Messier 4
Messier 4 is een heldere bolhoop in het sterrenbeeld Scorpius – Schorpioen. De bolhoop is ongeveer 7200 lichtjaar van de Aarde verwijderd en draagt in de New General Catalogue de aanduiding NGC 6121.
Messier 4 werd in 1746 ontdekt door de Zwitserse astronoom Jean-Philippe Loys de Chésaux die hem als nummer 19 aan zijn catalogus toevoegde. Charles Messier catalogiseerde de bolhoop op 8 mei 1764. Hij schreef: “bolhoop van erg kleine (zwakke) sterren: met een inferieure telescoop lijkt het meer op een nevel; deze bolhoop bevindt zich in de buurt van Antares.”
Messier 4 was de eerste en enige bolhoop die door Messier zelf in afzonderlijke sterren werd opgelost. Het duurde meer dan 20 jaar voordat andere bolhopen in de Messiercatalogus in losse sterren werden opgelost. Dit werd gedaan door William Herschel die veel grotere telescopen had.
De Franse astronoom Nicholas Louis de Lacaille ontdekte de bolhoop op 13 april 1752 onafhankelijk van de anderen en nam hem als Lacaille I,9 op in zijn catalogus. Hij schreef erover dat” hij lijkt op de kleine kern van een zwakke komeet.”
Messier 4 is een van de meest nabije bolhopen tot de Aarde, dit samen met NGC 6397, een bolhoop in het sterrenbeeld Ara – Altaar. NGC 6397 bevindt zich op ongeveer dezelfde afstand (7200 lichtjaar_ maar is met een visuele helderheid van magnitude 6,68 iets zwakker dan Messier 4. De bolhoop FSR 1767 in het sterrenbeeld Scorpius – Schorpioen bevindt zich et een afstand van ongeveer 4900 lichtjaar overigens nog dichter bij ons.
Messier 4 heeft een dichtheidsclassificatie van IX en dat betekent dat de bolhoop vrij losjes is geconcentreerd. De dichtste bolhopen zijn van klasse I. de leeftijd van Messier 4 wordt geschat op 12,2 miljard jaar.
In een middelgrote telescoop is de karakteristieke balkstructuur van het centrum goed zichtbaar. Deze balk is ongeveer 2,5’ lang en bestaat uit sterren van de 11de magnitude.
De balkstructuur werd voor het eerst in 1783 door William Herschel waargenomen. Zijn beschrijving van Messier 4 luidde: “Een rijke bolhoop van aanzienlijk samengeperste kleine sterren, omringd door veel verspreide sterren. Het bevat een bergrug van sterren die door het midden loopt van het zuiden voorafgaand aan [ZW], naar het noorden volgend op [NO]. De bergrug bevat 8 of 10 vrij heldere sterren. Alle sterren zijn rood.”
Messier 4 is een van de gemakkelijkste bolhopen om aan de nachtelijke sterrenhemel te vinden en kan al in kleine telescopen worden gezien. De bolhoop bevindt zich 1,3° ten westen van Antares, de helderste ster in de Schorpioen en de 17de helderste ster aan de sterrenhemel.
De beste tijd van het jaar om Messier 4 waar te nemen vanaf noordelijke breedtegraden is in de zomermaanden als de Schorpioen ’s avonds hoger boven de horizon klimt maar vanuit Nederland zal Messier 4 nooit erg hoog boven de horizon komen. Vanaf zuidelijke breedtegraden is de Schorpion het beste te zien in de maanden mei tot en met juli.
Messier 4 heeft ongeveer dezelfde schijnbare grootte als de volle maan. De bolhoop is onder uitzonderlijk goede omstandigheden met het blote oog zichtbaar. Als de bolhoop niet door tussenliggend interstellair stof zou worden verduisterd zou hij veel helderder zijn. In een 10 * 50 verrekijker lijkt het kerngebied vrij helder en wordt het omgeven door een halo van licht. In kleine telescopen is Messier 4 zichtbaar als een wazige vlek, terwijl middelgrote tot grote telescopen individuele sterren en de centrale balkstructuur tonen. Het algehele spectraaltype van Messier 4 is F8.
