Gdybym miał wymienić najmniej efektowny gwiazdozbiór całego nieba, jednym z pierwszych, jaki przyszedłby mi do głowy, byłby Warkocz Bereniki. Tak naprawdę, na pierwszy rzut oka, nie wyróżnia się on niczym szczególnym. Mając powierzchnię 386 stopni kwadratowych zajmuje 42. miejsce pod względem wielkości, co czyni go w tej kwestii absolutnym średniakiem. Szczerze powiedziawszy, dysponując starą i klasyczną lornetką 7×35 o polu widzenia 11–12 stopni (jako dobre przykłady można tutaj podać modele takie jak Sears Discoverer 7×35 i Swift Panoramic 7×35 BWCF Mark II), jego najważniejsze części można omieść prawie w całości, niewiele tylko przesuwając to ogromne pole na boki.

W całej konstelacji Warkocza Bereniki gołym okiem jesteśmy w stanie dojrzeć około 50 gwiazd. Problem w tym, że to absolutna drobnica. Wystarczy dodać, że najjaśniejsza gwiazda to Beta Comae Berenices, a jej blask wynosi tylko 4.2 mag. Oznacza to tylko tyle, że znaczna większość populacji ludzkości, która żyje w rejonach mocno zanieczyszczonych światłem, spoglądając w kierunku Warkocza Bereniki nie zobaczy absolutnie nic.

----- R E K L A M A -----

ZASZALEJ NA ŚWIĘTA

Fujifilm GFX 50S II (2262 zdj.) - KOMIS

10999 zł

Sony 24-70/2.8 FE GM - KOMIS

3799 zł

Sony 70-200/2.8 FE GM OSS - KOMIS

6298 zł

Sony 600/4 FE GM OSS - KOMIS

47999 zł

W znacznie lepszej sytuacji byli starożytni i średniowieczni obserwatorzy. W tych czasach o ciemne niebo było zdecydowanie łatwiej, nic więc dziwnego, że zgęszczenie słabych gwiazd rzuconych pomiędzy duże i imponujące gwiazdozbiory Wielkiej Niedźwiedzicy, Lwa, Panny i Wolarza zwróciło ich uwagę. Wtedy też pojawiła się nazwa tej konstelacji, która odnosi się do historycznej postaci Bereniki II, żyjącej w trzecim stuleciu przed naszą erą żony egipskiego króla Ptolemeusza III. Obiecała ona swoje włosy bogini Afrodycie, jeśli mąż wróci cało z kolejnej wojny. Bogini wysłuchała próśb i Berenika dotrzymała swojej obietnicy, zostawiając włosy na ołtarzu w świątyni. Włosy na drugi dzień jednak zniknęły, co wywołało złość króla. Ponieważ zły król to dla poddanych spore ryzyko, sposób na jego ułagodzenie wymyślił nadworny astronom Konon z Samos, który poinformował władcę, że Afrodyta była tak zadowolona z daru, że zdecydowała się umieścić go na nieboskłonie.

Widok na południowy horyzont około północy na przełomie marca i kwietnia. Warkocz Bereniki znajdziemy na wysokości około 60 stopni pomiędzy gwiazdozbiorami Wolarza i Lwa.

W średniowieczu Warkocz Bereniki nie był uznawany za pełnoprawną konstelację, ale za część ogona Lwa. Dopiero w XVI wieku zaczęto go wydzielać jako osobny gwiazdozbiór, a formalności dopełnił Tycho Brahe, który włączył go do swojego katalogu położeń gwiazd widocznych gołym okiem. W efekcie Warkocz Bereniki jest jedynym gwiazdozbiorem współczesnego nieba, który odnosi się do postaci historycznej. Warto dodać, że przez pewien czas była też nim Tarcza, która od momentu wprowadzenia jej do atlasów nieba przez Jana Heweliusza, do połowy XIX wieku była nazywana Tarczą Sobieskiego.

Na razie głównie narzekaliśmy na Warkocz Bereniki, dlaczego więc wspominamy o nim w naszym cyklu artykułów „Niebo przez lornetkę”? Nie jest on może efektowny, duży i bogaty w gwiazdy, ale nie brakuje mu jednej rzeczy – galaktyk i przez to obiektów katalogu Messiera. Jest to związane z tym, że dokładnie w tym obszarze sfery niebieskiej nachodzą na siebie dwie gromady galaktyk – potężna gromada Panny, która swoim północnym skrajem zahacza o Warkocz Bereniki i jedna z najbliższych gromad, czyli Abell 1656 (zwana też gromadą Coma od łacińskiej nazwy gwiazdozbioru Warkocza Bereniki).

