วอร์ลพูล กาแล็กซี
กาแล็กซี Whirlpool (M51a) ถ่ายโดยองค์การอวกาศยุโรปวัตถุขนาดเล็กกว่าทางด้านขวาบนคือNGC 5195 (M51b) ( NASA / ESA )
ข้อมูลการสังเกตการณ์ ( ยุคJ2000.0 )
กลุ่มดาว	Canes Venatici [ 1 ]
สิทธิในการขึ้นสู่สวรรค์	13 ชม. 29 นาที 52.7 วินาที[ 2 ]
การลดลง	+47° 11′ 43″ [ 2 ]
การเลื่อนไปทางแดง	0.001 534 ± 0.000 007 [ 2 ]
ระยะทาง	7.22 ± 2.13 เมกะพาร์เซก (23.5 ± 6.95 ล้านปีแสง ) [ 2 ] [ 3 ]
ขนาดปรากฏ  (V)	8.4 [ 4 ]
ลักษณะเฉพาะ
พิมพ์	SA(s)bc pec [ 2 ]
ขนาด	23.58  kpc (76,900  ly ) (เส้นผ่านศูนย์กลาง; 25.0 mag/arcsec 2ไอโซโฟโต B-band ) [ 2 ] [ 5 ]
ขนาดที่ปรากฏ  (V)	11.2 ′ × 6.9 ′ [ 2 ]
คุณสมบัติเด่น	ปฏิสัมพันธ์กับNGC 5195 [ 6 ]
ชื่อเรียกอื่นๆ
กาแล็กซีเครื่องหมายคำถาม[ 2 ]กาแล็กซีของรอสส์[ 2 ] M 51a [ 2 ] NGC 5194 [ 2 ] UGC 8493 [ 2 ] PGC 47404 [ 2 ] VV 001a [ 2 ] VV 403 [ 2 ] Arp 85 [ 2 ] GC 3572 [ 2 ]

กาแล็กซีWhirlpoolหรือที่รู้จักกันในชื่อMessier 51a ( M51a ) หรือNGC 5194เป็นกาแล็กซีเกลียวขนาดใหญ่ที่มีปฏิสัมพันธ์กัน โดยมีนิวเคลียสกาแล็กซีที่ใช้งานอยู่แบบ Seyfert 2 ^{[ 6 ] [ 7 ] [ 8 ]}ตั้งอยู่ในกลุ่มดาวCanes Venaticiและเป็นกาแล็กซีแรกที่ถูกจัดประเภทเป็นกาแล็กซีเกลียว^{[ 9 ]}อยู่ห่างออกไป 31 ล้านปีแสง (9.5 เมกะพาร์เซก/Mpc) และมีเส้นผ่านศูนย์กลาง 23.58 กิโลพาร์เซก (76,900 ปีแสง) ^{[ 2 ] [ 10 ]}

กาแล็กซีและกาแล็กซีคู่ของมันNGC 5195 [ ^{11 ]}สามารถสังเกตได้ง่ายโดยนักดาราศาสตร์สมัครเล่นและสามารถมองเห็นกาแล็กซีทั้งสองได้ด้วย^{กล้องส่องทางไกล} [ ^{12 ] กาแล็กซี} Whirlpool ได้รับการสังเกตอย่างกว้างขวางโดยนักดาราศาสตร์มืออาชีพ ซึ่งศึกษาทั้งกาแล็กซี Whirlpool และกาแล็กซีคู่ของมันกับกาแล็กซีแคระ NGC 5195 เพื่อทำความเข้าใจโครงสร้างของกาแล็กซี (โดยเฉพาะโครงสร้างที่เกี่ยวข้องกับแขนกังวล ) และปฏิสัมพันธ์ระหว่างกาแล็กซี กาแล็กซีคู่ของมันกับ NGC 5195 เป็นหนึ่งในระบบปฏิสัมพันธ์ที่มีชื่อเสียงและค่อนข้างใกล้ชิดที่สุด ดังนั้นจึงเป็นหัวข้อที่ได้รับความนิยมในแบบจำลองปฏิสัมพันธ์ของกาแล็กซี

