Галактика Андромеды

Галактика Андромеды или Туманность Андромеды (Мессье 31 М31, NGC 224) - галактика типа SA (s) b. Эта ближайшая к Млечного Пути большая галактика, расположенная в созвездии Андромеды и удалена от нас, по последним данным, на расстояние 772 кило парсек (2520000 световых лет). Плоскость галактики наклонена к нам под углом 15 ?, ее видимый размер - 3,2 ? ? 1 ?, видимая звездная величина - +3,4 m.


1. История наблюдений

Первое письменное упоминание о галактике Андромеды содержится в ?Каталоге неподвижных звезд" персидского астронома Ас-Суфи ( 946 год), который описал ее как "маленькую облако" [2]. Первое описание объекта, основанный на наблюдениях с помощью телескопа, было сделано немецким астрономом Симоном Мариусом 1612 года. При заключении своего известного каталога Шарль Мессье обозначил объект как "M31", приписав открытие Мариусу. 1785 года Уильям Гершель отметил слабое красное пятнышко в центре M31. Он считал, что галактика представляет собой ближайшую из всех туманностей, и вычислил расстояние до нее как 2000 расстояний между Солнцем и Сириус [3].

Первая фотография Галактики Андромеды, полученная Исааком Робертсом.

1864 года Уильям Хаггинс, наблюдая спектр М31, обнаружил, что тот отличается от спектров газопылевых туманностей [4]. Данные указывали на то, что М31 состояла из отдельных звезд. Исходя из этого, Хаггинс предположил звездную природу объекта, что в дальнейшем подтвердилось.

1885 года в галактике вспыхнула сверхновая SN 1885A, в астрономической литературе известная как S Андромеды. За всю историю наблюдений М31 это пока единственная подобная событие.

Первые фотографии галактики было получено валлийским астрономом Исааком Робертсом 1887 года. Используя собственную небольшую обсерваторию в Сассексе, он сфотографировал М31 и впервые отметил спиральную структуру объекта [5]. Однако в то время еще считалось, что М31 принадлежит нашей Галактике, и Робертс ошибочно считал, что это - другая солнечная система, в которой формируются планеты.

Лучевая скорость галактики определил американский астроном Весто Мелвин Слайфер 1912 года. Используя спектральный анализ, он вычислил, что М31 двигается по направлению к Солнцу с неслыханной для известных в то время астрономических объектов скоростью: около 300 км / с [6].

Специалисты Гарвардского Смитсоновского центра астрофизики, проанализировав результаты 10-летнего наблюдения за M31 с помощью орбитальной обсерватории Чандра ( англ. Chandra ), Обнаружили, что излучение вещества, падающего на ядро ​​галактики Андромеды, было тусклым в 6 января 2006 года, когда произошла вспышка, что повысил яркость M31 в рентгеновском диапазоне в 100 раз. Далее яркость снизилась, но так и осталась в 10 раз больше, чем до 2006 года [7].


2. Общие характеристики

Галактика Андромеды в ультрафиолетовых лучах.

2.1. Движение в Местной группе

Галактика Андромеды, как и Млечный Путь, принадлежит к Местной группе, и движется по направлению к Солнца со скоростью 300 км / с, таким образом, она относится к объектам, которые имеют синий сдвиг. Определив направление и скорость движения Солнца в Млечном Пути, астрономы выяснили, что галактика Андромеды приближается к Млечному Пути со скоростью 100-140 км / с [8]. Соответственно, столкновение двух галактических систем произойдет приблизительно через 3-4 миллиарда лет. Если это произойдет, они обе, скорее всего, сольются в одну большую галактику. Не исключено, что Солнечной системе будет выброшено в межгалактическое пространство мощными гравитационными возмущениями. Однако Солнце и планеты в этом катастрофическом процессе, скорее всего, разрушены не будут [9].

Описание изображения
Local group (clickable map)

3. Структура

Галактика Андромеды имеет массу в 1,5 раза больше Млечного Пути и является крупнейшей в Местной группе : основываясь на данных, полученных с помощью космического телескопа Спитцер, астрономы выяснили, что в ее состав входит около триллиона звезд. У нее есть несколько карликовых спутников: M32, M110, NGC 185, NGC 147 и, возможно, другие. Ее диаметр составляет 260000 световых лет, что в 2,6 раза больше, чем в Млечного Пути.


