メシエ4
メシエ4
球状星団メシエ4
観測データ（J2000エポック）
クラス9 [ 1 ]
星座さそり座
赤経16時間23分35.22秒[ 2 ]
赤緯−26° 31′ 32.7″ [ 2 ]
距離6.033  kly (1.850  kpc ) [ 3 ]
見かけの等級（V）5.6 [ 4 ]
見かけの寸法（V）26′.0
身体的特徴
質量8.4 × 10 4 [ 5 ]  M ☉
半径35光年
金属性[Fe/H]  = −1.07 [ 6 ]デックス
推定年齢(12.2 ± 0.2) Gyr [ 7 ]
注目すべき機能最も近い球状星団
その他の指定NGC 6121 [ 8 ]

メシエ4（M4 、 NGC 6121、くも形球状星団とも呼ばれる）は、さそり座にある球状星団です。1745年にフィリップ・ロワ・ド・シェゾーによって発見され、 1764年にシャルル・メシエによってカタログ化されました。 [ 9 ]個々の星が分離した最初の球状星団でした。[ 9 ]

可視性

M4は、どんなに小さな望遠鏡でもぼんやりとした光の球としてはっきりと見えます。空では月と同じくらいの大きさに見えます。明るい星アンタレスの西にわずか1.3度しか離れていないため、見つけやすい球状星団の一つで、広視野望遠鏡を使えば両方の星を見ることができます。中規模の望遠鏡では個々の星を分離できるようになり、M4の中で最も明るい星は視等級10.8です。[ 9 ]

特徴

M4は、クラスIXのかなり緩やかに集中したクラスターであり、直径75 光年。中心核を横切る特徴的な「棒状」構造を特徴とし、中型望遠鏡で観測できる。この構造は11等星で構成され、約長さ2.5フィートで、1783年にウィリアム・ハーシェルによって初めて記録されました。M4内では少なくとも43個の変光星が観測されています。[ 9 ]

M4は約6,000光年離れており[ 10 ] 、太陽系に最も近い球状星団です。その年齢は推定122億年です[ 7 ] 。

天文学では、水素とヘリウム以外の元素の存在量は金属量と呼ばれ、通常は太陽と比較した鉄と水素の存在量の比で表されます。この星団では、測定された鉄の存在量は[Fe/H] =に等しくなります。−1.07 ± 0.1。この値は、太陽における鉄と水素の比に対する対数である。したがって、この星団の鉄存在比は太陽の鉄存在比の8.5%に相当する。これは、この星団が年齢の異なる2つの異なる恒星種族を宿していることを強く示唆している。したがって、この星団はおそらく2つの主要な星形成サイクル、あるいは段階を経験していたと考えられる。 [ 6 ]

空間速度成分は（U、V、W）＝（−57 ± 3 ,−193 ± 22 ,−8 ± 5 ) km/sである。これは、天の川銀河の周りを1周する周期が（1億1600万± 300万年）離心率0.80 ± 0.03 : 近点では銀河核から (0.6 ± 0.1) kpc以内に接近するが、遠点では銀河核から(0.6 ± 0.1) kpc外に移動する。(5.9 ± 0.3) kpc。傾斜角は（角度）銀河面から23° ± 6°なので、（1.5 ± 0.4）kpc上にあります。[ 11 ]この銀河団がディスクを通過するとき、銀河核から5kpcの距離にある。銀河団は通過するたびに潮汐衝撃を受け、恒星の放出を繰り返している。そのため、銀河団の質量ははるかに大きかった可能性がある。[ 6 ]

著名なスター

1995年にハッブル宇宙望遠鏡が撮影した写真では、M4に白色矮星が発見されました。これは銀河系で最も古い恒星の一つで、年齢は130億年です。そのうちの1つは連星で、パルサーPSR B1620−26と、木星（M J ）の2.5倍の質量を持つ惑星を周回していることが分かっています。[ 12 ]また、M4の1つの恒星には、希少な軽元素であるリチウムが予想よりもはるかに多く含まれていることも判明しました。[ 13 ]

CX-1はM4にあります。ミリ秒パルサー/中性子星連星の可能性があると考えられています。公転周期は6.31時間です。[ 14 ]

スピンタリスコープのアナロジー

ロバート・バーナム・ジュニアは、良い望遠鏡で見たメシエ4の姿を、スピンタリスコープで見たハイパーキネティック発光アルファ粒子のそれに例えました。[ 15 ]

中心ブラックホール

メシエ4の恒星運動のシミュレーション
天文学者が中間質量ブラックホールが存在する可能性があると疑っているメシエ4の恒星運動のシミュレーション。 [ 5 ] [ 16 ]もし確認されれば、ブラックホールは銀河団の中心にあり、赤い円で囲まれた範囲（ブラックホール）にあることになる。

