天文（19）− メシエ天体（3）

　

　Whirlpool Galaxy (M51A or NGC 5194). The smaller object in the upper right is M51B or NGC 5195. Credit: NASA/ESA

　　（旧暦4月27日）

　天文（19）− メシエ天体（2）のつづき

　かなり“おたく”の「板橋村だより」にメールを下さる方がいて、「世の中、物好きな方もいらっしゃるんだ！」と驚きながらも気を良くして、続きを書きだしています。
　忙しい年末・年始および年度末・年度初めを過ごしていましたので、うっとうしい梅雨空の下、やっとその気になりましたことをお詫び申し上げます。

　フランスの天文学者シャルル・メシエ（Charles Messier 、1730～1817）が彗星の探索に際して、彗星と紛らわしい103個の天体のカタログを作り、1781年から1784年にかけて発表したメシエ天体（Messier object）の内、愛称で呼ばれる29の天体について、今回はM40からM57 を紹介致しましょう。

　

　このカタログでは、天体に関するメシエ自身の記述が観測の日付と共に記述されていますが、メシエは自分自身を三人称で呼んでいるのが特徴的です。

　Messier: M40.
　October 24, 1764. 40. 12h 11m 02s (182d 45' 30") +59d 23' 50"
　Two stars very close together & very small, placed at the root of the tail of the Great Bear: One has difficulty to distinguish them with an ordinary telescope of 6 feet [FL]. While searching for the nebula above the back of Ursa Major, reported in the book Figures des Astres, and which is supposed to be for 1660 at 183d 32' 41" right ascension, & 60d 20' 33" northern declination, which Messier couldn't see, he has observed these two stars.

　［観測日：1764年10月24日］
　二つの星は互いにとても近く、非常に暗い。おおぐまのしっぽのつけ根に位置している。単純な6フィート屈折望遠鏡で見分けるのは難しい。”Figures des Astres”という本によると、おおぐま座の背の上にあって、1660年には赤経183°32′41″、赤緯60°20′33″にあったはずの星雲を捜している間に−メシエは結局これを見つけられなかったのだが−、彼はこの二重星を観測した。

　

　　Winnecke 4 double star

　M40 はウィンネッケ4番星（Winnecke 4）として知られている二重星で、おおぐま座70番星の北東約0.5°、北斗七星のひしゃくの一部δ星（Megrez）の近くにあります。
　1660年、ポーランドの天文学者ヨハネス・ヘヴェリウス（Johannes Hevelius；1611〜1687）が、「おおぐま座の背の上に星雲がある」と報告しましたが、現在では二重星以外の何者でもないということが広く受入れられています。

　


　　Johannes Hevelius、1611〜1687

　[Hevelius: No. 1496]
　Supra tergum nebulosa (above the back [of Ursa Major] there is a nebulosa [nebulous star]).
　[actually this is not M40 but 74, 75 Ursae Major]


　

　これは、ヨハネス・ヘヴェリウスが当時、「古くて欠陥のある装置」で観測したために、星雲に見えたのではないかということです。
　メシエもヨハネス・ヘヴェリウスによって報告された座標に星雲を見つけようと試みましたが、間隔の狭い二重星しか確認できませんでした。彼はそれを星雲と間違えることはありませんでしたが、彗星と紛らわしいという理由からカタログに含めることにしました。

　しかし、地球の歳差運動の影響により、ヨハネス・ヘヴェリウスが報告した星雲の位置が現在のおおぐま座74番星と一致していることから、やっかいなことになりました。

　さて、1863年、ドイツの天文学者フリードリヒ・アウグスト・テオドール・ヴィネッケ（Friedrich August Theodor Winnecke、1835〜1897）は、ロシアのプルコバ天文台でこの位置に観測した二重星を報告しましたが、1966年、アメリカ合衆国のアマチュア天文家ジョン・H・マラス（?〜1975）は、メシエが観測しカタログに載せた天体が、1863年にフリードリヒ・アウグスト・テオドール・ヴィネッケにより再発見された二重星のウィンネッケ4番星であることを確認しています。

　

　　Friedrich August Theodor Winnecke、1835〜1897

　　Mallas (1966): Identification of M40
　[From a letter by John H. Mallas to the Editor of Sky and Telescope, August 1966, p. 83]
　