Gromada Abell 1656. Zdjęcie powstało ze złożenia obrazów w świetle widzialnym i podczerwonym. Źródło: Wikipedia. Fot. NASA / JPL-Caltech / L. Jenkins (GSFC)

Abell 1656 znajduje się w odległości 320 milionów lat świetlnych, co w skali gromad galaktyk jest naszym bliskim sąsiedztwem. Zawiera w sumie ponad tysiąc głównie eliptycznych galaktyk, upakowanych w obszarze o rozmiarach około 20 milionów lat świetlnych. Do największych z nich należą NGC 4874, NGC 4884, NGC 4860 i NGC 4858. Nie są to jednak obiekty, które mogą być bohaterami tego odcinka, bo ich jasności zawierają się w przedziale 12–14 magnitudo, a to oznacza, że do ich obserwacji potrzebujemy teleskopu o średnicy zwierciadła co najmniej 20–25 cm, a nawet w nim nie będą one widokiem imponującym.

Gromada galaktyk w Pannie. Źródło: Wikipedia. Fot. Chris Mihos (Case Western Reserve University)/ESO

Zupełnie inaczej sprawa ma się z gromadą w Pannie. To obiekt znajdujący się w odległości tylko 55 milionów lat świetlnych i zawierający około 2000 galaktyk. Aż szesnaście z nich doczekało się swojego numeru w katalogu Messiera, z tym że dziesięć leży w konstelacji Panny i zajmiemy się nimi w innym odcinku naszego cyklu. Na szczęście aż sześć znalazło swoje miejsce w gwiazdozbiorze Warkocza Bereniki. To naprawdę duża liczba, biorąc pod uwagę niewielki rozmiar kątowy tej konstelacji.

Omówmy je więc po kolei trzymając się ich numeracji z katalogu Messiera.

Messier 85 (M85, NGC 4382)

M85 to galaktyka eliptyczna o jasności 10 magnitudo i o rozmiarze kątowym 7.1×5.5 minuty łuku, która jest najbardziej wysuniętym na północ członkiem gromady w Pannie. To duży obiekt, bo rozmiarami porównywalny do naszej Drogi Mlecznej. Została odkryta 4 marca 1781 roku przez Pierre’a Méchaina, a dwa tygodnie później Charles Messier dodał ją do swojego katalogu.

Galaktyka soczewkowata M85 sfotografowana przez Teleskop Kosmiczny Hubble’a. Źródło: Wikipedia. Fot. NASA/ESA

Warto nadmienić, że w 1960 roku w M85 pojawiła się supernowa SN 1960R. należąca do typu Ia (o tym typie supernowych pisaliśmy więcej w odcinku poświęconym M101), która osiągnęła maksymalną jasność 11.6 mag. Była więc w zasięgu większych lornetek.

Skoro już o lornetkach mowa, nawet w dużym instrumencie tego typu M85 nie będzie nas zachwycać, bo wygląda jak mgiełka z jaśniejszym jądrem. Galaktyki eliptyczne i soczewkowe nie imponują swoją strukturą, tak jak robi to znaczna większość galaktyk spiralnych lub nieregularnych.

Messier 88 (M88, NGC 4501)

Jeśli chodzi o strukturę, nie zawiedziemy się przechodząc do kolejnego obiektu na naszej liście, czyli galaktyki M88. Tutaj mamy do czynienia z klasyczną spiralą, która świetnie wychodzi na zdjęciach. Niestety szanse jej dojrzenia będziemy mieli dopiero w większych teleskopach amatorskich. W lornetkach zobaczymy tylko rozmyty obiekt o jasności około 10 magnitudo i rozmiarach kątowych 7 na 4 minuty łuku. Oczywiście im większa lornetka, tym lepiej.

