גלקסיית המערבולת

המונח "M51" מפנה לכאן. לערך העוסק בטנק, ראו M51 שרמן. גלקסיית המערבולת (המסומנת גם M51 ו-NGC 5194) היא גלקסיה ספירלית המציגה מבנה מרשים ומקיימת אינטראקציה כבידתית עם הגלקסיה הקרובה אליה NGC 5195‏. M51 שוכנת בקבוצת הכוכבים כלבי ציד ומרחקה משביל החלב הוא כ-23 מיליון שנות אור. הגלקסיה ושכנתה הקרובה ניתנות לצפייה על ידי אסטרונומים חובבים ואף במשקפת. כמו כן, היא מהווה יעד מחקר מעניין עבור אסטרונומים מקצועיים, עקב מבנה הזרועות הספירליות המרשים שלה והאינטראקציה החזקה שלה עם בת זוגה. לעיתים מתייחסים אל זוג הגלקסיות יחד כאל M51, ואז גלקסיית המערבולת מסומנת כ-M51a ובת הזוג - M51b. בגלקסייה זו התגלה לראשונה כוכב לכת מחוץ לגלקסיית שביל החלב, עליו הוכרז ב-2020 ונקרא M51-ULS-1b. הגלקסיה שוכנת בקבוצת כלבי ציד, וניתן למצוא אותה כ-3.5 מעלות מדרום-מזרח לאלקאיד שבקבוצת הדובה הגדולה. עם נטייה של 47° היא אינה שוקעת עבור צופים בקווי רוחב מעל 43° צפון ומאותה סיבה הגלקסיה נראית במיקום גבוה בשמים בכל רחבי החצי הכדור הצפוני, מה שהופך אותה לנוחה לתצפית החל משעות הערב המוקדמות בחורף ועד סוף האביב. בתנאי ראות טובים ניתן לראות את M51 אף בעזרת משקפת ובעזרת טלסקופ 150 מ"מ, ניתן גם להבחין במבנה הספירלי הפנימי של הגלקסיה וכן לראות את בת זוגה. בטלסקופים גדולים יותר (300 מ"מ ומעלה) ניתן להפריד בין הזרועות השונות, לראות אזורי יצירת כוכבים בתוך הגלקסיה ואת פרטי החיבור שלה ל-NGC5195. כרגיל עבור גלקסיות, ניתן לראות את מלוא גודלה של M51 רק בתצלומים בחשיפה ארוכה, אשר חושפים מבנה גדול משמעותית של גז מעבר לדיסקה הנראית בעין. בינואר 2005, אחד מצוותי טלסקופ החלל האבל הרכיב תמונה בגודל 11,477x7,965 פיקסלים של M51 (המוצגת בתיבת המידע), בעזרת המצלמה הרב-שימושית (ACS) של הטלסקופ. גלקסיית המערבולת התגלתה על ידי שארל מסיה ב-1773 וסומנה כ-M51 בקטלוג מסיה. בת זוגה, NGC 5195, התגלתה על ידי פייר מאשן, חברו ועוזרו של מסיה, בשנת 1781. בשנת 1845 הייתה גלקסיית המערבולת הגלקסיה הראשונה שזוהתה כגלקסיה ספירלית, על ידי ויליאם פרסונס, רוזן רוס השלישי, בעזרת טלסקופ מחזיר-אור בקוטר 1.8 מטר שהוא בנה בטירת ביר, אירלנד. מאמינים כי המבנה הספירלי המובהק של גלקסיית המערבולת הוא תוצאה של האינטראקציה הקרובה בינה לבין בת הלוויה שלה, NGC 5195. אך המבנה הספירלי אינו התוצאה היחידה של האינטראקציה, אשר גורמת גם להפרעות בענני גז ולהתפתחות אזורי יצירת כוכבים, הנראים בתמונת הגלקסיה כאזורים כחולים בהירים לאורך הזרועות. בשנת 1994 נצפתה בגלקסיית המערבולת סופרנובה 1994I, אשר סווגה כטיפוס Ic והגיעה לבהירות נראית שיא של 12.8. הסופרנובה התרחשה באזור הפנימי של הגלקסיה, כ-2000 שנות אור מהגרעין, והתגלתה על ידי שני האסטרונומים החובבים ג'רי ארמסטרונג וטים פאקט ממועדון האסטרונומיה של אטלנטה. בשנת 2005 נצפתה בגלקסיה הסופרנובה SN2005cs, מטיפוס II, ובעלת בהירות שיא של 14.0. ב-31 במאי 2011, התגלתה ב-M51 סופרנובה נוספת, SN 2011dh, גם היא מטיפוס II ובעלת בהירות של 13.5. בעזרת הסופרנובה בשנת 