Letter

　Sir,
　In the Messier catalogue of nebulae and clusters, as reprinted on the April 1966 issue, no description or position is given for M40, but a reference is provided to Owen Gingerich's statement of 1960 that this object is a pair of faint stars.
　Which pair? Dr. Gingerich sent me this translation of Messier's original description, from Mémoires de l'Académie Royale des Sciences, 1771:
　"The same night on October 24-25, [1764,] I searched for the nebula above the tail of the Great Bear, which is indicated in the book Figure of the Stars, second edition. Its position in 1660 was right ascension 183d 32' 41", declination 60d 20' 33". By means of this position, I found two stars very near each other and of equal brightness, about 9th magnitude, placed at the beginning of the tail of the Great Bear. One can hardly distinguish them in an ordinary (nonachromatic) refractor of 6 feet (length). Their position is 182 deg 45' 30", +59 deg 23' 50". We presume that Hevelius mistook these two stars for a nebula."
　The latter position, precessed from 1765 to 1950, is 12h 20m.0, +58d 22', which agrees almost exactly with the double star Winnecke 4, magnitudes 9.0 and 9.3, separation 49 seconds of arc. This is an easy pair in my 4-inch refractor at 25x. It was discovered by A. Winnecke in 1863 at Pulkowo Observatory.
　Clearly, M40 is identical with Winnecke 4. But the Hevelius object is the 5th-magnitude star 74 Ursae Majoris, more than one degree away, as reference to his star catalogue will show.

JOHN H. MALLAS

5115 E. Tomahawk Trail

Scottsdale, Ariz. 85251

　

　　The entire Orion Nebula in visible light.

　Messier: M42.
　March 4, 1769. 42. 5h 23m 59s (80d 59' 40") -5d 34' 06"
　Position of the beautiful nebula in the sword of Orion, around the star Theta which it contains [together] with three other smaller stars which one cannot see but with good instruments. Messier has entered into the great details in this great nebula; he has created a drawing, made with the greatest care, which one can see in the Memoirs of the Academy for 1771, plate VIII. It was Huygens who discovered it in 1656: it has been observed since by many astronomers. Reported in the English Atlas.

［観測日：1769年3月4日］
　オリオンの剣の中、θ星のまわりにある美しい星雲のある場所。θ星は星雲の中にあって、三つのより淡い星とともにある。これらの三つの星は、性能の良い機材を用いなければ見ることはできない。メシエはこの大星雲について、非常に詳細に調べた。彼は非常に注意深くスケッチをしたが、それは“Mémoires de l’Académie 1771” 図版 VIII に見ることができる。ホイヘンスは1656年にこれを発見し、その後多くの天文学者が観測してきた。イギリスの” Atlas Céleste”に報告されている。

　


　肉眼による天体観測において最も大きな受け入れがたい結論の一つは、天文学の父とも称される近世イタリアの天文学者ガリレオ・ガリレイ（Galileo Galilei、1564〜1642）が、このオリオン大星雲に気づいていなかったということです。
　全天で最も雄大で、肉眼でも見える星雲の一つでもあり、最も有名で光り輝く星座の一つの中の、最も知られた星群（オリオンの三つ星）にぶら下がっているこの大星雲を、かのガリレオが見のがしていたということは、非常な謎とされています。

　オリオン星雲は蛍光を発する巨大なガス星雲で、ほとんどが水素、わずかにヘリウム、炭素、窒素、酸素を含み、40光年の直径を持っています。
　その中心部には、トラペジウム (Trapezium；台形)と呼ばれる散開星団があり、オリオン大星雲の星生成領域で生まれた比較的若い星による星団です。
　4つの明るい星には赤経の順に、A (6.73等) 、B (7.96等) 、C (5.13等) 、D (6.71等) の符号が付けられており、AとBは共通重心の周りを回る2つの星が互いの光を覆い隠し合うことによってみかけの明るさが変わる食変光星として知られています。

　Messier: M44.
　March 4, 1769. 44. 8h 07m 22s (126d 50' 30") +20d 31' 38"
　Cluster of stars known by the name of the nebula in Cancer. The position given is that of the star C.