สิ่งที่ต่อมาเป็นที่รู้จักในชื่อกาแล็กซี Whirlpool ถูกค้นพบเมื่อวันที่ 13 ตุลาคม ค.ศ. 1773 โดยCharles Messierขณะกำลังค้นหาวัตถุที่อาจทำให้นักล่าดาวหางสับสน และถูกกำหนดไว้ในแคตตาล็อกของ Messierว่าเป็น M51 ^{[ 13 ]} William Parsons เอิร์ลแห่ง Rosse ที่ 3 ใช้ กล้องโทรทรรศน์สะท้อนแสงขนาด 72 นิ้ว (1.8 เมตร) ที่ปราสาท Birrประเทศไอร์แลนด์ พบว่า Whirlpool มีโครงสร้างเป็นเกลียวซึ่งเป็น "เนบิวลา" แรกที่ทราบว่ามีโครงสร้างแบบ นี้ ^{[ 14 ]} " เนบิวลาเกลียว " เหล่านี้ไม่ได้รับการยอมรับว่าเป็นกาแล็กซีจนกระทั่งEdwin Hubbleสามารถสังเกตตัวแปร Cepheidในเนบิวลาเกลียวเหล่านี้บางส่วน ซึ่งเป็นหลักฐานว่าพวกมันอยู่ไกลมากจนต้องเป็นกาแล็กซีที่แยกจากกันโดยสิ้นเชิง^{[ 15 ]}

การเกิดขึ้นของดาราศาสตร์วิทยุและภาพวิทยุของ M51 ในเวลาต่อมาแสดงให้เห็นอย่างชัดเจนว่า Whirlpool และกาแล็กซีคู่หูของมันมีการปฏิสัมพันธ์กันจริง คลื่นวิทยุช่วยให้สามารถทำแผนที่การกระจายตัวของก๊าซในกาแล็กซีทั้งสอง ทำให้เข้าใจว่าพวกมันเชื่อมต่อกันทางกายภาพ^{[ 16 ]}บางครั้งการกำหนด M51 ใช้เพื่ออ้างถึงคู่ของกาแล็กซี ในกรณีนี้ กาแล็กซีแต่ละดวงอาจถูกเรียกว่า M51a (NGC 5194) และ M51b (NGC 5195)

M51 ตั้งอยู่ลึกเข้าไปในกลุ่มดาวCanes Venatici มักจะพบได้โดยการหาดาว Alkaidซึ่ง เป็นดาวที่อยู่ทางทิศตะวันออกสุดของกลุ่ม ดาวหมีใหญ่แล้วเลื่อนไปทางทิศตะวันตกเฉียงใต้ 3.5° ค่าเดคลิเนชันโดยประมาณคือ +47° ทำให้เป็นดาวที่โคจรรอบขั้วโลก (ไม่เคยตกดิน) สำหรับผู้สังเกตการณ์ที่อยู่เหนือเส้นละติจูดที่ 43 องศาเหนือ [ ^{a ] มัน}ขึ้นไปถึงระดับความสูงมากตลอดซีกโลกนี้ ทำให้เป็นวัตถุที่สามารถเข้าถึงได้ตั้งแต่เช้าตรู่ในเดือนพฤศจิกายนจนถึงสิ้นเดือนพฤษภาคม หลังจากนั้นการสังเกตการณ์จะมีความบังเอิญมากขึ้นในละติจูดที่ไม่สูงมากนักเมื่อดวงอาทิตย์ขึ้น (เนื่องจากดวงอาทิตย์เข้าใกล้และถอยห่างจาก ไร ต์ แอสเซนชัน โดยเฉพาะอย่างยิ่งในกลุ่มดาวคน คู่ ซึ่งอยู่ ทางเหนือเล็กน้อย)

M51 สามารถมองเห็นได้ด้วยกล้องสองตาภายใต้สภาพท้องฟ้ามืด และสามารถมองเห็นรายละเอียดได้ด้วยกล้องโทรทรรศน์สมัครเล่นสมัยใหม่^{[ 12 ]}เมื่อมองผ่านกล้องโทรทรรศน์ขนาด 100 มม. จะเห็นโครงร่างพื้นฐานของ M51 (จำกัดที่ 5×6') และกาแล็กซีคู่ของมัน ภายใต้ท้องฟ้ามืด และด้วยเลนส์ใกล้ตาขนาดปานกลางผ่านกล้องโทรทรรศน์ขนาด 150 มม. สามารถตรวจจับโครงสร้างเกลียวภายในของ M51 ได้ ด้วยเครื่องมือขนาดใหญ่กว่า (>300 มม.) ภายใต้สภาพท้องฟ้ามืด แถบเกลียวต่างๆ จะปรากฏให้เห็นพร้อมกับบริเวณ HII และสามารถมองเห็น M51 ติดอยู่กับM51B ได้

