M4 llama la atención incluso en los telescopios más pequeños como una bola de luz borrosa. Parece aproximadamente del mismo tamaño que la Luna en el cielo. Es uno de los cúmulos globulares más fáciles de encontrar, ya que se encuentra a sólo 1,3 grados al oeste de la brillante estrella Antares , siendo ambos objetos visibles con un telescopio de campo amplio. Telescopios de tamaño modesto comenzarán a resolver estrellas individuales, de las cuales las más brillantes en M4 tienen una magnitud aparente de 10,8. [9]
Características
M4 es un cúmulo de clase IX bastante poco concentrado y mide 75 años luz de diámetro. Presenta una estructura característica de "barra" a lo largo de su núcleo, visible para telescopios de tamaño moderado. La estructura consta de estrellas de magnitud 11 y mide aproximadamente 2,5' de largo y fue observada por primera vez por William Herschel en 1783. Se han observado al menos 43 estrellas variables dentro de M4. [9]
M4 está aproximadamente a 6.000 años luz de distancia, [10] lo que lo convierte en el cúmulo globular más cercano al Sistema Solar . Tiene una edad estimada de 12,2 mil millones de años. [7]
En astronomía, la abundancia de elementos distintos del hidrógeno y el helio se denomina metalicidad , y generalmente se denota por la relación de abundancia de hierro a hidrógeno en comparación con el Sol . Para este grupo, la abundancia medida de hierro es igual a:
Este valor es el logaritmo de la proporción de hierro a hidrógeno en relación con la misma proporción en el Sol. Por tanto, el cúmulo tiene una abundancia de hierro equivalente al 8,5% de la abundancia de hierro en el Sol. Esto sugiere fuertemente que este cúmulo alberga dos poblaciones estelares distintas, que se diferencian por la edad. Por lo tanto, el cúmulo probablemente experimentó dos ciclos o fases principales de formación estelar. [6]
Los componentes de la velocidad espacial son (U, V, W) = ( –57 ± 3 , –193 ± 22 , –8 ± 5 ) km/s. Esto confirma una órbita alrededor de la Vía Láctea de un período de (116 ± 3) millones de años con una excentricidad de 0,80 ± 0,03: durante el periápside se acerca a (0,6 ± 0,1) kpc del núcleo galáctico, mientras que en el apoápside viaja hasta (5,9 ± 0,3) kpc . La inclinación es de (un ángulo de) 23° ± 6° desde el plano galáctico, por lo que alcanza hasta 1,5 ± 0,4 kpc por encima del disco. [11] Al atravesar el disco, este cúmulo lo hace a menos de 5 kpc del núcleo galáctico . El cúmulo sufre un choque de marea durante cada paso, lo que puede provocar el desprendimiento repetido de estrellas. Por tanto, el cúmulo pudo haber sido mucho más masivo. [6]
Estrellas notables
Fotografías tomadas por el Telescopio Espacial Hubble en 1995 encontraron estrellas enanas blancas en M4 que se encuentran entre las estrellas más antiguas conocidas en nuestra galaxia ; edad de 13 mil millones de años. Se ha descubierto que una es una estrella binaria con un púlsar compañero, PSR B1620-26 y un planeta que la orbita con una masa 2,5 veces mayor que la de Júpiter ( M J ). [12] También se descubrió que una estrella en Messier 4 tenía mucho más litio de lo esperado, un elemento ligero poco común. [13]
CX-1 Está ubicado en M4. Se le conoce como un posible binario púlsar/estrella de neutrones de milisegundos. Orbita en 6,31 horas. [14]
Analogía del espintariscopio
Robert Burnham Jr. comparó la visión de Messier 4 a través de un buen telescopio con la de las partículas alfa luminosas hipercinéticas vistas en un espintariscopio . [15]
Agujero negro central
Simulación de movimientos estelares en Messier 4, donde los astrónomos sospechan que podría estar presente un agujero negro de masa intermedia . [5] [16] Si se confirma, el agujero negro estaría en el centro del cúmulo, y tendría una esfera de influencia (agujero negro) limitada por el círculo rojo.
En 2023, un análisis de los datos de Messier 4 del Telescopio Espacial Hubble y de la nave espacial Gaia de la Agencia Espacial Europea reveló un exceso de masa de aproximadamente 800 masas solares en el centro de este cúmulo, que parece no estar extendido. Por lo tanto, esta podría ser la mejor evidencia cinemática de un agujero negro de masa intermedia [5] [16] (incluso si no se puede descartar por completo un grupo inusualmente compacto de objetos compactos como enanas blancas , estrellas de neutrones o agujeros negros de masa estelar ).