2005, הוערך המרחק בין שביל החלב ל-M51 בכ-23 מיליון שנות אור. במרחק זה, גודלה הזוויתי של הדיסקה, 11.2 דקות קשת, מתורגם לקוטר של כ-75,000 שנות אור. מסת הדיסקה מוערכת בכ-160 מיליארד מסות שמש. הקרינה הנפלטת ממרכז הגלקסיה מכילה ספקטרום פליטה של מימן, חמצן, חנקן וגופרית עם קווי פליטה רחבים שמאפיינים גרעין גלקטי פעיל של גלקסיות סייפרט. משערים כי במרכז המבנה הספירלי קיים חור שחור המוקף בטבעת אבק, אשר ניצבת באופן כמעט אנכי לגלקסיה, השטוחה יחסית. טבעת משנית חוצה את הטבעת הראשית בציר שונה, תופעה המנוגדת לציפיות. כמו כן, זוג חרוטי יינון יוצאים מציר הטבעת הראשית. לפני מספר עשורים לא היה ידוע אם NGC 5195, אשר נראית כבת זוגה של גלקסיית המערבולת, אכן נמצאת בקרבה פיזית אליה או פשוט נמצאת על אותו קו ראייה, אך במרחק גדול. תצפיות בתחום הרדיו ענו על השאלה והוכיחו חד-משמעית שקיימת אינטראקציה פיזית בין שתי הגלקסיות. סימולציות מהשנים האחרונות מעלות את האפשרות כי המבנה הספירלי של M51 נגרם על ידי מעברה של NGC 5195 דרך הדיסקה המרכזית של M51 לפני כ-500 - 600 מיליון שנה. באחד המודלים, NGC 5195 עברה דרך הדיסק של M51 מאחור וכלפי הצופה וביצעה חצייה נוספת של הדיסק לפני כ-50 עד 100 מיליון שנה, עד שהגיעה למיקומה הנוכחי, קצת מאחורי M51. גלקסיית המערבולת היא הבהירה בקבוצת M51, קבוצת גלקסיות קטנה הכוללת גם את גלקסיית החמניה (M63), וייתכן שגם את NGC 5023 ו-NGC 5229,‏ שיש שמשייכים אותן לקבוצת M94 שמרחקה משביל החלב הוא כשני שלישים מהמרחק אל גלקסיית המערבולת. ייתכן כי קבוצה קטנה זו היא למעשה תת-קבוצה בקצה הדרום-מערבי של קבוצת M101 הכוללת את גלקסיית גלגל הרוח ואת NGC 5474, אך חלק ניכר משיטות הסיווג ומהקטלוגים מזהים את שתי הקבוצות כישויות נפרדות. מדיה וקבצים בנושא גלקסיית המערבולת בוויקישיתוף M51, באתר SEDS יגאל פת-אל, המערבולת בכלבי הציד, המרכז הישראלי למידע אסטרונומי גלקסיית המערבולת, בבסיס הנתונים SIMBAD לגרמי שמיים אסטרונומיים R. W. Sinnott, editor (1988). The Complete New General Catalogue and Index Catalogue of Nebulae and Star Clusters by J. L. E. Dreyer. Sky Publishing Corporation and Cambridge University Press. ISBN 0-933-34651-4. {{cite book}}: |author= has generic name (עזרה) "NASA/IPAC Extragalactic Database". Results for NGC 5194. נבדק ב-2006-12-06. Takáts, K.; Vinkó, J. (2006). "Distance estimate and progenitor characteristics of SN 2005cs in M51". Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, Online Early. 372: 1735. doi:10.1111/j.1365-2966.2006.10974.x.{{cite journal}}: תחזוקה - ציטוט: multiple names: authors list (link) H. Arp (1966). "Atlas of Peculiar Galaxies". Astrophysical Journal Supplement. 14: 1–20. doi:10.1086/190147. Nemiroff, Robert; Jerry Bonnell (2000-07-24). "Astronomy Picture of the Day". nasa.gov. נבדק ב-2007-04-22. https://earthsky.org/space/1st-exoplanet-in-another-galaxy-whirlpool-m51-uls-1b "Out of This Whirl: the Whirlpool Galaxy (M51) and Companion Galaxy". News Center. HubbleSite. 