Галактика Треугольника

Галактика Треугольника (также M 33, NGC 598) — спиральная галактика типа Sc в созвездии Треугольника. Третья по размеру после Галактики Андромеды и Млечного Пути галактика местной группы, в 5—10 раз меньше Млечного Пути по массе. По диаметру в 2 раза меньше Млечного Пути и в 4 раза меньше галактики Андромеды. Её диаметр — около 50 тысяч световых лет соответствует средней величине, типичной для спиральных галактик. Видимая звёздная величина +5,7m, — это самый удалённый небесный объект, в хорошую погоду видимый невооружённым глазом.

В одном из её спиральных рукавов находится эмиссионная туманность NGC 604 поперечником 1300 световых лет — крупнейшая обособленная область звёздообразования, где сосредоточено более 200 звёзд-гипергигантов.

История наблюдений

В первой половине XVII века настоятелем кафедрального собора в сицилийском прибрежном городе Пальма-ди-Монтекьяро был уроженец из соседней Рагузы, падре Джованни Одьерна (1597—1660). Падре был человек образованный и любознательный, интересовался всем — от устройства зрения у насекомых до планировки городов; помимо священства преподавал в приходской школе, был доктором богословия, членом математического общества, придворным духовником, астрологом и врачом. Среди любимых его занятий была и астрономия. С юных лет Одьерна поклонялся гению Галилея, смастерил себе телескоп по его чертежам и проводил за ним многие ночи. Однажды этот «святой отец» задумал составить полный атлас звёздного неба, с сотней карт.

В порядке подготовки он старался систематизировать все свои астрономические наблюдения и полученные благодаря им результаты. Пока до атласа (который так и не был создан) было далеко, Одьерна публиковал некоторые самостоятельные части будущей книги в виде отдельных монографий. Так появилась в печати книга «О систематике мира комет, и о замечательных объектах на небе» (Палермо, 1654). В книге обосновывалось различие между кометами и небесными телами, которые не являются ни звёздами, ни кометами, ни планетами, и давался перечень 40 таких небесных тел. Помимо собственно перечня, в тексте трактата упоминаются и другие небесные тела, в одном из которых, — в «Туманности у треугольника с обеих сторон» (лат. «Nebula de triangulum hinc inde»), — учёные склонны видеть первое упоминание галактики М33, поскольку (при неясной локализации) описание туманности, приведённое далее в тексте, совпадает с данными М33.

Впрочем, книга монтекьярского астронома-епископа прошла незамеченной и оставалась почти неизвестной вплоть до 1985 года. Поэтому в ночь с 25 на 26 августа 1764 года галактику снова открыл выдающийся французский астроном Шарль Мессье. В его исторически важном «Каталоге туманностей и звёздных скоплений», изданном в 1774 году, туманность в созвездии Треугольника значилась как «объект № 33», отсюда и её название «М33». В истории создания каталога говорится, что прежде чем приступить к систематизации туманностей, Мессье проштудировал все доступные ему источники, стараясь выявить туманности, наблюдавшиеся до него, но при этом неизвестно, видел ли он книгу Одьерны, которая была также посвящена этому вопросу.

Когда первооткрыватель планеты Уран, английский астроном и композитор Уильям Гершель, составлял своё «расширение» каталога небесных объектов (ставшее основой «Нового общего каталога» — New General Catalog, NGC), он старался не включать в него объекты, описанные Мессье; однако объект M33 стал исключением и значится в его каталоге как объект «H V-17», «открытый» им 11 сентября 1784 года. Возможно, Гершель внёс М33 в свой каталог на том основании, что ему удалось различить в этой туманности ещё несколько небесных объектов, отмеченных в его каталоге отдельно. Это «ярчайшая и крупнейшая» на небе эмиссионная туманность «NGC 604», хорошо различимая в северо-восточной части М33, а также три более мелких — NGC 588, 592 и 595.