In hoge resolutiebeelden heeft Messier 4 een hoekdiameter van 36 boogminuten wat overeenkomt met 75 lichtjaar. In gewone beelden lijkt de bolhoop iets Kleiner, ongeveer 26 boogminuten.
De getijdenstraal van Messier 4 wordt geschat op 32,49’. Wat overeenkomt met ongeveer 70 lichtjaar. Met andere woorden, de sterren binnen een gebied van 140 lichtjaar in diameter kunnen niet ontsnappen aan de zwaartekrachtsinvloed van de bolhoop.
Messier 4 is een relatief kleine bolhoop en bevat minder sterren dan andere bolhopen. Sommige van de andere bolhopen bevatten tot wel 500.000 of meer sterren.
De helderste sterren in Messier 4 hebben een schijnbare helderheid van magnitude 10,8. De bolhoop bevat minstens 65 variabele sterren en er wordt aangenomen dat er minstens twee verschillende stellaire populaties voorkomen. Dat wil zeggen dat er op twee of meer verschillende tijdstippen populaties van sterren zijn gevormd. Als dit het geval is dan heeft de bolhoop twee of meer cycli van stervorming ondergaan. Messier 4 bevat enkele tienduizenden sterren maar zou in het verleden veel massiever kunnen zijn geweest en meer sterren hebben bevat.
De bolhoop volgt een baan die hem door de schijf van de Melkweg brengt, op afstanden van minder dan 5000 parsec van de galactische kern. Als gevolg hiervan ondergaat Messier 4 elke keer ene getijdenschok wat op zijn beurt resulteert in herhaaldelijk verlies van sterren.
Messier verwijdert zich van ons met een snelheid van 70,4 km/s. de massa van de bolhoop wordt geschat op 100.000 zonsmassa.
Messier 4 herbergt enkele van de oudste bekende sterren in ons sterrenstelsel. Met een geschatte leeftijd van 13 miljard jaar zijn de witte dwergsterren die in 1955 in Messier weren gevonden de kernen van oude sterren die hun buitenste lagen al lang geleden hebben uitgestoten.
Ongeveer 15% van de sterren in Messier 4 zijn dubbelsterren.
Tijdens een onderzoek van de bolhoop werd een ster gevonden met een ongewoon grote hoeveelheid lithium, een element dat gewoonlijk tijdens de levensduur van de ster wordt vernietigd.
De ongewone ster heeft zijn oorspronkelijke lithium behouden of een nieuwe voorraad geproduceerd. De bron van het element is onduidelijk.
In juli 2003 ontdekten astronomen een planeet in de bolhoop. De planeet heeft een massa van 2,5 Jupitermassa en draait om een dubbelstersysteem bestaande uit een witte dwerg en een pulsar, een snel draaiende neutronenster.
Het dubbelstersysteem, aangeduid als PSR B1620-26, ligt op een afstand van 12.400 lichtjaar van de Aarde, net buiten de kernregio van Messier 4.
De planeet, PSR B1620=26 b genoemd, heeft een geschatte leeftijd van 12,7 miljard jaar. Het is een van de oudste bekende exoplaneten, ongeveer 3 keer zo oud als ons zonnestelsel.
In 1987 werd een millisecondepulsar, PSR 1821-24, gevonden. Deze heeft een periode van 3 milliseconde, wat ongeveer 10 keer sneller is dan de pulsar in Messier 1.
Messier 4 – data
| Type object | Bolhoop, bolvormige sterrenhoop |
| Klasse | IX |
| Aanduidingen | Messier 4 NGC 6121 |
| Sterrenbeeld | Scorpius – Schorpioen |
| Afstand (lichtjaar – parsec) | 7200 – 2200 |
| Leeftijd (miljoen jaar) | 12,2 |
| Aantal sterren | >20.000 |
| Schijnbare helderheid (magnitude) | 5,9 |
| Schijnbare diameter (boogminuten) | 26 |
| Straal (lichtjaar) | 35 |
| Getijdenstraal (lichtjaar) | 70 |
Locatie
Eerste publicatie: 1 januari 2024