Galaktyka spiralna M88 sfotografowana przez 24-calowy teleskop na Mt. Lemmon. Źródło: Wikipedia, Fot. Jschulman555

M88 została odkryta przez Charlesa Messiera 18 marca 1781 roku i jego opis oddaje dość dobrze to, co można zobaczyć przez dobrą, współczesną lornetkę, czyli słabo świecącą mgławicę bez gwiazd. Późniejsi astronomowie, dysponujący większymi teleskopami, dojrzeli strukturę spiralną M88. Już w roku 1850 William Parsons dołączył ją do czternastu znanych „mgławic spiralnych”.

Wgląd w strukturę spiralną M88. Based on observations made with the NASA/ESA Hubble Space Telescope, and obtained from the Hubble Legacy Archive, which is a collaboration between the Space Telescope Science Institute (STScI/NASA), the Space Telescope European Coordinating Facility (ST-ECF/ESA) and the Canadian Astronomy Data Centre (CADC/NRC/CSA).

M88 ma bardzo podobne rozmiary do naszej Drogi Mlecznej. W 1999 roku zaobserwowano w niej wybuch supernowej typu Ia (SN 1999cl). Osiągnęła ona maksymalną jasność wynoszącą 13.6 mag.

Messier 91 (M91, NGC 4548)

Kolejny obiekt to M91 – galaktyka spiralna z poprzeczką, której biegun galaktyczny celuje praktycznie w nas, dzięki czemu cała jej struktura ukazuje się w pełnej krasie. Ma ona jasność 10.2 mag i rozmiar kątowy 5.4 na 4.4 minuty łuku.

Galaktyka spiralna z poprzeczką M91. Źródło: Wikipedia. Fot. Joseph D. Schulman

M91 została odkryta przez Charlesa Messiera 18 marca 1781 roku. Astronom pomylił się jednak notując jej pozycję, przez to, trzy lata później, niezależnego odkrycia dokonał William Herschel.

To niełatwy do obserwacji obiekt, nawet przez większe lornetki. Trudno tutaj liczyć na zobaczenie czegoś więcej niż słabej mgiełki. Zalążki struktury jesteśmy w stanie dojrzeć dopiero, gdy użyjemy dobrego teleskopu amatorskiego klasy 25–30 cm oraz obserwując pod naprawdę ciemnym niebem. Warto jednak zaznaczyć, że tego typu teleskop, na prostym montażu Dobsona, kupimy w cenie średniej klasy lornetki. Jeśli mamy więc dobre miejsce do obserwacji, w którym można taki teleskop umieścić, warto rozważyć jego zakup. Oczywiście obok dobrej lornetki, a nie zamiast.

Za około 2000 zł możemy nabyć teleskop DO-GSO 10" F/5, który świetnie nada się do obserwacji wszystkich eMek omawianych w tym artykule.

Messier 98 (M98, NGC 4192)

Galaktyka spiralna M98 jest jeszcze trudniejszym do obserwacji obiektem niż M91. Ją, dla odmiany, obserwujemy prawie z boku, więc na naszej sferze niebieskiej przybiera kształt mocno wydłużonej mgiełki o jasności 11 mag i rozmiarach kątowych 9.8 na 2.8 minuty łuku.

Galaktyka M98 sfotografowana przez 3.58-metrowy teleskop NTT znajdujący się w obserwatorium ESO na La Silla w Chile. Źródło: ESO.

M98 została odkryta przez Pierre’a Méchaina w dniu 15 marca 1781 roku.

Messier 99 (M99, NGC 4254)

M99 to kolejna galaktyka spiralna celująca swoim biegunem galaktycznym prawie w naszym kierunku, przez co jej struktura spiralna ukazuje się w pełnej krasie. Nic więc dziwnego, że była ona jedną z pierwszych galaktyk, u których tę spiralę zauważono. Dokonał tego William Parsons w roku 1846, prawie dokładnie 65 lat po odkryciu M99 przez Pierre’a Méchaina.

Galaktyka M99 sfotografowana 32-calowym teleskopem. Źródło; Wikipedia. Fot. Adam Block/Mount Lemmon SkyCenter/University of Arizona.

Galaktyka M99 w lornetce klasy 70–80 mm ukaże nam się jako mgiełka o jasności 10.4 magnitudo i rozmiarach kątowych 5.4 na 4.7 minuty łuku. Tego typu instrumentem nie zobaczymy nawet śladu jej struktury spiralnej. W większych lornetkach mamy szanse na dojrzenie troszkę jaśniejszego jądra.

