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domingo, 27 de novembro de 2016

M 77 - A Mãe das Galaxias Seyfert

           
              Galáxias Seyfert são assim chamadas por terem suas características mais intrínsecas definidas por Carl Seyfert, que em 1934 percebeu que suas regiões centrais possuem um espectro peculiar e fortíssimas linhas de emissão. Enquanto espirais “ normais” possuem seu espectro composto pela luz de suas estrelas e este possuirá detalhes diretamente relacionados a composição de sua população estelar em determinada região da galáxia. As ditas galáxias normais possuirão o espectro de suas regiões centrais semelhantes aos das estrelas antigas (população II) das quais são feitas... Já algumas galáxias que passam por surtos de formação estelar em seus núcleos terão o espectro de suas regiões centrais marcado pelas linhas de emissão comuns a Estrelas jovens do tipo O e B. São as chamadas galáxias “Starburst”.
                Galáxias Seyfert apresentam grandes quantidades de gás em seus núcleos não associados a estrelas do tipo O e B. Seu núcleo são chamados de Núcleos Galácticos Ativos (Em Inglês se utiliza o acrônimo AGN.  De “Active Galactic Nuclei”). Embora as galáxias Seyfert sejam o tipo mais comum de AGN´s   existem outros tipos. Os mais famosos são os quasares e as radio-galáxias. A nomenclatura de certas galáxias pode ser um pouco sinuosa e esta ser uma galáxia Seyfert e também uma rádio galáxia.  O lugar comum em todas estas AGN´s é que o espectro suas brilhantes regiões centrais não é associado à luz de origem estelar...
                Seyfert criou uma lista onde reuniu 12 galáxias que apresentavam características linhas de emissão em seus núcleos. Em um trabalho seminal lançado em 1943 ele demonstra que estas possuem núcleo com linhas de emissão peculiares em seus espectros que se sobrepunha as linhas de absorção típicas de características estelares. E nestas as linhas de emissão eram muito mais amplas que em galáxias “ normais”. E não só isto. Suas regiões centrais são extremamente brilhantes e de aparência estelar ou quase estelar.
                “As 12 Seyfert´s Originais” são:  M 77, Ngc 1068, Ngc 1275, Ngc 2782, Ngc3077, Ngc 3227, Ngc 3516, Ngc 4151, M 106, Ngc 5548, Ngc 6814 e Ngc 7469.
                M 77 é a galáxia Seyfert mais estudada de todas e a que possui a mais longa e bela história. E como observar todo Catalogo Messier é uma daquelas questões de honra para a maioria dos astrônomos amadores não poderia deixar de ser perseguida no Nuncius Australis. Não bastasse isto sua posição na constelação de Cetus a torna um alvo acessível para os habitantes do Tropico de Capricórnio.
                Continuando a rasgação de seda: ela é o mais perto que pode-se chegar de um quasar. Estes são objetos muito mais distantes e de “outros tempos”. Mas como ambos são AGN´s existe uma corrente que prega tratarem-se da mesma coisa embora em ângulos de visada e escalas diferentes.  Na verdade, há hoje um certo consenso que quasares, Galáxias Seyfert, Objetos BL Lacertae, Radio Galáxias e Cia Ltda. são resultado de um mesmo fenômeno físico. Buracos negros muitos maciços interagindo com a matéria em núcleos galácticos.
                Como já falei acima Galáxias Seyfert possuem núcleos muito brilhantes. Isto as torna simpáticas a causa de astrônomos amadores que possuem equipamentos modestos e lutam contra poluição luminosa.
              