4. Ядро

В ядре М31, как и во многих других галактиках (в частности, и в Млечном Пути) находится кандидат в сверхмассивные черные дыры (НЧД). Расчеты показали, что его масса превышает 140 миллионов масс Солнца. 2005 года космический телескоп "Хаббл" обнаружил загадочный диск из молодых голубых звезд, которые окружают эту НЧД [10]. Они вращаются вокруг релятивистского объекта, как планеты вокруг Солнца. Астрономы были удивлены тем, как такой диск в форме бублика мог образоваться так близко к столь массивного объекта. По расчетам, значительные приливные силы НЧД не позволяют газопылевого облака конденсироваться и образовывать новые звезды.

Двойное ядро ​​галактики.

Открытие этого диска положило еще один аргумент в копилку теории существования черных дыр. Впервые голубой свет в ядре М31 астрономы обнаружили еще 1995 года с помощью телескопа "Хаббл". Через три года свет был идентифицирован со скоплением голубых звезд. И только в 2005 году, используя спектрограф, установленный на телескопе, наблюдатели определили, что скопление состоит из более 400 звезд, образовавшихся примерно 200 миллионов лет назад. Зари собрано в диск диаметром всего 1 световой год. В центре диска гнездятся старые и холодные красные звезды, обнаруженные ранее "Хабблом". Было вычислено радиальные скорости звезд диска. Из-за гравитационного влияния НЧД, они оказалась рекордно большими: 1000 км / с (3,6 миллионов километров в час). При такой скорости можно за 40 секунд облететь земной шар или за шесть минут добраться от Земли до Луны.

Кроме НЧД и диска голубых звезд, в ядре галактики есть и другие объекты. 1993 года было открыто двойное звездное скопление в центре М31, что оказалось неожиданностью для астрономов, поскольку два соседних скопления сливаются в одно за довольно короткий промежуток времени: около 100 000 лет. По расчетам, слияние должно было состояться миллионы лет назад, но этого не произошло. Скотт Тремейн ( англ. Scott Tremaine ) С Принстонского университета предложил объяснить это тем, что в центре галактики находится не двойная скопления, а кольцо из старых красных звезд. Это кольцо может выглядеть как два скопления, поскольку мы видим звезды только на противоположных сторонах кольца. Таким образом, это кольцо должно находиться на расстоянии 5 световых лет от НЧД и окружать диск из молодых голубых звезд. Кольцо и диск обращены к нам одной стороной, что может свидетельствовать об их взаимосвязано существования.

Изучая центр М31 с помощью космического телескопа XMM-Newton, группа европейских исследователей обнаружила 63 дискретных источника рентгеновского излучения. Большинство из них (46 объектов) идентифицированы как маломассивные двойные рентгеновские звезды, остальные представляют собой либо нейтронные звезды, либо кандидаты в черные дыры в двойных системах [11].


5. Другие объекты

Шаровое скопление Mayall II.

В галактике зарегистрировано около 460 шаровых скоплений [12]. Массивные из них - Mayall II, который еще называют G1, - имеет наибольшую светимость среди скоплений Местной группе, оно ярче Омегу Центавра (ярко скопления Млечного Пути) [13]. Скопление находится на расстоянии около 130 тысяч световых лет от центра галактики Андромеды и содержит, по меньшей мере, 300 тысяч старых звезд. Его структура, а также звезды, принадлежащих к разным популяциям, указывают на то, что, скорее всего, это ядро ​​древней карликовой галактики, когда-то поглощенной М31 [14]. Согласно исследованиям, в центре этого скопления находится кандидат в черные дыры массой 20000 Солнечных [15]. Подобные объекты существуют и в других скоплениях:

2005 астрономы обнаружили в гало М31 новый вид звездных скоплений. Три новооткрытых скопления содержат сотни тысяч ярких звезд - почти такое же количество, как и шаровидные скопления. Но от шаровых скоплений их отличает то, что они намного больше по размерам - несколько световых лет в диаметре, - а также то, что они менее массивные. Расстояния между звездами в них тоже значительно больше. Возможно, они представляют собой переходный класс систем между шаровидными скоплениями и карликовыми сфероида [16].

В галактике найдено звезду PA-99-N2, вокруг которой вращается экзопланета - первая, которую открыли за пределами Млечного Пути [17].


6. Наблюдение

Туманность Андромеды в созвездии Андромеды.

Лучшее время для наблюдений ?Туманности Андромеды? - осень-зима. На темном сельском небе (вдали от зажженного городского неба) диффузный овал М31 видят невооруженным глазом рядом с ν And даже не очень опытные наблюдатели. Это отдаленный объект, видимый с Земли невооруженным глазом. Через конечное скорость света на Земле ее видят такой, какой она была 2 с половиной миллиона лет назад. Например, на Земле 2,5 млн лет назад еще не было современных людей. Но согласно специальной теориеи относительности, не существует никакого способа узнать, как эта галактика выглядит "сейчас", поскольку то, что мы видим, для нас и "сейчас".