Referencias
^ Shapley, Harlow; Sawyer, Helen B. (agosto de 1927). "Una clasificación de cúmulos globulares". Boletín del Observatorio de la Universidad de Harvard . 849 (849): 11-14. Código bibliográfico : 1927BHarO.849...11S.
^ ab Goldsbury, Ryan; et al. (Diciembre de 2010). "El estudio ACS de cúmulos globulares galácticos. X. Nuevas determinaciones de centros para 65 cúmulos". La Revista Astronómica . 140 (6): 1830–1837. arXiv : 1008.2755 . Código Bib : 2010AJ....140.1830G. doi :10.1088/0004-6256/140/6/1830. S2CID 119183070.
^ Baumgardt, H.; et al. (2021). "Distancias precisas a los cúmulos globulares galácticos mediante una combinación de Gaia EDR3, HST y datos de la literatura". Avisos mensuales de la Real Sociedad Astronómica . 505 : 5957. arXiv : 2105.09526 . Código Bib : 2021MNRAS.505.5957B. doi : 10.1093/mnras/stab1474.
^ "Más desordenado 4". Catálogo SEDS Messier . Archivado desde el original el 27 de junio de 2023 . Consultado el 27 de abril de 2022 .
^ abc Vitral, E.; et al. (2023). "Una elusiva masa central oscura en el cúmulo globular M4". Avisos mensuales de la Real Sociedad Astronómica . 522 : 5740. arXiv : 2305.12702 . Código Bib : 2023MNRAS.522.5740V. doi :10.1093/mnras/stad1068.
^ abc Marino, AF; et al. (noviembre de 2008). "Evidencia espectroscópica y fotométrica de dos poblaciones estelares en el cúmulo globular galáctico NGC 6121 (M 4)". Astronomía y Astrofísica . 490 (2): 625–640. arXiv : 0808.1414 . Código Bib : 2008A y A...490..625M. doi :10.1051/0004-6361:200810389. S2CID 15786238.
^ ab Caputo, F.; Castellani, V.; Quarta, ML (febrero de 1985). "Enrojecimiento, módulo de distancia y edad del cúmulo globular NGC 6121 (M4) a partir de las propiedades de las variables de RR Lyrae". Astronomía y Astrofísica . 143 (1): 8-12. Código bibliográfico : 1985A y A...143....8C.
^ abcd "Objeto más desordenado 4". www.messier.seds.org . Consultado el 13 de noviembre de 2023 .
^ Baumgardt, H.; et al. (2021). "Distancias precisas a los cúmulos globulares galácticos mediante una combinación de Gaia EDR3, HST y datos de la literatura". Avisos mensuales de la Real Sociedad Astronómica . 505 : 5957. arXiv : 2105.09526 . Código Bib : 2021MNRAS.505.5957B. doi : 10.1093/mnras/stab1474.
^ Dinescu, Dana I.; Girard, Terrence M.; van Altena, William F. (abril de 1999). "Velocidades espaciales de los cúmulos globulares. III. Órbitas de los cúmulos y subestructura del halo". La Revista Astronómica . 117 (4): 1792–1815. Código bibliográfico : 1999AJ....117.1792D. doi : 10.1086/300807 .
^ "Orbes antiguos". Imagen de la semana de la ESA/Hubble . Consultado el 3 de septiembre de 2012 .
^ "Un grupo con un secreto". Comunicado de prensa de ESO . Consultado el 5 de septiembre de 2012 .
^ Kaluzny, J.; Rozanska, A.; Rozyczka, M.; Krzeminski, W.; Thompson, Ian B. (mayo de 2012). "¿Una segunda estrella de neutrones en M4?". Las cartas del diario astrofísico . 750 (1): L3. arXiv : 1203.5971 . Código Bib : 2012ApJ...750L...3K. doi :10.1088/2041-8205/750/1/L3. S2CID 118323035 . Consultado el 1 de marzo de 2021 .
^ Manual celestial, volumen tres: Pavo a través de Vulpecula Robert Burnham Jr. página 1703.
^ ab "El Hubble de la NASA busca un agujero negro de tamaño intermedio cerca de casa". NASA . 23 de mayo de 2023 . Consultado el 23 de mayo de 2023 .
![{\displaystyle \left[{\frac {Fe}{H}}\right]\ =\ -1.07\pm 0.01}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/f39a02e506e9f63f62f415a16baf801304909820)