                  M 77 é facilmente localizada a 1o de Delta Ceti (4a mag.) e colada a uma estrela de 10a magnitude. Desta forma parecendo uma estrela dupla. Com 50X de aumento percebe-se imediatamente que M 77 não é uma estrela. Embora não perceba detalhes de seus braços noto imediatamente uma barra cruzando o brilhante núcleo. Devido a presença de nuvens fiz poucas exposições da mesma e as fotos que acompanham este post dão um excelente exemplo do que você irá perceber com sua vista. O melhor resultado que obtida foi com minha 17 mm. Mas creio que com mias aumento ela seja ainda melhor. Infelizmente minha ocular 10 mm não é de uma qualidade tão boa quanto a 17...Como falei ela se assemelha muito a uma espiral barrada embora em fotos com exposições mais longas e elaboradas das aqui apresentadas a galáxia apresenta uma estrutura quase “gran design” embora com os braços bem fechados.  Já a observei com meu binóculo 15X70. O núcleo é evidente e a estrela “parceira” a denuncia. Percebe-se leve nebulosidade a redor do núcleo.  Tenho certeza que com mais tempo de captura e um local escuro fotografias irão revelar muitos detalhes nesta. Estando quase de frente para nós (Face -on) seus braços apresentam baixo brilho de superfície e são alvos interessantes em locais de pouca poluição luminosa. Em condições suburbanas claras (Bortle 6 ou 7) o núcleo e a barra central são os únicos que detalhes percebo. Mesmo com visão periférica. Talvez com um pouco mais de esforço e em noite de excelente transparência consiga espremer mais sutilezas ...

                M 77 foi descoberta por Pierre Mechain, o maior parceiro de Messier, na noite de 28 de outubro de 1780.: 
                “ Observada em 17 de dezembro de 1780 – Aglomerado de tênues estrelas o qual contém nebulosidade, em Cetus, e no mesmo paralelo que a estrela d  Ceti. Esta foi reportada como de 3a magnitude s a qual M. Messier estimou como de apenas 5a   M. Messier viu este aglomerado em 29 de outubro de 1780 como uma nébula”.
                Diversos autores perceberam alguns nós entre a nebulosidade e como era habito entre os observadores “clássicos” estes imediatamente “resolviam” estrelas.  
                Smyth em seu “Cycles of Celestial Objects” e/ou “The Bedford Catalog” nos conta:
                “ Uma nebulosa estelar arredondada, próxima a delta mandíbula inferior da baleia... Primeiramente observada por Messier em 1780 como uma massa de estrelas (a mass de etoiles) contendo nebulosidade. É pequena, brilhante e exatamente em linha com três pequenas estrelas, uma precedendo e duas seguindo, e a qual a maior e mais próxima é uma de 9a magnitude para sf (South following, SE) existem outras diminutas companheiras no campo que é diferenciado de Gama Ceti
                Este objeto é maravilhosamente distante e insulado, com presumível evidencia de densidade intrínseca em sua agregação, e demonstrando a existência de uma força central, residindo ou em um corpo no centro de gravidade de todo o sistema.  Sir William Herschel observou este objeto repetidas vezes e conclui:  através observações com o telescópio grande, de 10 pés, com um poder de ampliação de 72,82 vezes, nós podemos concluir que a profundidade de sua parte próxima é pelo menos de 910a ordem. Isto 910 vezes mais distante que as estrelas de 1a magnitude”.
                Podemos perceber como evoluiu o entendimento das estrelas e de como cresceu nosso universo pouco mais de 200 anos... Herschel foi o maior astrônomo do início do século XIX e acreditava que o brilho das estrelas dependia exclusivamente de sua distância. Mas a presença de um corpo muito maciço no coração de M 77 parece um ato de clarevidência de Smyth...
Esta é do Hubble Space Telescope....