25 באפריל 2005. נבדק ב-7 באוגוסט 2006. {{cite web}}: (עזרה) "Catalogue des Nébuleuses & des amas d'Étoiles." by Charles Messier, Connoissance des Temps for 1784 (published 1781), pp. 227-267 (page 246) [Bibcode: 1781CdT..1784..227M] פרטים על הסופר נובה באתר SEDS MacRobert, Alan M. (24 באוגוסט 2005). "Supernova in M51". Sky Tonight. Sky and Telescope. אורכב מ-המקור ב-2008-07-23. נבדק ב-7 באוגוסט 2006. {{cite web}}: (עזרה) Bishop, David. "Supernova 2005cs in M51". supernovae.net. אורכב מ-המקור ב-2011-09-27. נבדק ב-7 באוגוסט 2006. {{cite web}}: (עזרה) Richard Kinne (kqr) (2011-06-03). "AAVSO Special Notice #241: New Supernova in M51". AAVSO. נבדק ב-2011-06-06. H. C. Ford, P. C. Crane, G. H. Jacoby, D. G. Lawrie & J. M. van der Hulst: Bubbles and jets in the center of M51, Astrophysical Journal, Part 1, vol. 293, p. 132 (1985) "NASA's Hubble Space Telescope Resolves a Dark "x" Across the Nucleus of M51". News Center. HubbleSite. 8 ביוני 1992. נבדק ב-7 באוגוסט 2006. {{cite web}}: (עזרה) Salo, Heikki; Laurikainen, Eija (1999). "A Multiple Encounter Model of M51". Astrophysics and Space Science. 269/270: 663–664. doi:10.1023/A:1017002909665.{{cite journal}}: תחזוקה - ציטוט: multiple names: authors list (link) R. B. Tully (1988). Nearby Galaxies Catalog. Cambridge: Cambridge University Press. ISBN 0-521-35299-1. P. Fouque, E. Gourgoulhon, P. Chamaraux, G. Paturel (1992). "Groups of galaxies within 80 Mpc. II - The catalogue of groups and group members". Astronomy and Astrophysics Supplement. 93: 211–233.{{cite journal}}: תחזוקה - ציטוט: multiple names: authors list (link) A. Garcia (1993). "General study of group membership. II - Determination of nearby groups". Astronomy and Astrophysics Supplement. 100: 47–90. O. Müller, R. Scalera, B. Binggeli & H. Jerjen: The M 101 group complex: new dwarf galaxy candidates and spatial structure, Astronomy & Astrophysics, Vol. 602, id. A119, p. 1-2 (2017) Richard Powell: The M101 Group, The Atlas of the Universe L. Ferrarese, H. C. Ford, J. Huchra, R. C. Kennicutt Jr., J. R. Mould, S. Sakai, W. L. Freedman, P. B. Stetson, B. F. Madore, B. K. Gibson, J. A. Graham, S. M. Hughes, G. D. Illingworth, D. D. Kelson, L. Macri, K. Sebo, N. A. Silbermann (2000). "A Database of Cepheid Distance Moduli and Tip of the Red Giant Branch, Globular Cluster Luminosity Function, Planetary Nebula Luminosity Function, and Surface Brightness Fluctuation Data Useful for Distance Determinations". Astrophysical Journal Supplement. 128: 431–459. doi:10.1086/313391.{{cite journal}}: תחזוקה - ציטוט: multiple names: authors list (link)