Bohaterka tego rozdziału ma szczęście do supernowych. Zaobserwowaliśmy tam aż cztery obiekty tego typu, w tym ostatni w 2014 roku. Niestety żadna z nich nie była jasna, bo maksymalny blask, z jakim one świeciły, mieścił się w przedziale 14–15 mag.

Messier 100 (M100, NGC 4321)

Jednym z najjaśniejszych i najbardziej efektownych obiektów grupy w Pannie jest niewątpliwie galaktyka spiralna M100. To duży obiekt, który rozmiarami jest porównywalny z naszą Drogą Mleczną. Na naszym niebie ma jasność 9.4 magnitudo i rozmiar kątowy 7.4 na 6.3 minuty łuku.

Galaktyka spiralna M100. Źródło: ESO

M100 została odkryta przez Pierre’a Méchaina 15 marca 1781 roku. Niespełna miesiąc później jego obserwację potwierdził Charles Messier i dodał nową galaktykę do swojego katalogu obiektów mgławicowych.

Ze względu na stosunkowo dużą jasność, M100 jest możliwa do dojrzenia nawet przez lornetkę przeglądową klasy 50–60 mm. Oczywiście musimy prawidłowo zaadoptować wzrok do ciemności oraz obserwować z naprawdę ciemnego miejsca. Szanse na dojrzenie zalążków struktury spiralnej mamy dopiero wtedy, gdy użyjemy dobrego teleskopu amatorskiego.

M100 też ma szczęście do supernowych. W jej polu byliśmy w stanie zaobserwować aż siedem takich obiektów. Ostatnia pojawiła się całkiem niedawno, bo 7 stycznia 2020 roku.

W tym artykule omawianie obiektów Warkocza Bereniki rozpoczęliśmy od obiektów najsłabszych. Na początku wspomnieliśmy o grupie Abell 1656, potem przeszliśmy do galaktyk z północnej części grupy Panny, gdzie mieliśmy do czynienia głównie z obiektami o jasnościach w przedziale 10–11 mag. Na koniec zostawiliśmy najlepsze, czyli trzy najjaśniejsze obiekty, które możemy obserwować w Warkoczu Bereniki.

Messier 64 (M64, NGC 4826, Galaktyka Czarne Oko)

Galaktyka spiralna M64 leży w centralnej części gwiazdozbioru Warkocz Bereniki, będąc wyraźnie oddalona od granicy z konstelacją Panny, gdzie znajduje się sześć omówionych powyżej obiektów. Nie powinno nas to dziwić, bo M64 nie należy do grupy w Pannie, znajdując się w odległości 17 milionów lat świetlnych, a więc trzy razy bliżej niż wspomniana grupa. Ta bliższa odległość powoduje, że jest obiektem jaśniejszym i wygodniejszym do obserwacji przez lornetki.

Galaktyka M64 sfotografowana przez Teleskop Kosmiczny Hubble’a. Źródło: NASA and The Hubble Heritage Team (AURA/STScI).

Blask M64 wynosi 8.5 magnitudo, a jej rozmiar kątowy to 9.3 na 5.4 minut łuku. Nie powinniśmy mieć problemów, aby dojrzeć ją nawet małą lornetką przeglądową o obiektywie około 50 mm, choć wtedy dojrzymy tylko niewielką mgiełkę. Duże lornety o obiektywach klasy 100–150 mm pozwolą zauważyć zalążki ciekawej struktury M64.

Omawiany obiekt został odkryty przez Edwarda Pigotta w marcu 1779 roku. Miesiąc później niezależnego odkrycia dokonał Johann Elert Bode, a rok później Charles Messier.

Galakyka M64 sfotografowana teleskopem o średnicy zwierciadła 80 cm. Źródło: Wikipedia. Fot. Adam Block/Mount Lemmon SkyCenter/University of Arizona

M64 ma dobrze rozwinięte ramiona spiralne, ale jednocześnie zawiera ogromne ilości pyłu międzygwiazdowego, który przesłania jądro galaktyki i daje charakterystyczny wygląd, przez który galaktyka została ochrzczona mianem Czarne Oko. Badania wykazały, że obszar w centrum galaktyki o promieniu około 3000 lat świetlnych obraca się w przeciwnym kierunku niż reszta dysku galaktycznego. Ten nietypowy ruch wewnątrz M64 oraz duże ilości pyłu są spowodowane najprawdopodobniej zderzeniem z inną, małą galaktyką.