โดยทั่วไปแล้วสำหรับกาแล็กซี ขอบเขตที่แท้จริงของโครงสร้างสามารถรวบรวมได้จากการตรวจสอบภาพถ่ายเท่านั้น การเปิดรับแสงนานเผยให้เห็นเนบิวลาขนาดใหญ่ที่ขยายออกไปนอกเหนือลักษณะวงกลมที่มองเห็นได้ ในปี 1984 ด้วยความช่วยเหลือจากเครื่องตรวจจับความเร็วสูง—ที่เรียกว่าระบบนับโฟตอนภาพ (IPCS)—ซึ่งพัฒนาร่วมกันโดยห้องปฏิบัติการดาราศาสตร์เชิงพื้นที่ CNRS (LAS-CNRS) และหอดูดาวโอต์โปรวองซ์ (OHP) พร้อมกับทัศนวิสัยที่ดีเป็นพิเศษของกล้องโทรทรรศน์แคนาดา-ฝรั่งเศส-ฮาวาย (CFHT) โฟกัส Cassegrain 3.60 เมตรบนยอดเขา Mauna Kea ในฮาวาย Hua และคณะได้ตรวจพบส่วนประกอบคู่ของแกนกลางของกาแล็กซี Whirlpool ^{[ 17 ]}

ในเดือนมกราคม พ.ศ. 2548 โครงการ Hubble Heritage Projectได้สร้างภาพประกอบขนาด 11,477 × 7,965 พิกเซล (แสดงในกล่องข้อมูลด้านบน) ของ M51 โดยใช้เครื่องมือ ACS ของกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับ เบิล ภาพนี้เน้นให้เห็นแขนกังวลของกาแล็กซี และแสดงรายละเอียดบางส่วนของโครงสร้างภายในแขนกังวล^{[ 18 ]}

ในปี 2022 กล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์ เวบบ์ได้สังเกตการณ์กาแล็กซีโดยใช้MIRIสำหรับโครงการ Feedback in Emerging extrAgalactic Star clusTers (JWST-FEAST) ^{[ 19 ]}

กาแล็กซี Whirlpool อยู่ห่างจากโลกประมาณ 23 ^{[ 2 ]}ถึง 31 ล้านปีแสง^{[ 3 ]}จากการวัดในปี 1991 โดยแคตตาล็อกอ้างอิงที่สามของกาแล็กซีสว่างโดยใช้ไอโซโฟตD ₂₅ที่ย่าน B กาแล็กซี Whirlpool มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 23.58 กิโลพาร์เซก (76,900 ปีแสง ) ^{[ 2 ] [ 5 ]}โดยรวมแล้ว กาแล็กซีนี้มีขนาดประมาณ 88% ของกาแล็กซีทางช้างเผือก^{[ 20 ] [ 21 ] [ 22 ]}มวลของมันคาดว่าอยู่ที่ 160 พันล้านเท่าของมวลของดวงอาทิตย์^{[ 23 ]}หรือประมาณ 10.3% ของมวลของกาแล็กซีทางช้างเผือก เชื่อกันว่ามีอายุประมาณ 400 ล้านปี

หลุมดำซึ่งครั้งหนึ่งเคยคิดว่าล้อมรอบด้วยวงแหวนฝุ่น แต่ปัจจุบันเชื่อว่าถูกบดบังบางส่วนด้วยฝุ่นแทนนั้น มีอยู่ใจกลางของเกลียว กรวยไอออนไนเซชัน คู่หนึ่ง ยื่นออกมาจากนิวเคลียสกาแล็กซีที่ใช้งานอยู่^{[ 24 ]}

