מסייר 77 היא גלקסיה ספירלית מוארת ידועה, קרובה יחסית, עם חור שחור סופר מסיבי במרכזה.
קונספט של אמן של Messier 77, הכולל את החור השחור העוצמתי שלו ואת דיסק ההצטברות שלו, ומעולם לא נראה קיטוב במסירי מים מחוץ לגלקסיית שביל החלב שלנו. קרדיט תמונה: NSF / AUI / NRAO / S. Dagnello.
היא גלקסיה ספירלית מסורגת הממוקמת במרחק של 62 מיליון שנות אור בקבוצת הכוכבים Cetus.
ידוע גם בשם NGC 1068, LEDA 10266 ו-Cetus A, יש לו עוצמה לכאורה של 9.6.
מסייר 77 התגלה על ידי האסטרונום הצרפתי פייר מאצ'ין בשנת 1780, שזיהה אותו במקור כערפילית. לאחר מכן העביר Méchain את התגלית לעמיתו, האסטרונום הצרפתי שארל מסייה.
מסייר האמין שהעצם הזוהר ביותר שראה הוא צביר כוכבים, אך ככל שהטכנולוגיה התקדמה התממש מעמדו האמיתי כגלקסיה.
בקוטר של 100,000 שנות אור, מסייר 77 היא אחת הגלקסיות הגדולות בקטלוג מסייר - כה מסיבית עד שכוח המשיכה שלה גורם לגלקסיות סמוכות אחרות להתפתל ולהתעוות.
זוהי גם אחת הגלקסיות הקרובות ביותר עם גרעין גלקטי פעיל (AGN).
גלקסיות פעילות כאלה הן בין העצמים הבהירים ביותר ביקום ופולטות אור לכל היותר, אם לא את כולם, אורכי גל, מקרני גמא וקרני רנטגן ועד לגלי מיקרו וגלי רדיו.
עם זאת, למרות מעמדו כיעד פופולרי עבור אסטרונומים,מוסתר על ידי עננים עבים של אבק וגז.
קוטר של כמה שנות אור, המנוקד על ידי מאות מקורות מובהקים של מיזר מים שרמזו במשך עשרות שנים על מבנים עמוקים יותר.
מאסרים הם משואות מובהקות של קרינה אלקטרומגנטית המאירות באורכי גל מיקרוגל או רדיו; באסטרונומיה של רדיו, מאסרים שנצפו בתדר של 22 גיגה-הרץ שימושיים במיוחד מכיוון שהם יכולים לזרוח מבעד לחלק ניכר מהאבק והגז שמסתירים את אורכי הגל האופטיים.
האסטרונום של אוניברסיטת באקנל ג'ק גלימור ועמיתיו יצאו לצפות במסייר 77 מתוך מחשבה על מטרות תאומות: מיפוי אסטרומטרי של רצף הרדיו של הגלקסיה ומדידות הקיטוב עבור מאסרי המים שלה.
"Messier 77 הוא קצת VIP בקרב גלקסיות פעילות", אמרה ד"ר CM Violette Impellizzeri, אסטרונומית במצפה הכוכבים של ליידן.
"זה עוצמתי בצורה יוצאת דופן, עם חור שחור ודיסק צבירה קצה. ובגלל שהוא כל כך קרוב, זה נחקר ממש ממש טוב לפרטי פרטים".
עם זאת, עורכי המחקר הסתכלו על Messier 77 בצורה חדשה לחלוטין.
התצפיות שלהם הסתמכו על המשודרג לאחרונהמערך רגישות גבוהה(HSA), המורכב מטלסקופי NRAO של NSF במערך הגדול מאוד של קארל ג'יאנסקי, מערך הבסיס הארוך מאוד וטלסקופ גרין בנק.
על ידי מדידת הקיטוב של מאסרים של מים וכן את הרצף של פליטות הרדיו ממסייר 77, הם יצרו מפה שחושפת את מקור הרדיו הקומפקטי הידוע כיום כ-NGC 1068* וכן מבנים מורחבים מסתוריים עם פליטות חלשות יותר.
מיפוי ההתפלגות האסטרומטרית של הגלקסיה ומסירי המים שלה גילה שהם מפוזרים לאורך חוטי מבנה.
"באמת התברר בתצפיות החדשות האלה שהחוטים האלה של כתמי מאסר מסתדרים כמו חרוזים על חוט", אמר ד"ר גלימור.
"היינו המומים לראות שיש היסט ברור - זווית תזוזה - בין רצף הרדיו המראה את המבנים בליבת הגלקסיה לבין מיקומם של המאזרים עצמם."
"התצורה לא יציבה, אז אנחנו כנראה מתבוננים במקור של יציאה מגנטית."
מדידות HSA של הקיטוב של מאסרי מים אלה חשפו עדויות בולטות לשדות מגנטיים.
"אף אחד מעולם לא ראה קיטוב במאגרי מים מחוץ לגלקסיה שלנו", אמר ד"ר גלימור.
"בדומה למבנים הלולפיים הנראים על פני השמש שלנו כבולטים, דפוס הקיטוב של מאסרים אלה מצביע בבירור על כך שגם שדות מגנטיים נמצאים בשורשם של מבנים בקנה מידה של שנת אור".
"להסתכל על החוטים, ולראות שווקטורי הקיטוב מאונכים אליהם, זה המפתח לאשר שהם מבנים מונעים מגנטית. זה בדיוק מה שהיית מצפה לראות."
מחקרים קודמים של האזור רמזו על דפוסים הקשורים בדרך כלל לשדות מגנטיים, אך מסקנות כאלה נותרו מחוץ להישג ידם של התבוננות בטכנולוגיה עד לאחרונה.
הממצאים חושפים עדויות למקור רדיו מרכזי קומפקטי (החור השחור העל-מסיבי של הגלקסיה), קיטוב ברור של מאסרי המים המעידים על מבנה בתוך השדות המגנטיים של מסייר 77, ותכונות מורחבות מרהיבות על פני הרצף של תדרי הרדיו.
יחד, ממצאים אלה מצביעים על כך ששדות מגנטיים הם המניעים הבסיסיים של תופעות אלה.
עם זאת, נותרו הרבה תעלומות. בתוך מפת רצף הרדיו, למשל, יש בליטה מפוזרת וחלשה שהצוות כינה את זנב השועל, המשתרע צפונה מהאזור המרכזי.
"אמרנו לעצמנו, כשיצאנו לעשות את זה, 'בואו נראה אם אנחנו באמת יכולים לדחוף את הגבולות ולקבל רצף טוב כמו גם נתוני קיטוב'. ושתי המטרות הללו הצליחו", אמר ד"ר גלימור.
"עם NSF NRAO High Sensitivity Array, זיהינו קיטוב מגה-מאזר מים בפעם הראשונה, וגם יצרנו מפת רצף מדהימה באמת שאנחנו עדיין מנסים לעטוף את מוחנו".
אנְיָרהמתאר את התוצאות פורסם היום ב-מכתבי יומן אסטרופיזיים.
_____
ג'ק פ. גלימורet al. 2024. הגילוי של פליטת אדי מים מקוטבים בדיסק צבירה מולקולרית.ApJL975, L9; שניים: 10.3847/2041-8213/ad864f