2023年、ハッブル宇宙望遠鏡と欧州宇宙機関（ESA）のガイア宇宙船がメシエ4から取得したデータの解析により、この銀河団の中心には太陽質量の約800倍の過剰質量が存在することが明らかになりました。この質量は拡張していないように見えます。したがって、これは中間質量ブラックホールの運動学的証拠とみなすことができます[ 5 ] [ 16 ]（ただし、白色矮星、中性子星、恒星質量ブラックホールのようなコンパクト天体の異常にコンパクトな銀河団を完全に無視することはできません）。

参考文献

  1. ^シャプレー、ハーロウ；ソーヤー、ヘレン・B.（1927年8月）「球状星団の分類」ハーバード大学天文台紀要. 849 (849): 11– 14.書誌コード：1927BHarO.849...11S .
  2. ^ a b Goldsbury, Ryan; et al. (2010年12月). 「ACSによる銀河系球状星団サーベイ. X. 65個の星団の中心位置の新たな決定」. The Astronomical Journal . 140 (6): 1830– 1837. arXiv : 1008.2755 . Bibcode : 2010AJ....140.1830G . doi : 10.1088/0004-6256/140/6/1830 . S2CID 119183070 . 
  3. ^ Baumgardt, H.; et al. (2021). 「Gaia EDR3、HST、文献データの組み合わせによる銀河系球状星団への正確な距離」 . Monthly Notices of the Royal Astronomical Society . 505 (4): 5957– 5977. arXiv : 2105.09526 . Bibcode : 2021MNRAS.505.5957B . doi : 10.1093/mnras/stab1474 .
  4. ^ "Messier 4" . SEDS Messier Catalog . 2024年7月21日閲覧。
  5. ^ a b c Vitral, E.; et al. (2023). 「球状星団M4における捉えどころのない暗黒中心質量」 . Monthly Notices of the Royal Astronomical Society . 522 (4): 5740– 5757. arXiv : 2305.12702 . Bibcode : 2023MNRAS.522.5740V . doi : 10.1093/mnras/stad1068 .
  6. ^ a b c Marino, AF; et al. (2008年11月). 「銀河系球状星団NGC 6121 (M 4)における2つの恒星集団の分光学的および測光的証拠」.天文学と天体物理学. 490 (2): 625– 640. arXiv : 0808.1414 . Bibcode : 2008A&A...490..625M . doi : 10.1051/0004-6361:200810389 . S2CID 15786238 . 
  7. ^ a b Caputo, F.; Castellani, V.; Quarta, ML (1985年2月). 「RR Lyrae変光星の特性に基づく球状星団NGC 6121 (M4)の赤化、距離係数、年齢」.天文学と天体物理学. 143 (1): 8– 12.書誌コード: 1985A&A...143....8C .
  8. ^ “M4” .シンバッド。ストラスブール天文学センター。2010 年 3 月 25 日に取得。
  9. ^ a b c d「メシエ天体4」 . www.messier.seds.org . 2023年11月13日閲覧。
  10. ^ Baumgardt, H.; et al. (2021). 「Gaia EDR3、HST、文献データの組み合わせによる銀河系球状星団への正確な距離」 . Monthly Notices of the Royal Astronomical Society . 505 (4): 5957– 5977. arXiv : 2105.09526 . Bibcode : 2021MNRAS.505.5957B . doi : 10.1093/mnras/stab1474 .
  11. ^ディネスク、ダナ I.ジラール、テレンス・M.ヴァン・アルテナ、ウィリアム・F. (1999 年 4 月)。「球状星団の空間速度 III. 星団の軌道とハローの下部構造」天文ジャーナル。117 (4): 1792–1815。Bibcode : 1999AJ....117.1792D。土井：10.1086/300807。
  12. ^ 「古代の球体」 ESA /ハッブル宇宙望遠鏡週間写真集。 2012年9月3日閲覧。
  13. ^ 「秘密を持つクラスター」 ESOプレスリリース2012年9月5日閲覧。
  14. ^ Kaluzny, J.; Rozanska, A.; Rozyczka, M.; Krzeminski, W.; Thompson, Ian B. (2012年5月). 「M4に2つ目の中性子星は？」 . The Astrophysical Journal Letters . 750 (1): L3. arXiv : 1203.5971 . Bibcode : 2012ApJ...750L...3K . doi : 10.1088/2041-8205/750/1/L3 . S2CID 118323035. 2021年3月1日閲覧。 
  15. ^天体ハンドブック、第3巻：くじゃく座からこぎつね座まで、ロバート・バーナム・ジュニア、1703ページ。
  16. ^ a b「NASA​​のハッブル宇宙望遠鏡、地球に近い中規模ブラックホールを探る」 NASA 、 2023年5月23日。 2023年5月23日閲覧。

参照

ウィキメディア・コモンズには、メシエ4に関連するメディアがあります。
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