How big is Messier 54?

Messier 54, of M54, is een bolvormige sterrenhoop, een compacte bol van sterren die door hun eigen zwaartekracht bij elkaar blijven, in het sterrenbeeld Boogschutter. De sterrenhoop ligt op ongeveer 86.000 lichtjaar van de Aarde, waarbij een lichtjaar de afstand is die licht in één jaar aflegt. Hij hoort niet bij de Melkweg, maar bij een klein sterrenstelsel dat om de Melkweg draait, het Boogschutterdwergstelsel. Het heldere hoofdgedeelte van M54 is ongeveer 230 lichtjaar breed.

Grootte

Zoals alle bolvormige sterrenhopen heeft M54 geen scherpe rand. De sterren staan in het midden dicht opeen en worden verder naar buiten schaarser, dus de grootte hangt af van waar de rand wordt getrokken.

De New General Catalogue van nevels en sterrenhopen vermeldt een breedte van 9,1 boogminuten voor M54, waarbij een boogminuut een zestigste van een graad is. Op de afstand van de sterrenhoop is dat ongeveer 230 lichtjaar. De afstand zelf is bekend met een marge van ongeveer 1.000 lichtjaar.

De helft van het licht van de sterrenhoop komt uit het gebied binnen ongeveer 12 lichtjaar van het centrum. De zwakste sterren aan de buitenkant strekken zich verder uit. Een gangbaar wiskundig model van de sterrenhoop legt de buitenrand op ongeveer 10 boogminuten van het centrum, waardoor de hele sterrenhoop ongeveer 490 lichtjaar breed is.

Groottevergelijkingen

Gezien vanaf de Aarde is M54 iets minder dan een derde van de breedte van de volle Maan.
Omega Centauri, de zwaarste bekende bolvormige sterrenhoop in de Melkweg, heeft een helder hoofdgedeelte van 150 tot 190 lichtjaar breed, iets kleiner dan dat van M54. Omega Centauri lijkt aan de hemel vier keer zo breed, omdat Omega Centauri slechts ongeveer een vijfde zo ver weg staat.
M54 heeft ongeveer 1,6 miljoen keer de massa van de Zon, ongeveer twee vijfde van de massa van Omega Centauri. Anno 2026 is Omega Centauri de enige bolvormige sterrenhoop rond de Melkweg waarvan bekend is dat die meer massa heeft.
Het heldere hoofdgedeelte van M54 is ongeveer 53 keer zo breed als de afstand van de Zon tot Proxima Centauri, de dichtstbijzijnde ster.
Als de baan van Neptunus om de Zon werd verkleind tot de breedte van een Amerikaanse cent, 19 millimeter, zou het heldere hoofdgedeelte van M54 ongeveer 4,5 kilometer breed zijn.

Een sterrenhoop uit een ander sterrenstelsel

Charles Messier ontdekte M54 in 1778. Meer dan 200 jaar later ontdekten astronomen het Boogschutterdwergstelsel en zagen zij dat M54 daar deel van uitmaakt. Messier wist dat niet, maar hij had de eerste bolvormige sterrenhoop gevonden die ooit buiten de Melkweg is ontdekt.

M54 ligt precies in het centrum van het Boogschutterdwergstelsel. Dit is het enige centrum van een sterrenstelsel waar telescopen in zichtbaar licht afzonderlijke sterren kunnen onderscheiden. De sterren daar zijn ongeveer 2 miljard tot ongeveer 12 miljard jaar oud. Astronomen opperen dat de oudste afkomstig zijn van twee of meer bolvormige sterrenhopen die naar het centrum zijn gezonken en samengesmolten, en dat de jongste in het centrum zelf zijn ontstaan.

De toekomst van M54

De zwaartekracht van de Melkweg trekt het Boogschutterdwergstelsel uit elkaar. Het kleine sterrenstelsel is uitgerekt langs een lijn die naar het centrum van de Melkweg wijst. Na verloop van tijd zal het met de Melkweg samensmelten, en dan wordt M54 een van de eigen sterrenhopen van de Melkweg.