                As distancias no universo são sempre alvo de discussão. O valor de 60 milhões de anos luz para M 77 na página de Hartmutt Frommert. Em se tratando de Messier é sempre uma fonte a ser levada em consideração. Isto a colocaria a uma distância semelhante ao aglomerado de Coma Virgo, mas em outra direção.  Outras fontes invocam 47 milhões de anos luz. E outras ainda vão além de Coma Virgo o que faria de M77 o objeto mais distante do Catalogo Messier.  M 77 foi o segundo objeto (o primeiro foi M 104) a ter um grande desvio para o vermelho medido (1914) e ela se afasta de nós a 1100km/seg.
                   M 77 possui  seu próprio grupo . Mas a maioria de sua damas de companhia é bem tímida.
                M 77 foi ainda uma das 14 primeiras nebulosas espirais descobertas e descritas por Lord Rosse com seu histórico telescópio conhecido como o “Leviatã de Parsonstown”.
                Uma das mais acessíveis e cheia de histórias entre as Galáxias Seyfert para amadores e em excelente posição para observação neste final de primavera logo no início de noite.

               

                

sábado, 14 de maio de 2016

Ngc 4945: A Galaxia da Pinça

               


              Patrick Moore , embora pouco conhecido no Brasil , foi um dos maiores divulgadores da astronomia de todos os tempos . Pilotou o o "The Sky at Night" ( um programa sobre astronomia ) durante 56 anos.  Isto faz dele um membro do Guinnes e sonho inimaginável no Brasil. Imaginem um programa devotado a astronomia na Globo e indo ao ar durante mais de meio século...
                Especialista na observação lunar ele criou um Catalogo de DSO´s em 1987.  Como ele não poderia batizar suas entradas com a letra M ( propriedade de Messier desde o sec. XVIII) ele utilizou o nome de familia de sua muito chegada mãe. Nasceu o Catalogo Caldwell. Sendo este um popstar viajou pelo mundo todo e diversas de suas entradas são joias da coroa austral.
                Ngc 4945 é também C 83.  Trata-se de uma galaxia espiral barrada (SBcd) que habita na constelação de Centauros. Apresentado-se quase de perfil para nós e com uma magnitude de 8.5 ela é um alvo fácil para telescópios amadores. Ou pelo menos deveria ser. Com um diâmetro aparente de quase 20´ as coisas não são tão fáceis como parecem. Seu brilho de superfície de 14.0 percebe la visualmente é algo viável somente em céus bem escuros. Debaixo destes ele será percebida mesmo com pequenos binóculos.
                Observar e fotografar 4945 foi uma aula digna de Sir Patrick para mim.

                Localizar a galaxia não chega a ser difícil já que a mesma se encontra no mesmo campo ocular de Xi Centaurus. Esta é uma fácil estrela dupla e como ambos os membros são facilmente separados ( bem separados...) e percebidos mesmo em pequenas buscadoras   chegar a nosso destino é simples. Um pequeno dever de casa com auxilio do Stellarium ou qualquer outro programa garantirão que você chegou a seu destino.
Dever de casa


               Uma vez com tudo dentro do quadro e no esquadro cabe a você perceber a discreta  e grande área levemente diferente do fundo do quadro. Talvez em céus mais escuros que o céu bortlle 7 que observei a maravilha ela seja mais evidente. Em céus suburbanos claros ela é pouco mais que um gradiente entre o céu e o céu...
Um unico frame de 25 seg sem nenhum tratamento. É próximo do que você vai ver na ocular. Depois de se concentrar bastante...

                A primeira lição:  Galaxias não são alvos fáceis. Você muitas vezes esta no lugar certo e com estas no campo da ocular mas não as percebe. Sua observação esta no região do cérebro responsável pelos sentimentos e não pela visão...
Esta foto foi incluída anos mais tarde neste post. Com o tempo aprendi a lidar melhor com o DSS. Mas foi o PixInSight 1.8 que extorquiu os maiores detalhes aqui percebidos.  