В 1850 году ирландский астроном Уильям Парсонс, изучавший туманности с помощью мощнейшего в его времена телескопа, выявил «спиральность» некоторых из них и ввёл соответствующий термин — «спиральная галактика». В противоположность «небулярной теории» он стремился доказать, что туманности состоят не из газа, — или не только из газа, — а из густых звёздных скоплений. Туманность в созвездии Треугольника он указывал как одну из «спиральных туманностей» такой природы, хотя мощность его телескопа ещё не позволяла ему различить в ней звёзды. В 1922—1923 годах немецкий астроном Макс Вольф сумел получить снимки, на которых в туманности уже определённо были различимы отдельные звёзды. В 1926 американский учёный Эдвин Хаббл доказал, что 35 звёзд галактики М33 — это классические цефеиды. Открытие позволило ему рассчитать расстояние до этих звёзд, а также позволило подтвердить предположение, что спиральные туманности — это сложные звёздные системы, подобные нашей галактике (Млечному Пути), а не просто облака газа в ней. Дальнейшее изучение Галактики Треугольника, как одной из ближайших, даёт ценные сведения для развития теории происхождения звёзд и галактик и понимания их свойств.

В 1959 году голландский астроном Луиза Волдерс (Louise Volders) показала, что спиральная галактика М33 (Галактика Треугольника) вращается не так, как ожидалось в соответствии с кеплеровской динамикой (см. кривая вращения галактики). В дальнейшем этот феномен был обнаружен и во многих других галактиках, который в дальнейшем получил объяснение в виде теории о гипотетическом веществе — тёмной материи.

Структура

По измерению скоростей звёзд с помощью космического телескопа «Хаббл» в центре галактики M33 признаки сверхмассивной чёрной дыры не были обнаружены. Верхнее ограничение на массу центральной чёрной дыры составляет 1,5 тыс. M⊙. Кроме того, М33 является галактикой с плоским диском — в отличие от большинства спиральных галактик, она лишена центрального утолщения, хотя и содержит яркое ядро. Отсутствие в центре чёрной дыры и центрального утолщения в галактике физически связаны между собой.

Интересные объекты

В 2007 году астрономы с помощью гавайского телескопа Gemini и рентгеновского телескопа Chandra обнаружили в данной галактике кандидата на чёрную дыру M33 X-7. Её масса равна примерно 16 массам Солнца. Это одна из самых крупных известных чёрных дыр звёздной массы, с ней сравнима по массе GRS 1915+105. Но такие объекты, конечно же, уступают по масштабам сверхмассивным чёрным дырам, находящимся в центрах галактик. Обнаружить M33 X-7 удалось благодаря её воздействию на соседнюю звезду массой 70 солнечных, с которой она образует двойную систему. M33 X-7 вращается вокруг неё с периодом в 3,5 суток, немного раскачивая звезду из стороны в сторону, заодно затмевая её рентгеновское излучение. А так как M33 X-7 относительно нас проходит прямо перед диском звезды, то астрономы смогли определить некоторые величины этих объектов с очень высокой точностью. Второму компоненту не более 3 миллионов лет. Согласно модели, она сколлапсирует спустя два-три миллиона лет, превратившись в другую чёрную дыру.

Наблюдения

Галактика в Треугольнике является одним из самых притягательных объектов для наблюдений астрономами-любителями в северном полушарии. В безлунную ночь в сельской местности она может быть обнаружена невооружённым глазом в виде тусклого туманного пятнышка между α Треугольника и τ Рыб. Ввиду невысокой яркости галактику трудно наблюдать в зоне городской засветки.

Для того, чтобы рассмотреть структуру М33, необходим телескоп с апертурой от 200 мм и окуляром с широким полем зрения. Галактика имеет вид чуть овального диффузного пятна с незначительным увеличением яркости к центру. На продолжении северного рукава спиральной структуры можно наблюдать относительно яркий компактный объект — NGC 604 — область активного звёздообразования. К западу от ядра можно наблюдать диффузные пятна NGC 595, NGC 592 и NGC 588. К северу от ядра наблюдаются сгущения яркости IC 141 и IC 142.

Эту галактику (так же как и M 101) западные астрономы-любители иногда называют «Pinwheel Galaxy» — Вертушка (детская игрушка на палочке), в русскоязычных источниках иногда используется ошибочный перевод «цевочное колесо».

Соседи по небу из каталога Мессье

• M 31 — (на северо-запад, по другую сторону от β And) «Туманность Андромеды» со спутниками M 32 и M 110.
• M 74 — (на юг, в Рыбах) ещё одна спиральная галактика, которая имеет видимость «плашмя».