Мессье 31 - Туманность Андромеды. Рисунок Ш. Мессье. Опубликован в 1807 г. [18]

В бинокль галактика заметна даже на засвеченном небе больших городов. Но ее наблюдения в любительские телескопы средней апертуры (150-200 мм) обычно разочаровывают. Даже на чистом небе в безлунную ночь галактика выглядит просто большим эллипсоидом с размытыми и тусклыми краями и ярким ядром. Внимательный наблюдатель наблюдает одну-две пыльные полосы на северо-западном (ближайшем к нам) края галактики и небольшое повышение яркости на юго-западе (огромная область звездообразования в туманности М31). Никаких других деталей, за исключением двух спутников - небольших эллиптических галактик M32 и М110 - не наблюдается. В любительский телескоп невозможно наблюдать ничего подобного красочных фотографий и иллюстраций, есть в популярных изданиях.

Причина заключается в особенностях ночного зрения человека. Наши глаза, хотя и имеют высокую светочувствительность, не способны, подобно современным фотоприемников, накапливать свет в процессе длительной экспозиции. К тому же, ночная чувствительность человеческих глаз достигается за счет потери распознавания цветов и значительному снижению остроты зрения. Как следствие - при визуальных наблюдений диффузных объектов дальнего космоса видно только нечеткие светло-серые объекты на темно-сером фоне. К этому добавляются большие размеры М31, что уменьшает ее контрасты и детализацию.


6.1. Соседи по небу по каталогу Мессье

  • M32 и М110 - спутники "Туманности Андромеды":
  • M33 - (в треугольнике, на юг - по другую сторону от β And) большая спиральная галактика, обратная к нам своей плоскостью;
  • M76 - (на северо-восток, в созвездии Персея) небольшая планетарная туманность "Малая Гантель";
  • M34 - (на восток, также в созвездии Персея) достаточно яркое рассеянное скопление

6.2. Последовательность наблюдения в ?Марафоне Мессье"

... М74М77М31М32М110...

7. Изображение

  • Туманность Андромеды в инфракрасном с космического телескопа Спитцера.

  • Изображение галактики Андромеда с телескопа Спитцера в инфракрасном (Фото: NASA JPL / [[]] - Caltech / К. Гордон, Университет Аризоны)

  • Центр M31 (Рентгеновский телескоп Чандра). Многочисленные источники рентгеновского излучения, вероятно, рентгеновские двойные звезды, в центральном регионе Андромеды выглядят как желтые точки. Синее источник в центре - сверхмассивная черная дыра.

  • галактика Андромеда, вид на диске молодых голубых звезд, окружающих сверхмассивную черную дыру. NASA / ESA фото