                Certo de possuir ela em campo e com um " felling" de que algo mais habita a região do espaço que estou vendo além de estrelas eu decido fotografar.
                Com Xi me ajudando a garantir o foco programei a câmera ( usando o Canon Utilities) para realizar 40 exposições de 25 segundos com 3200 asa. Logo na primeira foto percebo que ela esta lá. Mas ainda assim discreta.
                A galaxia é enorme e cobre mais de um quarto do campo de sensor da Canon T3 ( 63´X 42`) .
                Depois da captura e certo do que estou vendo volto para a ocular e com minha 17 mm .  Com  70 X de aumento percebo melhor sua presença visualmente. Depois de um bom tempo namorando e com os olhos bem adaptados começo a perceber alguma coisa. . A região que poderia ser a piteira do charuto  surge mais brilhante e talvez com algum indicio de núcleo. E onde habitaria o brasa seria um charuto quase apagado. Uma discreta região mais escura comparece como se o charuto estivesse  rasgado próxima a brasa.   Tudo isto  sendo capturado em uma parte do cérebro desconhecida.Seu apelido (creio que invenção de O´Meara) é "The Tweezers Galaxy". A Galaxia da Pinça. Eu acho ela mais parecida com uma guimba de cigarro mal apagada. Mas não poderia usar isto como título do post...
                Ngc 4945 é uma das galaxias do Grupo de M83. Temos visitado e registrado a região com uma certa frequência nos últimos meses aqui no Nuncius Australis. Outra parceira do grupo é Centauros A . Sua relação com esta foi responsável por  mais uma daquelas história quixotescas na astronomia que encantam ao autor. Talvez devido aos meus tempos de escalador  ou a uma identificação espiritual os "Conquistadores do Inútil" são sempre vistos com simpatia por aqui.
                Um dos meus livros de cabeceira é " Astronomy: the Structure of the Universe". do Kauffman II. Minha edição é de 1977. Foi presente de um grande amigo meu e Doutor e Professor de fisica  da PUC R.J. Naqueles tempos o nosso Dom quixote ainda lutava contra moinhos , o Big Bang , Hubble e o quase todo o resto da comunidade científica... Seu nome : Halton "Chip" Arp.
                Em um dos capítulos finais do livro de Kauffman ( para lá de datado...) ele fala o seguinte: " Correndo o risco de severas criticas de seus colegas , este escritor vai apresentar  o contorno de uma série de observações e teorias que são chamadas alternativamente  por outros de lixo , insanidade , _________*, astrologia , as forças do mal ( termo na época utilizado para o "lado negro da força") e heresia.
                Ele se refere as ideias de Narlikar , Hoyle e Arp.
                Estes defendiam que o redshift de quasares (ainda não existiam AGN´s ") eram intrínsecos e não resultado de suas distancias. Galaxias ejetariam quasares e estes se tornariam galaxias. Matéria surgiria assim . E matéria jovem tem um redshift associado. Nada de Big Bang.
                Ngc 4945 teria sido "ejetada" de Centaurus A. Esta uma radio galaxia e um parente de quasares  para nossos caçadores de borboleta.
                Arp era um mestre do mistério e achava que toda galaxia "diferente" que encontrava tinha um quasar debaixo da capa.  Ela localizava filamentos de gás conectando  radio galaxias ( ou quasares) a galaxias ditas "normais" milhões ou bilhões de anos distantes . Segundo a hipótese existiriam galaxias mais "comuns" que outras.  Radio galaxias como Centaurus A criariam galaxias...  Ngc 4945 seria "filha de Centaurus A.  Arp determinou que jatos de raio X nascedouros em Cen A apontavam diretamente para 4945.  Mas ambas são parte do mesmo grupo e possuem redshift semelhante.
40 frames 20seg 3200 ASA. Rot n Stack +fitswork e photoshop