กาแล็กซี Whirlpool มีแขนก้นหอยที่โดดเด่นมากสองแขนซึ่งหมุนตามเข็มนาฬิกา แขนหนึ่งเบี่ยงเบนจากมุมคงที่อย่างมีนัยสำคัญ^{[ 25 ]}เชื่อกันว่าโครงสร้างก้นหอยที่เด่นชัดของกาแล็กซี Whirlpool เป็นผลมาจากการปฏิสัมพันธ์อย่างใกล้ชิดระหว่างมันกับกาแล็กซีคู่หู NGC 5195 ซึ่งอาจผ่านจานหลักของ M51 เมื่อประมาณ 500 ถึง 600 ล้านปีก่อน ในสถานการณ์ที่เสนอนี้ NGC 5195 มาจากด้านหลัง M51 ผ่านจานไปยังผู้สังเกตการณ์และข้ามจานอีกครั้งเมื่อไม่นานมานี้ประมาณ 50 ถึง 100 ล้านปีก่อน จนกระทั่งมาอยู่ที่ที่เราสังเกตเห็นในปัจจุบัน ซึ่งอยู่ด้านหลัง M51 เล็กน้อย^{[ 26 ]}

ผลจากการปฏิสัมพันธ์ของกาแล็กซี Whirlpool กับ NGC 5195 ทำให้เกิดปรากฏการณ์กระแสน้ำขึ้นลงหลากหลายรูปแบบ ปรากฏการณ์ที่ใหญ่ที่สุดคือกลุ่มก๊าซที่เรียกว่า Northwest plume ซึ่งแผ่ขยายออกไปไกลถึง 43 กิโลพาร์เซก (140,000 ปีแสง ) จากศูนย์กลางของกาแล็กซี กลุ่มก๊าซนี้มีสีสม่ำเสมอและน่าจะกำเนิดมาจากกาแล็กซี Whirlpool เองเนื่องจากมีก๊าซกระจายตัว บริเวณใกล้เคียงมีกลุ่มก๊าซอีกสองกลุ่มที่มีสีฟ้ากว่าเล็กน้อย เรียกว่า Western plumes เนื่องจากตำแหน่งที่ตั้ง^{[ 27 ]}

ในปี 2015 การศึกษาหนึ่งค้นพบปรากฏการณ์น้ำขึ้นน้ำลงใหม่ 2 รูปแบบที่เกิดจากการปฏิสัมพันธ์ระหว่างกาแล็กซี Whirlpool และ NGC 5195 ได้แก่ "กลุ่มควันทางทิศตะวันออกเฉียงเหนือ" และ "กลุ่มควันทางทิศใต้" การศึกษาดังกล่าวระบุว่าการจำลองที่พิจารณาเฉพาะการผ่านเพียงครั้งเดียวของ NGC 5195 เข้าสู่กาแล็กซี Whirlpool จะไม่สามารถสร้างสิ่งที่คล้ายกับหางทางทิศตะวันออกเฉียงเหนือได้^{[ 27 ]}ในทางตรงกันข้าม การจำลองการผ่านหลายครั้งที่ทำโดย Salo และ Laurikainen และคณะ สามารถสร้างกลุ่มควันทางทิศตะวันออกเฉียงเหนือขึ้นมาได้^{[ 26 ] [ 27 ]}

บริเวณใจกลางของ M51 ดูเหมือนจะอยู่ในช่วงที่มีการก่อตัวของดาวฤกษ์เพิ่มขึ้น ประสิทธิภาพการก่อตัวของดาวฤกษ์ในปัจจุบัน ซึ่งกำหนดโดยอัตราส่วนของมวลของดาวฤกษ์ใหม่ต่อมวลของก๊าซที่ก่อตัวเป็นดาวฤกษ์ อยู่ที่เพียง ~1% ซึ่งค่อนข้างใกล้เคียงกับค่าโดยรวมของทางช้างเผือกและกาแล็กซีอื่นๆ คาดว่าอัตราการก่อตัวของดาวฤกษ์ที่สูงในปัจจุบันจะคงอยู่ได้ไม่เกินอีก 100 ล้านปีหรือประมาณนั้น^{[ 28 ]}ในทำนองเดียวกัน แขนกังวลก็กำลังประสบกับระดับการก่อตัวของดาวฤกษ์ที่สูง เช่นเดียวกับพื้นที่ตามแนวแขนกังวล^{[ 29 ]}