Тур по галактике Андромеды

См.. также

Примечания

  1. I. Ribas, C. Jordi, F. Vilardell, EL Fitzpatrick, RW Hilditch, F. Edward First Determination Of The Distance And Fundamental Properties Of An Eclipsing Binary In The Andromeda Galaxy / / Astrophysical Journal. - Т. 635. - (2005) С. L37-L40. DOI : 10.1086/499161.
  2. С.Вайнберг. "Первые три минуты. Современный взгляд на происхождение Вселенной. - Ижевск, НИЦ" Регулярная и хаотическая динамика ", 2000, с. 28
  3. Herschel, Esq. (January 1, 1785). "On the Construction of the Heavens." (на английском). Phil. Trans. R. Soc. Lond. January 1, 1785 75:213-266 . Проверено 2009-06-30 .
  4. William Huggins (January 1, 1864). "On the Spectra of Some of the Nebulae." (на английском). Phil. Trans. R. Soc. Lond. January 1, 1864 154:437-444 . Проверено 2009-06-30 .
  5. Roberts, Isaac (1899). "A Selection of Photographs of Stars, Star-clusters and Nebulae, Vol. II" (на английском). London: The Universal Press . Проверено 2009-10-04 .
  6. Slipher, VM (1913). "The radial velocity of the Andromeda Nebula" (на английском). Lowell Observatory Bulletin, vol. 1, pp.56-57 . Проверено 2009-06-30 .
  7. Чудеса черных дыр раскрыли ералаш в центрах галактик
  8. Tariq Malik (07 May 2002). "Crash Course: Simulating the Fate of Our Milky Way" (на английском). Space.com . Проверено 2009-06-16 .
  9. Fraser Cain (May 10th, 2007). "When Our Galaxy Smashes Into Andromeda, What Happens to the Sun?" (на английском). Universe Today . Проверено 2009-06-16 .
  10. Dolores Beasley, Susan Hendrix, Donna Weaver (September 20, 2005). "Hubble Finds Mysterious Disk of Blue Stars Around Black Hole" (на английском). Пресс-релиз на официальном сайте телескопа Хаббл . Проверено 2009-06-16 .
  11. Barnard, R.; Kolb, U.; Osborne, JP (08/2005). "Timing the bright X-ray population of the core of M31 with XMM-Newton" (на английском). Arxiv.org . Проверено 2009-06-17 .
  12. PAULINE BARMBY AND JOHN P. HUCHRA (2001 July 19). "31 GLOBULAR CLUSTERS IN THE HUBBLE SPACE TELESCOPE ARCHIVE. I. CLUSTER DETECTION AND COMPLETENESS" (на английском). THE ASTRONOMICAL JOURNAL, 122:2458-2468, 2001 . Проверено 2009-06-17 .
  13. "Hubble Spies Globular Cluster in Neighboring Galaxy" (на английском). Пресс-релиз на официальном сайте телескопа Хаббл. April 24, 1996 . Проверено 2009-06-17 .
  14. G. Meylan, A. Sarajedini, P. Jablonka, SG Djorgovski, T. Bridges, RM Rich (1 May 2001). "Mayall II = G1 in M31: Giant Globular Cluster or Core of a Dwarf Elliptical Galaxy?" (на английском). Arxiv.org . Проверено 2009-06-17 .
  15. Karl Gebhardt, R. Michael Rich, Luis Ho (16 Sep 2002). "A 20 Thousand Solar Mass Black Hole in the Stellar Cluster G1" (на английском). Arxiv.org . Проверено 2009-06-17 .
  16. AP Huxor, NR Tanvir, MJ Irwin, R. Ibata, JL Collett, AMN Ferguson, T. Bridges, GF Lewis (9 Dec 2004). "A new population of extended, luminous star clusters in the halo of M31" (на английском). Arxiv.org . Проверено 2009-06-17 .
  17. G. Ingrosso, S. Calchi Novati, F. De Paolis, Ph. Jetzer, AA Nucita, AF Zakharov (5 Jun 2009). "Pixel-lensing as a way to detect extrasolar planets in M31" (на английском). Arxiv.org . Проверено 2009-06-16 .
  18. "Messier's Drawings of M31/32/110 and M42/43" . Проверено 2009-12-31 .
Викискладе по теме: Галактика Андромеды

9. Внешние ссылки


Объекты Каталога
M1 ? M2 ? M3 ? M4 ? M5 ? M6 ? M7 ? M8 ? M9 ? М10 ? M11 ? M12 ? M13 ? M14 ? M15 ? M16 ? M17 ? M18 ? M19 ? M20 ? M21 ? M22 ? M23 ? M24 ? M25 ? M26 ? M27 ? M28 ? M29 ? M30 ? M31 ? M32 ? M33 ? M34 ? M35 ? M36 ? M37 ? M38 ? M39 ? M40 ? M41 ? M42 ? M43 ? M44 ? M45 ? M46 ? M47 ? M48 ? M49 ? M50 ? M51 ? M52 ? M53 ? M54 ? M55 ? M56 ? M57 ? M58 ? M59 ? M60 ? M61 ? M62 ? M63 ? M64 ? M65 ? M66 ? M67 ? M68 ? M69 ? M70 ? M71 ? M72 ? M73 ? M74 ? M75 ? M76 ? M77 ? M78 ? M79 ? M80 ? M81 ? M82 ? M83 ? M84 ? M85 ? M86 ? M87 ? M88 ? M89 ? M90 ? M91 ? M92 ? M93 ? M94 ? M95 ? M96 ? M97 ? M98 ? M99 ? M100 ? M101 ? M102 ? M103 ? M104 ? M105 ? M106 ? M107 ? M108 ? M109 ? M110
Чарльз Месье
Другие каталоги
NGC ? IC ? MCG ? PGC ? UGC ? CGCG



NGC 220 | NGC 221 | NGC 222 | NGC 223 | NGC 224 | NGC 225 | NGC 226 | NGC 227 | NGC 228

Координаты : Карта звездного неба 00 г 42.44 м 30 с, +41 ? 16 '10"