                A imaginação é uma poderosa ferramenta para ciência. Mas não acredite nela cegamente. Sonhar não custa nada...
                Desta vez por uma coincidência que não sabemos se tem algo a ver com as leis fundamentais do universo ocorre que Centaurus A e Ngc 4945 são ambas galaxias Seyfert.  Mas o que não sabia Arp é que existem dois tipos de galaxias Seyfert,Galaxias com núcleo ativo ( como a Seyfert) são denominadas de varias formas . Fruto da posição  destas em relação ao observador. Tudo é relativo..
                Fotos de um tempo que tanto Kauffman quanto Arp não habitavam ( feitas pelo Hubble Space Telescope) indicam que de fato ha uma especie de gasoduto entre ambas. Mas este  fruto de um encontro entre ambas a mais de 100.000.000 de anos. Hoje em dia estudos indicam que estes são mais comuns que  se supõem em aglomerados galácticos densos.  Ngc 4388 e M86 apresentam estrutura semelhante...
Um crop . DSS+Fits+ Photoshop

                Ngc 4945 foi descoberta por James Dunlop  em  1826 durante seu pioneiro levantamento dos céus austrais.
                " Bela é longa nebulosa com cerca de 10´ de comprimento e 2´de espessura formando um angulo com o meridiano cerca de 30(sudoeste) e [ nordeste] sua mais brilhante e larga é mais próxima da extremidade sudoeste que do centro e gradualmente diminui de brilho e largura em direção as extremidades, mas a largura é muito mais definida que o comprimento. Uma pequena estrela junto ao norte e uma menor junto a extremidade sul , mas nenhuma delas relacionada a nebulosa. Eu tenho a forte  suspeita que esta nebulosa é resolvível em estrelas , com uma leve compressão em direção ao centro. Eu não tenho duvidas de ela pode se resolver. Eu posso ver estrelas como meros pontos.  A nordeste de Xi Cenaturus"
                É pouco provável que Dunlop tenha resolvido estrelas em 4945.  Mas assim como eu obtive muito ruido nas modestas fotos imagine ele com um telescópio especular...
                 A outra lição que aprendi com Ngc 4945 é que se esperas detalhe em galaxias deves fazer muitas exposições. Não foram suficiente ainda que tenha conseguido tirar leite de pedra. Com pouco tempo para observar não posso fotografar um objeto por noite. mas 4045 vai receber uma visita mais demorada assim que a vida permitir...
                Outra lição é que o pós processamento de astrofotos não é uma ciência exata. Teoricamente o DSS é um programa muito mais poderoso que o Rot n´Stack. Mas apesar dos meljores resultados foi necessário muito mais trabalho e utilização de outros softs para se chegar até o produto final. Outro programa que estou aprendendo a usar é o IRIS.  Este é uma ferramenta poderosa mas hermética. É um software que demanda curso. Como não sou afeito a isto as coisas vão por tentativa e erro. Um dia eu chego lá. Ao longo do texto apresentei diversos resultados fotográfico e os procedimentos adotados.






                Fiquei muito feliz em perceber que na captura foram registradas Ngc 4945 ( esta parece apenas um defeito nos spikes de Xi cen  (ela se esconde atrás da estrela)  e Ngc 4976 ( a direita e acima de 4045 na foto abaixo). Uma espiral de 10 magnitude que demanda muita atenção para ser percebida visualmente. Se apresenta com uma estrela ( seu núcleo)  mas com bastante atenção e aumento é um alvo visual possível.   

domingo, 4 de dezembro de 2011

Galaxias Seyfert

Galáxias Seyfert foram assim batizadas em homenagem a Carl K. Seyfert que em 1943 as descreveu como uma classe de galáxias que apresentam em comum um núcleo com linhas de emissão notáveis.

Em seu trabalho ele elaborou uma lista com 12 galáxias relacionadas e posteriormente fez uma pesquisa mais detalhada em seis destas. Não confundir as chamadas seis galáxias Seyferts originais com o Sexteto de Seyfert. São coisas completamente diferentes.

O Sexteto é um aglomerado galáctico cujo membro mais brilhante é Ngc 6027. Com magnitude de 14,7 é muito além das pretensões deste post.