Messier 53 (M53, NGC 5024)

Żegnamy się z galaktykami, bo najjaśniejszym obiektem Katalogu Messiera w Warkoczu Bereniki jest gromada kulista M53. Jest ona położona około 1 stopień na południowy wschód od gwiazdy podwójnej Alfa Comae Berenices. Ma jasność 7.6 magnitudo i rozmiar kątowy 13 minut łuku. To oznacza, że dojrzymy ją bez problemów nawet małą lornetką klasy 40–50 mm. Do obserwacji warto jednak zaangażować większe instrumenty optyczne, bo widoki będą wtedy znacznie lepsze. Zauważenie pojedynczych gwiazd gromady w jej rejonach zewnętrznych będzie jednak możliwe dopiero wtedy, gdy użyjemy dużych lornet klasy 150 mm oferujących większe powiększenia lub teleskopów o średnicy zwierciadła 150–200 mm.

Gromada kulista M53 sfotografowana przez Teleskop Kosmiczny Hubble’a. Źródło: NASA/ESA

Gromada M53 została odkryta 3 lutego 1775 roku przez Johanna Elerta Bodego, który opisał ją jako „dosyć jasną i okrągłą mgławicę”. Dwa lata później niezależnie odkrył ją i skatalogował Charles Messier. Dopiero jednak William Herschel stwierdził, że M53 nie jest mgławicą ale gromadą gwiazd.

M53 jest oddalona od nas o 58 tysięcy lat świetlnych i zawiera około 250 tysięcy gwiazd upakowanych w przestrzeni o rozmiarach około 220 lat świetlnych. Całkowita masa gromady jest szacowana na 82600 mas Słońca, a jej wiek na około 12.5 miliarda lat. M53 jest zaliczana do gromad o najmniejszej zawartości metali, bo jej metaliczność [Fe/H] wynosi −1.9, co oznacza, że zawiera prawie 100 razy mniej żelaza niż Słońce. Więcej na temat metaliczności gwiazd napiszemy w innym odcinku naszego cyklu – to naprawdę ciekawy temat. Tutaj zaznaczymy tylko, że im mniejsza zawartość ciężkich pierwiasków w danym obiekcie kosmicznym, tym większa szansa, że mamy do czynienia z ciałem o zaawansowanym wieku. Na początku istnienia Wszechświata do dyspozycji pierwszych generacji gwiazd był w zasadzie tylko wodór i hel, nic więc dziwnego, że w ich składzie chemicznym na próżno szukać zauważalnych zawartości innych pierwiastków.

Obraz gromady kulistej NGC 5053 uzyskany przez przegląd Sloan Digital Sky Survey. Źródło: Wikipedia.

W odległości około jednego stopnia od M53 odnajdziemy jeszcze jedną gromadę kulistą oznaczoną symbolem NGC 5053. Jest ona wyraźnie słabsza od M53, bo jej blask sięga tylko 10 mag. Nie oznacza to jednak, że znajduje się dużo dalej od nas niż M53. Wręcz przeciwnie, obie gromady wydają się leżeć w tej samej odległości i, co ciekawe, być ze sobą związane grawitacyjne, bo rozciąga się pomiędzy nimi ogon pływowy materii. Oznacza to, że gromady w przeszłości oddziaływały ze sobą grawitacyjnie, wyrywając materię sobie wzajemnie. To jedyna w naszej Galaktyce para oddziałujących ze sobą gromad kulistych.

Melotte 111

Najjaśniejszym obiektem Warkocza Bereniki, który omówimy w naszym artykule, jest gromada otwarta Melotte 111. Gdy spojrzymy na omawianą konstelację z ciemnego miejsca i po odpowiednim zaadoptowaniu wzroku do ciemności, zobaczymy, że większość słabych gwiazd grupuje się w północnej części, tworząc tam charakterystyczny układ podobny do litery „V”. To nic innego jak nasza gromada Melotte 111. Składa się ona z prawie 40 gwiazd o jasnościach od 4.8 do 10.5 mag, które zajmują obszar o średnicy aż 7.5 stopnia. Gołym okiem jesteśmy w stanie dojrzeć tam 14 gwiazd.