มีการสังเกต ซูเปอร์โนวา 3 ครั้งในกาแล็กซี Whirlpool: ^{[ 30 ]}

ในปี พ.ศ. 2537 มีการสังเกตการณ์SN 1994I ในกาแล็กซี Whirlpool โดยจัดอยู่ใน ประเภท Icซึ่งบ่งชี้ว่าดาวฤกษ์ต้นกำเนิดมีมวลมากและได้สูญเสียมวลไปมากแล้ว และความสว่างสูงสุดอยู่ที่ค่าความสว่างปรากฏ 12.91 ^{[ 31 ]}

ในเดือนมิถุนายน พ.ศ. 2548 Wolfgang Kloehr ค้นพบซูเปอร์โนวาประเภท II SN 2005csในกาแล็กซี Whirlpool ซึ่งมีความสว่างปรากฏสูงสุดที่ 14 ^{[ 32 ] [ 33 ] [ 34 ]}

เมื่อวันที่ 31 พฤษภาคม 2011 ตรวจพบซูเปอร์โนวาประเภท II ในกาแล็กซี Whirlpool ซึ่งมีความสว่างสูงสุดที่ระดับ 12.1 ^{[ 35 ]}ซูเปอร์โนวานี้มีชื่อว่าSN 2011dhแสดงสเปกตรัมที่สีฟ้ากว่าค่าเฉลี่ยมาก โดยมี โปรไฟล์ P Cygniซึ่งบ่งชี้ถึงวัสดุที่ขยายตัวอย่างรวดเร็วในเส้นไฮโดรเจน-บัลเมอร์ [ ^{36 ] ดาวฤกษ์}ต้นกำเนิดน่าจะเป็นดาวยักษ์สีเหลือง^{[ 37 ]}และไม่ใช่ ดาวยักษ์ สีแดงหรือสีน้ำเงินซึ่งเชื่อกันว่าเป็นดาวฤกษ์ต้นกำเนิดของซูเปอร์โนวาที่พบได้บ่อยที่สุด

เมื่อวันที่ 22 มกราคม 2019 มีการค้นพบ ซูเปอร์โนวาปลอมที่มีชื่อว่า AT 2019abn ในเมสซิเยร์ 51 ^{[ 38 ]}ต่อมาปรากฏการณ์ชั่วคราวนี้ถูกระบุว่าเป็นโนวาแดงสว่างดาวฤกษ์ต้นกำเนิดถูกตรวจพบใน ภาพอินฟราเรดของ กล้องโทรทรรศน์อวกาศสปิตเซอร์ที่ เก็บไว้ในคลังข้อมูล ไม่สามารถมองเห็นวัตถุใดๆ ที่ตำแหน่งของปรากฏการณ์ชั่วคราวใน ภาพ ฮับเบิล ที่เก็บไว้ในคลังข้อมูล ซึ่งบ่งชี้ว่าดาวฤกษ์ต้นกำเนิดถูกบดบังอย่างมากด้วยฝุ่นระหว่างดาว 2019abn มีความสว่างสูงสุดที่แมกนิจูด 17 โดยมี ความ สว่างที่แท้จริง^{[ 39 ]}${\displaystyle M_{r}=-14.9}$

ตรวจพบโมเลกุลหลายชนิด ภายในกาแล็กซี Whirlpool จนถึงขณะนี้ ตรวจพบไฮโดรเจนไซยาไนด์ (HCN), ไฮโดรเจนไอโซไซยาไนด์ (HNC), อัลดีไฮด์ (HCO+) และไดอะเซนิลเลียม (N2H+) ทั่วทั้งกาแล็กซี Whirlpool ตั้งแต่ศูนย์กลางไปจนถึงแขนกังวล อย่างไรก็ตาม ตรวจพบ กรดไอโซไซยานิก (HCNO) และเอทินัลเฉพาะในระยะ 1 กิโลพาร์เซกจากศูนย์กลางกาแล็กซีเท่านั้น^{[ 40 ]}

