stephen James O'Meara. Southern gems. — Cambridge: Cambridge University Press, 2012. — 1 online resource с. — ISBN 978-1-139-84008-8, 1-139-84008-8, 978-1-139-05746-2, 1-139-05746-4, 978-1-139-84482-6, 1-139-84482-2.
  8. Stephen James O'Meara. Deep-Sky Companions: The Caldwell Objects. — 2nd ed. — Cambridge, 2016. — 1 online resource с. — ISBN 978-1-316-01874-3, 1-316-01874-1.
  9. R. W. Hilditch, I. D. Howarth, T. J. Harries. Forty eclipsing binaries in the Small Magellanic Cloud: fundamental parameters and Cloud distance: SMC eclipsing binaries (англ.) // Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. — 2005-01-12. — Vol. 357, iss. 1. — P. 304–324. — doi:10.1111/j.1365-2966.2005.08653.x. — Bibcode2005MNRAS.357..304H. — arXiv:astro-ph/0411672.
  10. P. B. Cameron, R. E. Rutledge, F. Camilo, L. Bildsten, S. M. Ransom. Variability of 19 Millisecond Pulsars in 47 Tucanae with Chandra HRC‐S (англ.) // The Astrophysical Journal : журнал. — 2007-05. — Vol. 660, iss. 1. — P. 587–594. — ISSN 1538-4357 0004-637X, 1538-4357. — doi:10.1086/512229. — arXiv:astro-ph/0701077.
  11. F. Paresce, M. Shara, G. Meylan, D. Baxter, P. Greenfield. Blue stragglers in the core of the globular cluster 47 Tucanae (англ.) // Nature. — 1991-07. — Vol. 352, iss. 6333. — P. 297–301. — ISSN 1476-4687. — doi:10.1038/352297a0.
  12. J. Anderson, G. Piotto, I. R. King, L. R. Bedin, P. Guhathakurta. Mixed Populations in Globular Clusters: Et Tu, 47 Tuc? // The Astrophysical Journal. — 2009-05-20. — Т. 697, вып. 1. — С. L58–L62. — ISSN 1538-4357 0004-637X, 1538-4357. — doi:10.1088/0004-637X/697/1/L58. — arXiv:0904.1626.
  13. NASA's Hubble Space Telescope Finds "Blue Straggler" Stars in the Core of a Globular Cluster (англ.). HubbleSite.org. Дата обращения: 13 мая 2022.
  14. Jeanna Bryner published. Mass Migration: How Stars Move in Crowd (англ.). Space.com (30 октября 2006). Дата обращения: 13 мая 2022.
  15. Hubble Catches Stellar Exodus in Action. spacedaily.com. Дата обращения: 16 мая 2022.
  16. The Hertzsprung-Russell Diagrams of Star Clusters (англ.). The Astrophysics Spectator (6 июня 2008). Дата обращения: 16 мая 2022.
  17. William V. Dixon, Pierre Chayer, Marcelo Miguel Miller Bertolami, Valentina Sosa Fiscella, Robert A. Benjamin. Observations of the Bright Star in the Globular Cluster 47 Tucanae (NGC 104) // The Astronomical Journal. — 2021-10-01. — Т. 162, вып. 4. — С. 126. — ISSN 1538-3881 0004-6256, 1538-3881. — doi:10.3847/1538-3881/ac0dbb.
  18. Jonathan E. Grindlay, Craig Heinke, Peter D. Edmonds, Stephen S. Murray. High Resolution X-ray Imaging of a Globular Cluster Core: Compact Binaries in 47Tuc // Science. — 2001-06-22. — Т. 292, вып. 5525. — С. 2290–2295. — ISSN 1095-9203 0036-8075, 1095-9203. — doi:10.1126/science.1061135. — Bibcode2001Sci...292.2290G. — arXiv:astro-ph/0105528.
  19. The 29 millisecond radio pulsars in 47 Tucanae (англ.). Институт Макса Планка. Дата обращения: 13 мая 2022.
  20. Pulsars in Globular Clusters. www.naic.edu. Дата обращения: 13 мая 2022.
  21. Slavko Bogdanov, Jonathan E. Grindlay, Maureen van den Berg. An X-ray Variable Millisecond Pulsar in the Globular Cluster 47 Tucanae: Closing the Link to Low Mass X-ray Binaries // arXiv:astro-ph/0506031. — 2005-06-01. — doi:10.1086/432249. — Bibcode2005ApJ...630.1029B. — arXiv:astro-ph/0506031.
  22. A. A. Abdo, M. Ackermann, M. Ajello, W. B. Atwood, M. Axelsson. Detection of high-energy gamma-ray emission from the globular cluster 47 Tucanae with Fermi // Science (New York, N.Y.). — 2009-08-14. — Т. 325, вып. 5942. — С. 845–848. — ISSN 1095-9203. — doi:10.1126/science.1177023. — Bibcode2009Sci...325..845A. — PMID 19679807.
  23. Dean E. McLaughlin, Jay Anderson, Georges Meylan, Karl Gebhardt, Carlton Pryor. HST Proper Motions and Stellar Dynamics in the Core of the Globular Cluster 47 Tucanae // The Astrophysical Journal Supplement Series. — 2006-09. — Т. 166, вып. 1. — С. 249–297. — ISSN 1538-4365 0067-0049, 1538-4365. — doi:10.1086/505692. — arXiv:astro-ph/0607597.
  24. Тяжёлый случай Доказано существование невозможного типа чёрных дыр. Дата обращения: 10 февраля 2017. Архивировано 10 февраля 2017 года.
  25. Bülent Kızıltan, Holger Baumgardt, Abraham Loeb. An intermediate-mass black hole in the centre of the globular cluster 47 Tucanae (англ.) // Nature. — 2017-02. — Vol. 542, iss. 7640. — P. 203–205. — ISSN 1476-4687. — doi:10.1038/nature21361. — arXiv:1702.02149.
  26. http://www.lpi.usra.edu/meetings/abscicon2010/pdf/5046.pdf

Ссылки[править код]