Мессье 54 – шаровое скопление в Стрельце

Мессье 54 (M54) – внегалактическое шаровое скопление, расположенное в южном созвездии Стрельца. Оно имеет видимую звездную величину 8,37 и находится на расстоянии 87 400 световых лет от Земли. В Новом общем каталоге объект имеет обозначение NGC 6715.

Мессье 54 было первым обнаруженным шаровым скоплением, принадлежащим другой галактике. Первоначально считалось, что оно находится на расстоянии от 50 000 до 65 000 световых лет от Солнечной системы. Однако в 1994 году ученые обнаружили, что M54, скорее всего, принадлежит карликовой эллиптической галактике Стрельца (SagDEG), одной из галактик-спутников Млечного Пути, которая в конечном итоге будет захвачена и поглощена нашей галактикой. Несмотря на то, что оно не было признано таковым в течение 200 лет, M54 считается первым внегалактическим скоплением, когда-либо обнаруженным.

Единственным другим внегалактическим шаровым скоплением, внесенным в каталог Мессье, является Мессье 79. Оно расположено в созвездии Лира. M79 был обнаружен другом Шарля Мессье французским астрономом Пьером Мешеном в 1780 году. ОБъект входит в состав карликовой галактике Большого Пса, еще одному спутнику Млечного Пути.

Характеристика Мессье 54

Предполагаемый возраст M54 составляет 13 миллиардов лет. Скопление удаляется от нас со скоростью около 142 км/с, что аналогично скорости эллиптической карликовой галактики Стрельца (130 км/с). Галактика также находится на аналогичном расстоянии (от 80 000 до 90 000 световых лет). 

Скопление расположено в центре галактики, что привело некоторых ученых к предположению, что оно, на самом деле, может быть ядром галактики. Другие, однако, утверждали, что M54 было реальным шаровым скоплением и что именно распад его орбиты привел к падению скопления в центральную область галактики. Считается, что распад орбиты скопления был вызван динамическим трением или гравитационным сопротивлением, которое возникает, когда движущееся тело теряет импульс и кинетическую энергию в результате гравитационного взаимодействия с другими объектами в пространстве.

Мессье 54 занимает площадь в 12 угловых минут, что соответствует истинному радиусу в 153 световых года. Оно имеет классификацию плотности III, что делает его довольно концентрированным и одним из самых плотных известных шаровых скоплений. При абсолютной звездной величине -10, M54 имеет светимость, примерно в 850 000 раз превышающую солнечную. Яркое центральное ядро скопления имеет диаметр всего 2,1 угловой минуты, а само ядро занимает всего 1 угловую минуту видимого неба.

М54 содержит более миллиона звезд, включая, по меньшей мере, 82 переменные. Из них 55 являются переменными RR Лиры. Астрономы также обнаружили две полурегулярные красные переменные звезды с периодами 77 и 101 день.

Голубые звезды были еще одним интересным открытием в M54. Эти звезды принадлежат к редкому классу звезд горизонтальной ветви (звезд с массами, подобными солнечной, на стадии эволюции, следующей сразу за ветвью красных гигантов), которые выходят за нижний предел массы оболочки канонических горячих звезд горизонтальной ветви. Такие звезды были обнаружены в очень немногих других галактических шаровых звездах: Омега Центавра, NGC 6273, NGC 2808 и NGC 6388.

Мессье 54 можно увидеть вблизи двух других ярких шаровых скоплений, Мессье 69 и Мессье 70. Однако оно примерно в 3 раза дальше.

В 2009 году астрономы обнаружили в центре скопления черную дыру средней массы. Это был первый объект такого рода, когда-либо обнаруженный в шаровом скоплении. Масса черной дыры оценивается в 9 400 солнечных масс.

История обнаружения шарового скопления М54

Мессье 54 был открыт Шарлем Мессье 24 июля 1778 года. Мессье включил объект в свой каталог со следующим описанием: “Очень слабая туманность, обнаруженная в Стрельце. Ее центр блестящий, и в нем нет звезды, видимой в ахроматический телескоп 3,5 фута. Его положение было определено по Дзете Стрельца 3-й величины”.

Уильям Гершель смог разделить внешние области скопления на отдельные звезды 14-й и 15-й звездной величины. После наблюдения скопления 24 июня 1784 года. Джон Гершель добавил скопление в свой каталог как h 3763, а позже включил его в Общий каталог как GC 4442.

Расположение на небе

Скопление очень легко найти, поскольку оно находится рядом с Асцеллой (Дзета Стрельца) – третьей по яркости звездой в Стрельце и одной из звезд, образующих небесный астеризм Чайник. M54 расположена на 0,5 градуса южнее и на 1,5 градуса западнее звезды.

Хотя M54 легко обнаружить, даже большие любительские телескопы не могут разделить его на отдельные звезды, а бинокли и маленькие телескопы показывают только круглое, туманное пятно света. Лучшее время года для наблюдения скопления – июнь, июль и август, но оно никогда не поднимается высоко над горизонтом для северных наблюдателей.