　［観測日：1769年3月4日］
　かに座の星雲として知られている星の集団。示した位置はC星のものである。

　

　　The Beehive Cluster is an open cluster in Cancer just visible to the naked eye.
　
　この星団は、かに座の散開星団で、プレセペ星団とも呼ばれています。プレセペ星団はかに座の中心、γ、η、θ、δの各星で作られる四辺形の中心にあり、Praesepe とはラテン語で「飼い葉桶」を意味し、γとδが飼い葉桶の餌を食べる2頭のロバに見立てられていたことに由来しています。γの固有名アセルス・ボレアリス(Asellus Borealis)は Latin for "northern donkey colt" 「北のロバ」、δの固有名アセルス・アウストラリス (Asellus Australis) は Latin for "southern donkey colt"「南のロバ」という意味になります。

　

　英語では” The Beehive Cluster ”（ハチの巣星団）、中国では二十八宿の一つで、南方朱雀七宿の第二宿である鬼宿の七つの星官のうちの積屍氣（英名；Cumulative Corpses）つまり、「積み重ねられた屍から立ち上がる妖気」と見られていました。

　　積屍氣一星、在鬼宿中、孛孛然入鬼一度半、去極六十九度、在赤道内二十二度、主死喪祠祀。
　　積屍氣一星、鬼宿中に在り、孛孛（はいはい）然として鬼に入ること一度半、極を去ること六十九度、赤道内二十二度に在り、主死して祠祀を喪ふ。
　　『宋史　巻五十一　志第四　天文四』


　Messier: M45.
　March 4, 1769. 45. 3h 33m 48s (53d 27' 04") +23d 22' 41"
　A cluster of stars, known by the name of the Pleiades. The position reported is that of the star Alcyone.

　［観測日：1769年3月4日］
　プレアデスの名で知られる星団。報告された位置は、アルキオネ星のものである。

　この星団については、天文（12）− すばる（M45）［2009年9月30日］で詳しく述べていますので、省略しましょう。

　Messier: M51.
　January 11, 1774. 51. 13h 20m 23s (200d 05' 48") +48d 24' 24"
　Very faint nebula, without stars, near the eye of the Northern Greyhound [hunting dog], below the star Eta of 2nd magnitude of the tail of Ursa Major:
　M. Messier discovered this nebula on October 13, 1773, while he was watching the comet visible at that time. One cannot see this nebula without difficulties with an ordinary telescope of 3.5 foot [FL]: Near it is a star of 8th magnitude.
　M. Messier reported its position on the Chart of the Comet observed in 1773 & 1774. Memoirs of the Academy 1774, plate III. It is double, each has a bright center, which are separated 4'35". The two "atmospheres" touch each other, the one is even fainter than the other. Reobserved several times.


　

　　りょうけん座（Canes Venatici ; two hunting dogs held on a leash by Boötes）

　［観測日：1774年1月11日］
　北寄りの猟犬座の耳付近、おおぐま座の尾にあたる2等星のη星の下あたりにあり、星は見えない非常に暗い星雲。メシエは1773年10月13日、その年に現れた彗星を観測している時にこの星雲を発見した。単純な3.5フィート屈折望遠鏡では、かろうじて確認できる。星雲の近傍に8等星がある。メシエはこの位置を1773年と1774年の彗星観測用星図“Mémoires de l’Académie 1774” 図版IIIに記
している。星雲は二つの部分からなっており、両方とも明るい中心部をもち、両者は 4'35" 離れている。この二つの星雲の大気は接触している。一方はもう一方よりもかなり暗い。この星雲は何度も観測されている。

　メシエは、M51 を二重星雲としてとらえていて、その大気はお互いに接触していると考えていたようです。

　

　M51 （NGC5194）は、英名；Whirpool Galaxy（渦巻き銀河）、日本では「子持ち銀河」とよばれる明るい銀河で、双眼鏡でも観測することができるため、人気の高い銀河です。おおぐま座η星（Alkaid or Benetnash）の3.5°南西、北斗七星の柄の先に8等の明るさで輝いています。
　この銀河は、私たちの銀河系のとなり約2,500万光年前後にあり渦巻きの直径はおよそ5万光年、太陽の約100億倍の明るさで光っています。