ในเดือนกันยายน พ.ศ. 2563 มีการประกาศการตรวจพบโดยกล้องโทรทรรศน์รังสีเอกซ์จันทรา^{[ 41 ]}ของดาวเคราะห์นอกระบบที่เป็นไปได้ซึ่งมีชื่อว่าM51-ULS-1bโคจรรอบดาวคู่รังสีเอกซ์มวลมากM51-ULS-1ในกาแล็กซีนี้ หากได้รับการยืนยัน จะเป็นกรณีแรกที่รู้จักของดาวเคราะห์นอกกาแล็กซี : ดาวเคราะห์ที่อยู่นอกกาแล็กซีทางช้างเผือกดาวเคราะห์ที่เป็นไปได้นี้ถูกตรวจพบโดยการเกิดสุริยุปราคาของแหล่งกำเนิดรังสีเอกซ์ (XRS) ซึ่งประกอบด้วยซากดาวฤกษ์ (อาจเป็นดาวนิวตรอนหรือหลุมดำ ) และดาวฤกษ์มวลมาก ซึ่งน่าจะเป็นดาวยักษ์ประเภท B ดาวเคราะห์ดวงนี้จะมีขนาดเล็กกว่าดาวเสาร์ เล็กน้อย และโคจรอยู่ที่ระยะห่างประมาณหลายสิบหน่วยดาราศาสตร์^{[ 42 ] [ 43 ]}

NGC 5195 (หรือที่รู้จักกันในชื่อ Messier 51b หรือ M51b) เป็นดาราจักรแคระที่กำลังมีปฏิสัมพันธ์กับดาราจักร Whirlpool (หรือที่รู้จักกันในชื่อ M51a หรือ NGC 5194) ดาราจักรทั้งสองตั้งอยู่ในกลุ่มดาว Canes Venatici ห่างออกไปประมาณ 31 ล้านปีแสง ดาราจักรทั้งสองนี้เป็นหนึ่งในคู่ดาราจักรที่มีปฏิสัมพันธ์กันที่ได้รับการวิจัยอย่างกว้างขวางที่สุด

กาแล็กซี Whirlpool เป็นกาแล็กซีที่สว่างที่สุดในกลุ่ม M51 ซึ่งเป็น กลุ่มกาแล็กซีขนาดเล็กที่รวมถึง M63 ( กาแล็กซีทานตะวัน ), NGC 5023และNGC 5229ด้วย^{[ 44 ] [ 45 ] [ 46 ] [ 47 ]}กลุ่มเล็กๆ นี้อาจเป็นกลุ่มย่อยที่ปลายด้านตะวันออกเฉียงใต้ของกลุ่มขนาดใหญ่ที่มีรูปร่างยาว ซึ่งรวมถึงกลุ่ม M101และกลุ่ม NGC 5866แม้ว่าวิธีการระบุกลุ่มและแคตตาล็อกส่วนใหญ่จะระบุทั้งสามกลุ่มเป็นหน่วยงานที่แยกจากกันก็ตาม^{[ 48 ]}

• เมสซิเยร์ 101 – กาแล็กซีเกลียวขนาดใหญ่อีกแห่งหนึ่ง
• รายชื่อกาแล็กซี
• รายชื่อวัตถุเมสซิเยร์

วิกิมีเดียคอมมอนส์มีสื่อที่เกี่ยวข้องกับกาแล็กซี Whirlpool

• SEDS: Spiral Galaxy M51
• ภาพดาราศาสตร์ประจำวันจาก NASA: M51: กาแล็กซีหมุนวนท่ามกลางฝุ่นและดวงดาว (10 เมษายน 2544)
• กาแล็กซี Whirlpool ที่ ESA/Hubble
• กาแล็กซี Whirlpool (Messier 51(a)/NGC 5194)
• ยาน Whirlpool Galaxy (M51)
• M51 เดอะ เวิร์ลพูล กาแล็กซี
• กาแล็กซี Whirlpool ใน Constellation Guide
• กาแล็กซี Whirlpool บนWikiSky : DSS2 , SDSS , GALEX , IRAS , ไฮโดรเจนอัล ฟา , รังสีเอ็กซ์ , ภาพถ่ายดาราศาสตร์ , แผนที่ท้องฟ้า , บทความและรูปภาพ
• ภาพเขียน "ราตรีที่เต็มไปด้วยดวงดาว" ของแวนโกห์ ได้รับแรงบันดาลใจจากภาพวาดทางวิทยาศาสตร์หรือไม่?