Velká kulová hvězdokupa v Herkulovi (M13, NGC 6205)
Velká kulová hvězdokupa v Herkulovi (označovaná jako Messier 13 nebo NGC 6205) je bezesporu nejkrásnější a nejpopulárnější kulovou hvězdokupou viditelnou ze severní polokoule. Nachází se v souhvězdí Herkula ve vzdálenosti zhruba 22 200 světelných let od Země.
Hvězdokupu objevil v roce 1714 slavný anglický astronom Edmond Halley, který poznamenal, že „se ukazuje pouhému oku, když je nebe klidné a Měsíc nepřekáží“. Charles Messier ji do svého katalogu zařadil 1. června 1764. Až William Herschel v roce 1783 svým velkým reflektorem rozpoznal, že se tento mlhavý kotouček skládá z desetitisíců těsně natěsnaných jednotlivých hvězd.
M13 má průměr přibližně 145 světelných let a obsahuje odhadem 300 000 až 500 000 hvězd. Hustota hvězd v jejím středu je nepředstavitelná – v centrální oblasti o krychli o hraně 3 světelné roky se nachází více než 100 hvězd (pro srovnání: nejbližší hvězda k našemu Slunci, Proxima Centauri, leží více než 4,2 světelného roku daleko). Kdyby se hypotetická planeta nacházela uvnitř M13, její noční obloha by byla poseta tisíci oslnivě zářícími slunci a nikdy by tam nenastala skutečná tma.
Všechny hvězdy v M13 jsou nesmírně staré – jejich věk se odhaduje na 11,6 miliardy let. Jsou to zástupci rané generace hvězd naší Mléčné dráhy s velmi nízkým obsahem těžších prvků (nízkou metalicitou).
Dne 16. listopadu 1974 byla směrem k hvězdokupě M13 odeslána slavná Zpráva z Areciba – nejsilnější záměrný radiový signál vyslaný lidstvem do hlubokého vesmíru. Zprávu sestavil astronom Frank Drake ve spolupráci s Carlem Saganem a byla odvysílána obřím 305metrovým radioteleskopem v Arecibu v Portoriku. Binární zpráva o 1 679 bitech obsahuje informace o číslech, chemických prvcích DNA, lidském těle, populaci Země i poloze naší planety. Signál k M13 poletí ještě přibližně 22 150 let.
Za mimořádně tmavé oblohy daleko od městských světel je M13 viditelná i neozbrojeným okem jako slabá mlhavá hvězdička 5,8 mag na západní straně Herkulova čtyřúhelníku (těla Herkula).
V triedru (10×50): Zřetelný mlhavý kulovitý obláček s jasnějším jádrem.
V teleskopu (od 150 mm): Hvězdokupa se začíná rozpadat na stovky jednotlivých třpytivých diamantů sahajících až k samému jádru.
Zajímavost (Vrtule): Vizuální pozorovatelé s dalekohledy o průměru 250–300 mm mohou v jihovýchodní části hvězdokupy spatřit temnou strukturu tří paprsků tvořících tvar lodní vrtule (tzv. Propeller), způsobenou náhodným rozložením hvězd a absencí zářících stálic v linii pohledu.
Hmotnost hvězdokupy byla určena z disperze radiálních rychlostí hvězd (pomocí Jeansovy rovnice dynamické rovnováhy) na:
Mtot≈(5.5±0.5)×105M⊙
Strukturální parametry podle Kingova modelu:
Poloměr jádra (core radius rc):0.78′ (1.54pc).
Poloměr polovičního světla (half-light radius rh):1.69′ (3.34pc).
Slapový poloměr (tidal radius rt):21.5′ (42.5pc), za nímž gravitace Mléčné dráhy odtrhává vnější hvězdy.
Centrální hustota:ρ0≈3.5×103M⊙/pc3.
Dvoutělesový relaxační čas v jádře činí τr,c≈2×108let, což je podstatně méně než věk kupy (11.65±0.5Gyr). M13 je proto dynamicky relaxovaný systém, v němž došlo k výrazné hmotnostní segregaci (těžší hvězdy klesly do centra, lehčí obíhají na periferii).
3. Chemická kompozice a vícenásobné hvězdné populace#
Hvězdy v M13 patří do halo populace II:
Metalicita:[Fe/H]=−1.53±0.05dex (obsah prvků těžších než helium tvoří pouhá 3 % sluneční hodnoty).
Vícenásobné populace: Spektroskopie na přístrojích VLT FLAMES prokázala existenci výrazné antikorplace sodíku a kyslíku (Na−O anticorrelation) i hořčíku a hliníku (Mg−Al), což dokazuje, že část hvězd vznikla z plynu obohaceného předchozí generací masivních hvězd (AGB nebo supermasivních rotujících hvězd) v raném stádiu formování kupy.
Modří opozdilci (Blue Stragglers): V M13 se vyskytuje početná populace modrých opozdilců – hvězd na hlavní posloupnosti, které by vzhledem ke svému věku měly být již zaniklé. Vznikly splynutím těsných dvojhvězd vyvolaným extrémní hustotou hvězd v jádře.