　19世紀イギリスの天文学者で、ロンドンの北西ベドフォードに私設天文台を建設して5.9インチの反射望遠鏡で観測を行い、観測した1,600あまりの二重星・星雲を収録したベドフォードカタログの著者として知られるウィリアム・ヘンリー・スミス（William Henry Smyth、1788〜1865）は、この星雲を次のように記述しています。

　

　William Henry Smyth、1788〜1865

　　On the outermost verge of telescopic reach we perceive a stellar universe similar to that to which we belong, whose vast amplitudes no doubt are peopled with countless numbers of percipient beings;
　Mean Epoch of Observation: 1836.69 [Sep 1836]
　
　「望遠鏡の観測範囲の最も外側の淵は、私たちの属する銀河と似たような恒星宇宙であり、広大な広がりを持つ天体であって、数え切れないほどの知覚力の鋭い存在が住んでいることは疑う余地もない」と。

　Messier: M57.
　January 31, 1779. 57. 18h 45m 21s (281d 20' 08") +32d 46' 03"
　"A cluster of light between Gamma & Beta Lyrae, discovered when looking for the Comet of 1779, which has passed it very close: it seems that this patch of light, which is round, must be composed of very small stars: with the best telescopes it is impossible to distinguish them; there stays only a suspicion that they are there. M. Messier reported this patch of light on the Chart of the Comet of 1779. M. Darquier, at Toulouse, discovered it when observing the same comet, and he reports: "Nebula between gamma and beta Lyrae; it is very dull, but perfectly outlined; it is as large as Jupiter & resembles a planet which is fading"."

　［観測日：1779年1月31日］
　こと座のβ星とγ星の間にある光の集団。1779年の彗星観測の際に発見された。彗星はこの星雲の非常に近くを通過した。この光の斑点は丸い輪郭をもち、非常に暗い星々から構成されているはずである。最も良い屈折望遠鏡を使っても星々を見分けることはできないが、いくつかは存在しているのではないかという疑いは残る。メシエは、この光の斑点を1779年の彗星観測用星図の中に記している。ダルクイエは、ツールーズにて同じ彗星を観測中にこの星雲を発見した。彼は次のように報告している。「こと座のβ星とγ星の間にある星雲。極端に暗いが、完璧な輪郭を持っている。ちょうど木星ほどの大きさがあり、まるで消えていく惑星のようである」と。

　

　　M57, The Ring Nebula.　Credit: NASA/STScI/AURA

　M57（NGC 6720）は北の空、明るいこと座（Lyra）α星（Vega）の南東およそ6.5°、こと座β型食変光星（共通重心の周りを回る2つの星がかなり接近しているため潮汐力により恒星が歪められて、食外も光度が一定しない変光星）と3等星のこと座γ星のほぼ真ん中に位置しており、環状星雲（Ring Nubula
）あるいはドーナツ星雲と呼ばれ、惑星状星雲の中では最も有名な天体の一つとされています。
　
　地球からの距離はおよそ2,600光年、直径0.4光年のガスの環は、約2万年前に中心の白色矮星が爆発して吹き飛んだものであり、いまだに秒速27㎞、100年で1″の速度で広がり続けています。

ちなみに、リング部分の青い色はヘリウム、緑色は酸素、赤色は窒素の輝線スペクトルです。

　

　ドイツのハノーファー出身のイギリスの天文学者サー・フレデリック・ウィリアム・ハーシェル（Sir Frederick William Herschel,1738〜1822）は、天王星の発見（1781年）や赤外線放射の発見（1800年）などの天文学における数々の業績で知られていますが、1785年にこの星雲を観測し、次のように記しています。

　

　　Friedrich Wilhelm Herschel　15 November 1738

　Among the curiosities of the heavens should be placed a nebula, that has a regular, concentric, dark spot in the middle, and is a Ring of stars.

− William Herschel

　[1785. PT LXXV=75 (1785), p. 213-66, here p. 263. Reprinted in: Scientific Papers, Vol. I, p. 257] 　A perforated Nebula, or Ring of Stars.

　天空への好奇心のさなか、整然と同心円をなす中空に暗い部分をもった星雲が存在しており、多分それは星々の環（わ）であろう。

　つづく