Já na lista de 12 galáxias primeiro descritas por Seyfert em 1943 existem diversos alvos ao alcance de telescópios pequenos.

As galáxias Seyfert fazem parte das chamadas galáxias com núcleos ativos. Um dos tópicos mais badalados da pesquisa astrofísica. Na verdade antes mesmo de sabermos que eram galáxias, diversos destes objetos já chamavam atenção dos astrônomos.

Seus núcleos são alimentados por buracos negros super massivos. Isto os faz super brilhantes. E com isto alvos perfeitos para os astrônomos amadores. 

 M 77, NGC 1275, NGC 3516, NGC 4051, NGC 4151, and NGC 7469. Estas são as seis Seyferts originais. Hoje em dia calcula-se que cerca de 10 % de todas as galáxias sejam Seyferts.

O Nuncius Australis vai apresentar uma lista com algumas das mais belas e brilhantes galáxias Seyfert.

Como o arquétipo de galáxias Seyfert poderia citar M 77.


Localizada em Cetus, a menos de 1º de Delta Cetus esta galáxia teve suas unusuais características notadas já no inicio do sec. XIX por William Ross devido a sua cor azulada em seu gigantesco telescópio (1800 mm). M 77 é uma galáxia gigantesca com massa superior a 1 trilhão de sóis. Seus braços cobrem mais de 170.000 anos luz.

Um alvo austral e uma das mais brilhantes Seyfert no céu é NGC 1365.


Uma das galáxias mais brilhantes do aglomerado de Fornax. Apresenta-se com uma espiral barrada com braços bem desenvolvidos e com estrutura visível (em locais escuros) ao alcance de pequenos telescópios (90 mm). Seu núcleo é um pouco menos brilhante do que é esperado de uma Seyfert já que é obscurecido por linha de poeira bem notável.



Outro exemplar deste tipo de galáxia AGN (da sigla em inglês para active galaxy nucleus) é NGC 3227.

 A menos de 1º a leste de Algieba (Gamma Leonis) você vai localizar esta espiral barrada. Ela brilha com magnitude 10.4 e apresenta uma companheira menor, NGC 3226. Esta é uma pequena elíptica que apresenta 11.4 como magnitude. O conjunto lembra um pouco M51, a galáxia do redemoinho. É aceito que a interação entre ambas tenha aumentado o fluxo de material presente no disco do buraco negro central de NGC 3227.

Entre Leão e Virgem habita o reino das galáxias e próximo a seu coração está M88.

 Esta também uma galáxia Seyfert. Localizada praticamente no maio da linha que liga Denebola (Beta Leonis) e Vendimiatrix (Épsilon Virgo). Mais precisamente a 10.4º de Denebola. Trata-se de uma espiral com os braços extremamente fechados e com um núcleo que hospeda um buraco negro com a massa de 80 milhões de sóis...

Outra Seyfert que se encontra no catalogo Messier é M106.

 Porém mais difícil para os astrônomos austrais. É uma espiral barrada altamente inclinada para nossa linha de visada. Isto a faz bem notável com quase qualquer instrumento. Apresenta 8.4 de magnitude

As galáxias Seyfert, em geral, apresentam um alto brilho de superfície e com isto são (pelo menos seus núcleos) bons alvos para astrônomos que sofrem com poluição luminosa.

Nem todas as galáxias Seyfert são espirais (sua grande maioria é). A lista de 12 galáxias inicialmente utilizada por Seyfert para a criação desta classe consistia em:

NGC 1068 (M 77), NGC 1275, NGC 2782, NGC 3077, NGC 3227, NGC 3516, NGC 4051, NGC 4151, NGC 4258 (M 106), NGC 5548, NGC 6814, and NGC 7469.

Posteriormente NGC 3077 e 2782 foram retiradas da lista e consideradas galáxias de outra classe.

A web apresenta muito material sobre galáxias Seyfert e AGN em geral.

Aqui um bom começo.