Az M4-gyel sincs ez másképp. Nem azért, mert ez lenne a legfényesebb vagy a legnagyobb közülük, hanem azért, mert ez a Naprendszerhez legközelebbi gömbhalmaz. A Skorpió csillagképben látható hatalmas csillagcsoport mindössze körülbelül 6000 fényévre van tőlünk, lényegesen közelebb, mint a Messier-katalógus többi gömbhalmaza. Ez a közelség pedig nagyon hálás észlelési célponttá teszi.
Az M4-et Philippe Loys de Chéseaux svájci amatőrcsillagász fedezte fel 1745-ben, de aztán 1754-ben Nicolas Louis de Lacaille abbé tőle függetlenül is felfedezte. Charles Messier 1764-ben vette fel katalógusába, mindössze a 4. objektumként. Ők még csak egy ködös objektumot figyeltek meg, de William Herschel 1783-ban sikeresen felbontotta csillagok sokaságára. Az évek során Herschel számos, Messier által katalogizált gömhalmazzal megtette ugyanezt, de az M4 volt az első gömbhalmaz, aminek a fényét sikerült csillagokra bontani.
Az M4 nagyjából 75 fényév átmérőjű, össztömege pedig körülbelül 100 000 naptömeg. Több mint százezer csillagot tartalmazhat. Ez első olvasásra nagyon soknak hangzik, azonban akik rendszeresen követik a Messier-objektumokról szóló cikkeinket, korábban már számos olyan gömbhalmazról is olvashattak, amelyek 400 000-nél is több csillagból állnak.
A gömbhalmaz becsült kora körülbelül 12,2 milliárd év, e tekintetben átlagosnak számít. A gömbhalmazok csillagai a Galaxis történetének korai korszakában jötte létre.
Az ilyen idős gömbhalmazok azért különösen értékesek a csillagászok számára, mert csillagaik fejlődésének tanulmányozásával rekonstruálható a Tejútrendszer múltja. Az M4-ben megközelítőleg 40 000 fehér törpe is van. Ezek csillagok sűrű maradványai: miután egy Naphoz hasonló tömegű csillag már nem képes energiatermelésre, külső rétegeit ledobja, és magja fehér törpeként marad vissza.
A halmaz csillagainak nagy térbeli sűrűsége miatt a gömbhalmazok belsejében előfordulhatnak csillagok közötti kölcsönhatások is, míg a csillagokban ritkább régiókban ennek a valószínűsége elhanyagolhatóan kicsi.
1993-ban Donald Backer egy 1987-ben felfedezett pulzárról közölt egy érdekes tanulmányt. A pulzárokra jellemző, hogy nagy sebességgel forognak (másodpercenként akár több ezerszer is), és eközben egy tengely mentén (többek között) rádióhullámot bocsátanak ki. A pulzár forgástengelye nem feltétlenül esik egybe a sugárzást kibocsátó tengellyel, és ezért a pulzár egy kozmikus világítótoronyként körbefordulva bocsátja ki a rádiójelet. Egy magános pulzár ezt a jelet nagyon szabályos időközönként bocsátja ki. Más égitestek jelenléte viszont megváltoztathatja ezt a nagyon szabályos ritmust.
Backer tudta, hogy a vizsgált PSR B1620-26 egy kettős rendszer tagja: egy fehér törpével alkot kettős rendszert, és a két objektum 191 naponként kerüli meg egymást. De mégis, a vizsgált jel még mindig különbözött attól, mint aminek lennie kellett volna akkor, ha valóban egy kettős rendszerről van szó. A jelenség csakis azzal volt magyarázható, hogy a kettős rendszer körül még kering egy bolygó, aminek a tömege 2,5-ször nagyobb a Jupiterénél. Ezekben az időkben ez hatalmas felfedezés volt, mert az exobolygók – olyan bolygók, amelyek nem a Nap körül, hanem más csillag körül keringenek – felfedezése ilyenkor még nagyon nehéz volt, és a 2000-s években kezdődött el az ilyen égitestek tömeges felfedezése.
Az M4 más érdekességet is tartogat: Egy 2023-as tanulmány a halmaz központjában található csillagok mozgását vizsgálva arra a következtetésre jutott, hogy a megfigyeléseket legjobban egy közepes, 800 naptömegű fekete lyuk jelenléte magyarázhatja. A közepes tömegű fekete lyukak különösen érdekesek, mert a csillagtömegű és a galaxisok középpontjában található, több millió vagy akár több milliárd naptömegű fekete lyukak közötti tömegtartományt képviselik.
Az M4 megfigyelését nagyban megkönnyíti, hogy a gömbhalmaz mindössze másfél fok körüli távolságra található az Antarestől, a Skorpió csillagkép legfényesebb csillagától. Emiatt egy kis keresőtávcsővel vagy akár megfelelő látómezejű binokulárral is könnyű megtalálni a 6 magnitúdónál fényesebb halmazt.
Sötét égbolton az M4 már kis távcsőben is feltűnő, halvány, 35’ körüli átmérőjű ködként jelenik meg. Különlegessége, hogy nagy látszó mérete miatt az egész halmaz az égbolton nagyjából egy telihold átmérőjének megfelelő területet foglal el. Közepes méretű távcsővel csillagok sokaságára bomlik.
Magyarországról az M4 kora esti megfigyelésére július környéke különösen kedvező, amikor a Skorpió este még elég magasan látszik a déli égbolton. A Skorpió csillagkép azonban hazánkból viszonylag alacsonyan jár. Olyan észlelőhelyet érdemes választani, ahonnan a déli égbolt remekül látszik, épületek, tereptárgyak nem takarják el a kilátást. Ronthatja, vagy akár tönkre is teheti az észlelési élményt a fényszennyezés vagy a párás levegő. Az M4 kiváló, könnyen megtalálható célpont egy nyári éjszakára, ha az időjárás is kedvező.
Szerző: Király Amanda, Bemutató csillagász
Svábhegyi Csillagvizsgáló