Gromada otwarta Melotte 111. Źródło; Wikipedia.

Nie jest to może najbardziej efektowny obiekt na niebie, ale niezmiernie ciekawy. Duży rozmiar kątowy i duża jasność sugerują, że mamy do czynienia z ciałem bliskim Ziemi. I faktycznie, okazuje się, że Melotte 111 jest trzecią najbliższą nam gromadą otwartą (po Collinder 285 i Hiadach). Dystans dzielący gromadę od nas to tylko 288 lat świetlnych. Jej wiek szacuje się na zaledwie 400 milionów lat.

Gdy pole gromady Melotte 111 zaczniemy przeczesywać używając do tego dużej lornetki lub teleskopu, zobaczymy, że znajdują się tam nie tylko gwiazdy. Nie powinniśmy mieć wtedy problemów z dojrzeniem słabej, wydłużonej mgiełki leżącej we wschodniej części gromady. To nic innego jak galaktyka NGC 4565 o jasności około 10 mag i rozmiarach 15.8 na 2.1 minuty łuku. Ten wydłużony kształt to efekt tego, że galaktykę widzimy prawie dokładnie z boku. On też powoduje, że NGC 4565 nazywa się czasami galaktyką Igła.

Galaktyka NGC 4565. Źródło: Wikipedia. Fot. Ken Crawford.

NGC 4565 rozmiarami jest podobna do naszej Drogi Mlecznej i znajduje się w odległości 30 milionów lat świetlnych od nas. W roku 1785 odkrył ją William Herschel.

Na tym nie koniec atrakcji, bo w Warkoczu Bereniki znajdziemy jeszcze ciekawą gwiazdę zmienną.

FK Comae Berenices

FK Comae Berenices to stosunkowo jasna gwiazda zmienna, od której nazwano całą klasę tego typu obiektów. Jej blask zmienia się w zakresie od 8.14 do 8.33 mag z okresem 2.4 doby. Krzywa zmian blasku charakteryzuje się zmiennym kształtem i amplitudą.

Zmiany jasności FK Com spowodowane są jej aktywnością magnetyczną i chromosferyczną, która przejawia się powstawaniem dużych plam na jej powierzchni. Gwiazda, rotując z okresem 2.4 dnia, zwraca się do nas raz stroną mniej zaplamioną, a raz tą, na której znajduje się więcej plam i obszarów aktywnych. To powoduje obserwowaną zmienność.

Przyczyną aktywności chromosferycznej FK Com jest jej szybka rotacja. Okres rotacji wynosi tutaj tylko 2.4 doby. Dla porównania, mniejsze Słońce, rotuje z okresem około 28 dni.

Mapa nieba z zaznaczonym położeniem FK Com i podanymi jasnościami gwiazd porównania. Gwiazda o jasności 4.3 mag w prawym górnym rogu to Beta Com, czyli najjaśniejsza gwiazda konstelacji Warkocza Bereniki. Najjaśniejszy obiekt na mapie to Eta Boo o jasności 2.7 mag, która jest widoczna w lewym-dolnym rogu. Pole widzenia mapy to 15 stopni. Źródło: AAVSO.

Nietypowe własności FK Com sugerują, ze gwiazda ta powstała jako zlepek dwóch osobnych gwiazd, które obiegając po ciasnych orbitach wspólny środek masy połączyły się w końcu w jeden szybko rotujący i aktywny obiekt.

Gdyby ktoś chciał spróbować zabawy w oceny jasności FK Com, załączamy mapę nieba, która pomoże w odnalezieniu tego obiektu. Leży on we wschodniej części Warkocza Bereniki – tuż przy granicy z Wolarzem. Jasność FK Com jest na tyle duża, że dojrzymy ją bez problemów nawet przez małą lornetkę.

Warkocz Bereniki wydawał się mało interesującą konstelacją. Tymczasem, gdy przyjrzeliśmy się mu uważnie, okazało się, że możemy odnaleźć tam dwie bliskie gromady galaktyk, siedem całkiem jasnych galaktyk zaliczonych do katalogu Messiera, dwie oddziałujące ze sobą gromady kuliste, ciekawą gwiazdę zmienną i jeszcze na dodatek jedną z najbliższych gromad otwartych.

Sponsorem cyklu „Niebo przez lornetkę” jest firma: