Знаймо

Додати знання

приховати рекламу

Цей текст може містити помилки.

Галактика Андромеди


Andromeda Galaxy (with h-alpha). Jpg

План:


Введення

Галактика Андромеди або Туманність Андромеди ( M 31, NGC 224) - спіральна галактика типу Sb. Ця найближча до Чумацькому Шляху велика галактика розташована в сузір'ї Андромеди і віддалена від нас, за останніми даними, на відстань 772 кіло парсек [1] (2520000 світлових років). Площина галактики нахилена до нас під кутом 15 , її видимий розмір - 3,2 1,0 [2], видима зоряна величина - +3,4 m.


1. Історія спостережень

Перша письмова згадка про галактиці Андромеди міститься в "Каталозі нерухомих зірок" персидського астронома Ас-Суфі ( 946 рік), який описав її як "маленьке хмарина" [3]. Перший опис об'єкта, засноване на спостереженнях за допомогою телескопа, було зроблено німецьким астрономом Симоном Маріусом в 1612. При створенні свого знаменитого каталогу Шарль Мессьє вніс об'єкт під визначенням M31, помилково приписавши відкриття Маріус. В 1785 Вільям Гершель зазначив слабке червона плямка в центрі M31. Він вважав, що галактика являє собою найближчу з усіх туманностей, і обчислив відстань до неї (абсолютно не відповідає дійсності), еквівалентну 2000 відстаней між Сонцем і Сіріусом [4].

Перша фотографія Галактики Андромеди, отримана Ісааком Робертсом.

В 1864 Вільям Хаггінс, спостерігаючи спектр М31, виявив, що він відрізняється від спектрів газопилових туманностей [5]. Дані вказували на те, що М31 складалася з безлічі окремих зірок. Виходячи з цього, Хаггінс припустив зоряну природу об'єкта, що в подальші роки і підтвердилося.

В 1885 в галактиці спалахнула наднова SN 1885A, в астрономічній літературі відома як S Андромеди. За всю історію спостережень це поки що лише одну подібну подію, зареєстроване в М31.

Перші фотографії галактики були отримані валлійська астрономом Ісааком Робертсом в 1887. Використовуючи власну невелику обсерваторію в Сассексі, він сфотографував М31 і вперше визначив спіральну структуру об'єкта [6]. Однак у той час все ще вважалося, що М31 належить нашій Галактиці, і Робертс помилково вважав, що це - інша сонячна система з формувалися планетами.

Променеву швидкість галактики визначив американський астроном Вести Слайфер в 1912. Використовуючи спектральний аналіз, він вирахував, що М31 рухається у напрямку до Сонця з нечуваною для відомих астрономічних об'єктів того часу швидкістю: близько 300 км / с [7].

Фахівці Гарвард-Смітсонівського центру астрофізики, проаналізувавши результати 10-річного спостереження за M31 за допомогою орбітальної обсерваторії Чандра (Chandra), відкрили, що світіння матерії, що падає на ядро галактики Андромеди, було тьмяним до 6 січня 2006 року, коли стався спалах, що підвищила яскравість M31 * в рентгенівському діапазоні в 100 разів. Далі яскравість знизилася, але все одно так і залишилася в 10 разів потужнішою, ніж до 2006 року [8].


2. Загальні характеристики

Галактика Андромеди в ультрафіолетових променях.

2.1. Рух в Місцевої групі

Галактика Андромеди, як і Чумацький Шлях, належить до Місцевої групи, і рухається у напрямку до Сонцю зі швидкістю 300 км / с, таким чином, вона відноситься до об'єктів, які мають фіолетове зсув. Визначивши напрямок руху Сонця по Чумацькому Шляху, астрономи з'ясували, що галактика Андромеди і наша Галактика наближаються один до одного зі швидкістю 100-140 км / с [9]. Відповідно, зіткнення двох галактичних систем відбудеться приблизно через 3-4 мільярди років. Якщо це станеться, вони обидві, швидше за все, зіллються в одну велику галактику. Не виключено, що при цьому наша Сонячна система буде викинута в міжгалактичний простір потужними гравітаційними збуреннями. Руйнування Сонця і планет, найімовірніше, при цьому катастрофічному процесі не відбудеться [10].


3. Структура

Галактика Андромеди є найбільшою в Місцевої групи : грунтуючись на даних, отриманих за допомогою космічного телескопа Спітцер, астрономи з'ясували, що до її складу входить близько трильйона зірок [11]. У неї є кілька карликових супутників: M32, M110, NGC 185, NGC 147 і, можливо, інші. Її протяжність складає 260000 світлових років, що в 2,6 рази більше, ніж у Чумацького Шляху.


4. Ядро

У ядрі М31, як і в багатьох інших галактиках (у тому числі, і в Чумацькому Шляху) розташований кандидат в надмасивні чорні діри (СЧД). Розрахунки показали, що його маса перевищує 140 мільйонів мас Сонця. В 2005 космічний телескоп " Хаббл "виявив загадковий диск з молодих блакитних зірок, навколишній СЧД [12]. Вони обертаються навколо релятивістського об'єкта, в точності як планети навколо Сонця. Астрономи були здивовані тим, як подібний диск у формі бублика міг утворитися так близько до настільки масивного об'єкта. За розрахунками, жахливі приливні сили СЧД не повинні дозволяти газо-пиловим хмарам згущуватися і формувати нові зірки. Подальші спостереження, можливо, дадуть ключ до загадки.

Подвійне ядро ​​галактики.

Відкриття цього диска поклало ще один аргумент у скарбничку теорії існування чорних дір. Вперше блакитне світло в ядрі М31 астрономи виявили в ще 1995 за допомогою телескопа "Хаббл". Через три роки світ був ідентифікований зі скупченням з блакитних зірок. І тільки в 2005-м, використовуючи спектрограф, встановлений на телескопі, спостерігачі визначили, що скупчення складається з більше 400 зірок, що сформувалися приблизно 200 мільйонів років тому. Зірки згруповані в диск діаметром всього 1 світловий рік. У центрі диска гніздяться старіші і холодні червоні зірки, виявлені раніше "Хабблом". Були обчислені радіальні швидкості зір диска. Завдяки гравітаційного впливу СЧД, вона виявилася рекордно великий: 1000 км / с (3,6 мільйонів кілометрів на годину). При такій швидкості можна за 40 секунд облетіти земну кулю або за шість хвилин дістатися від Землі до Місяця.

Крім СЧД і диска блакитних зірок, в ядрі галактики знаходяться ще й інші об'єкти. В 1993 було відкрито подвійне зоряне скупчення в центрі М31, що виявилося несподіванкою для астрономів, оскільки два скупчення зливаються в одне за досить короткий проміжок часу: близько 100 тисяч років. За розрахунками, злиття повинно було статися багато мільйонів років тому, але з дивних причин цього не сталося. Скотт Тремейн ( англ. Scott Tremaine ) З Прінстонського університету запропонував пояснити це тим, що в центрі галактики знаходиться не подвійне скупчення, а кільце зі старих червоних зірок. Це кільце може виглядати як два скупчення, оскільки ми бачимо зірки тільки на протилежних сторонах кільця. Таким чином, це кільце повинне знаходитися на відстані 5 світлових років від СЧД і оточувати диск з молодих блакитних зірок. Кільце і диск повернені до нас однією стороною, що може говорити про їх взаємозалежності.

Вивчаючи центр М31 за допомогою космічного телескопа XMM-Newton, група європейських дослідників виявила 63 дискретних джерела рентгенівського випромінювання. Більшість з них (46 об'єктів) ідентифіковані з маломасивні подвійними рентгенівськими зірками, решта ж являють собою або нейтронні зірки, або кандидати в чорні діри в подвійних системах [13].


5. Інші об'єкти

Кульове скупчення Mayall II.

У галактиці зареєстровано близько 460 кульових скупчень [14]. Саме масивне з них - Mayall II, зване ще G1, - має найбільшу світність в Місцевій групі, випереджаючи за яскравістю найяскравіше скупчення Чумацького Шляху - Омегу Центавра [15]. Воно знаходиться на відстані близько 130 тисяч світлових років від центру галактики Андромеди і містить, як мінімум, 300 тисяч старих зірок. Його структура а також зірки, що належать до різних популяцій, вказують на те, що, швидше за все, це ядро ​​давньої карликової галактики, колись поглиненої М31 [16]. Згідно з дослідженнями, в центрі цього скупчення знаходиться кандидат в чорні діри масою 20 тисячі сонць [17]. Подібні об'єкти існують також і в інших скупченнях:

У 2005 році астрономи виявили в гало М31 зовсім новий вид зоряних скупчень. Три нововідкритих скупчення містять сотні тисяч яскравих зірок - практично з такою ж кількістю, як і в кульових скупчень. Але їх відрізняє від кульових скупчень те, що вони набагато більше в розмірах - кілька сотень світлових років у діаметрі, - а також те, що вони менш масивні. Відстані між зірками в них теж набагато більше. Можливо, вони представляють собою перехідний клас систем між кульовими скупченнями і карликовими сфероїда [18].

У галактиці знаходиться зірка PA-99-N2, навколо якої обертається екзопланета - перша, яку відкрили за межами Чумацького Шляху [19].


6. Спостереження

Туманність Андромеди знаходиться в сузір'ї Андромеди.

Найкращий час для спостережень "Туманності Андромеди" - осінь-зима. На темному сільському небі (далеко від засвіченого міського неба) світиться дифузний овал М31 бачать неозброєним оком поруч з ν And навіть не дуже досвідчені спостерігачі. Це самий віддалений об'єкт, видимий із Землі неозброєним оком. Через кінцевої швидкості світла, на Землі її бачать такою, якою вона була 2 з половиною мільйона років тому. Для прикладу, на Землі 2,5 млн років тому ще не було представників сучасного вигляду людини. Але при цьому згідно Спеціальної теорії відносності, не існує ніякого способу дізнатися, як ця галактика виглядає в "зараз", оскільки те, що ми бачимо, і є для нас "зараз".

Об'єкт M31 - Туманність Андромеди. Малюнок Ш. Мессе. Опублікований в 1807 р. [20]

У бінокль галактика помітна навіть на засвічену небі великих міст. Але її спостереження в любительські телескопи середньої апертури (150-200 мм) зазвичай розчаровують. Навіть на чистому небі і в безмісячну ніч галактика представляється просто великим світиться еліпсоїдом з розмитими і тьмяними краями і яскравим ядром. Уважний спостерігач помічає одну-дві оперізуючі пилові смуги на північно-західному (ближньому до нас) краї галактики і невелике локальне підвищення яскравості на південно-заході (величезна область зореутворення в туманності М31). Більше не можна спостерігати ніяких інших деталей, за винятком двох супутників - невеликих еліптичних галактик M32 і М110. У аматорський телескоп неможливо спостерігати нічого схожого на барвисті фотографії та ілюстрації, що зустрічаються в популярних виданнях.

Причина в особливостях нічного зору людини. Наші очі, при всій своїй високій світлочутливості, не здатні, подібно до сучасних фотоприймача, накопичувати світло в процесі тривалої експозиції. До того ж, нічна чутливість людських очей досягається в тому числі жертвою розпізнавання кольорів і різким зниженням гостроти зору. Як наслідок - при спостереженнях дифузних об'єктів далекого космосу видно лише неясні світло-сірі об'єкти на темно-сірому тлі. До цього додаються величезні розміри М31, що додатково краде її контрасти і деталізацію.


6.1. Сусіди по небу з каталогу Мессьє

  • M32 і М110 - супутники "Туманності Андромеди":
  • M33 - (в трикутнику, на південь - по іншу сторону від β And) велика спіральна галактика, звернена до нас своєю площиною;
  • M76 - (на північний схід, в сузір'ї Персея) невелика планетарна туманність "Мала Гантель";
  • M34 - (на схід, також в сузір'я Персея) досить яскраве розсіяне скупчення

6.2. Послідовність спостереження в "Марафоні Мессе"

... М74М77М31М32М110...

Примітки

  1. 1 2 I. Ribas, C. Jordi, F. Vilardell, EL Fitzpatrick, RW Hilditch, F. Edward (2005). " First Determination of the Distance and Fundamental Properties of an Eclipsing Binary in the Andromeda Galaxy - adsabs.harvard.edu/abs/2005ApJ...635L..37R ". Astrophysical Journal 635: L37-L40. DOI : 10.1086/499161 - dx.doi.org/10.1086/499161.
  2. The Andromeda Galaxy (M31) - observing.skyhound.com/archives/oct/M_31.html (Англ.) . Observing at Skyhound.
  3. С. Вайнберг. "Перші три хвилини. Сучасний погляд на походження Всесвіту. - Іжевськ, НДЦ" Регулярна і хаотична динаміка ", 2000, с. 28
  4. Herschel, Esq. On the Construction of the Heavens. - rstl.royalsocietypublishing.org/content/75/213 (Англ.) . Phil. Trans. R. Soc. Lond. January 1, 1785 75:213-266 (January 1, 1785). Фотогалерея - www.webcitation.org/61B1EdvoR з першоджерела 24 серпня 2011.
  5. William Huggins On The Spectra Of Some Of The Nebulae. - rstl.royalsocietypublishing.org/content/154/437 (Англ.) . Phil. Trans. R. Soc. Lond. January 1, 1864 154:437-444 (January 1, 1864). Фотогалерея - www.webcitation.org/61B1FEo99 з першоджерела 24 серпня 2011.
  6. Roberts, Isaac A Selection Of Photographs Of Stars, Star-clusters and Nebulae, Vol. II - www.archive.org/details/selectionofphoto02robeuoft (Англ.) . London: The Universal Press (1899). Фотогалерея - www.webcitation.org/61B1Fkiee з першоджерела 24 серпня 2011.
  7. Slipher, VM The Radial Velocity Of The Andromeda Nebula - adsabs.harvard.edu/abs/1913LowOB...1b..56S (Англ.) . Lowell Observatory Bulletin, vol. 1, pp.56-57 (1913). Фотогалерея - www.webcitation.org/61B1GO8XY з першоджерела 24 серпня 2011.
  8. Чудеса чорних дір розкрили єралаш в центрах галактик - www.membrana.ru/articles/global/2010/05/26/154400.html
  9. Tariq Malik Crash Course: Simulating the Fate of Our Milky Way - www.space.com/scienceastronomy/astronomy/galaxy_collides_020507-1.html (Англ.) . Space.com (07 May 2002). (Недоступна посилання)
  10. Fraser Cain When Our Galaxy Smashes Into Andromeda, What Happens to the Sun? - www.universetoday.com/2007/05/10/when-our-galaxy-smashes-into-andromeda-what-happens-to-the-sun/ (Англ.) . Universe Today (May 10th, 2007). Фотогалерея - www.webcitation.org/61B1GyfIH з першоджерела 24 серпня 2011.
  11. The Andromeda galaxy hosts a trillion stars - www.newscientist.com/article/dn9282-andromeda-galaxy-hosts-a-trillion-stars.html (Англ.)
  12. Dolores Beasley, Susan Hendrix, Donna Weaver Hubble Finds Mysterious Disk Of Blue Stars Around Black Hole - hubblesite.org/newscenter/archive/releases/2005/2005/26 / (Англ.) . Прес-реліз на офіційному сайті телескопа Хаббл (September 20, 2005). Фотогалерея - www.webcitation.org/61B1Hk1r2 з першоджерела 24 серпня 2011.
  13. Barnard, R.; Kolb, U.; Osborne, JP Timing The Bright X-ray population of the core of M31 with XMM-Newton - arxiv.org/abs/astro-ph/0508284 (Англ.) . Arxiv.org (08/2005).
  14. PAULINE BARMBY AND JOHN P. HUCHRA 31 GLOBULAR CLUSTERS IN THE HUBBLE SPACE TELESCOPE ARCHIVE. I. CLUSTER DETECTION AND COMPLETENESS - www.iop.org/EJ/article/1538-3881/122/5/2458/201285.html (Англ.) . THE ASTRONOMICAL JOURNAL, 122:2458-2468, 2001 (2001 July 19). Фотогалерея - www.webcitation.org/61B1IikUD з першоджерела 24 серпня 2011.
  15. Hubble Spies Globular Cluster in Neighboring Galaxy - hubblesite.org/newscenter/archive/releases/1996/11 / (Англ.) . Прес-реліз на офіційному сайті телескопа Хаббл (April 24, 1996). Фотогалерея - www.webcitation.org/61B1JGvNg з першоджерела 24 серпня 2011.
  16. G. Meylan, A. Sarajedini, P. Jablonka, SG Djorgovski, T. Bridges, RM Rich Mayall II = G1 in M31: Giant Globular Cluster or Core of a Dwarf Elliptical Galaxy? - arxiv.org/abs/astro-ph/0105013 (Англ.) . Arxiv.org (1 May 2001).
  17. Karl Gebhardt, R. Michael Rich, Luis Ho A 20 Thousand Solar Mass Black Hole in the Stellar Cluster G1 - xxx.itep.ru/abs/astro-ph/0209313 (Англ.) . Arxiv.org (16 Sep 2002).
  18. AP Huxor, NR Tanvir, MJ Irwin, R. Ibata, JL Collett, AMN Ferguson, T. Bridges, GF Lewis A New Population Of Extended, luminous star clusters in the halo of M31 - arxiv.org/abs/astro-ph/0412223 (Англ.) . Arxiv.org (9 Dec 2004).
  19. G. Ingrosso, S. Calchi Novati, F. De Paolis, Ph. Jetzer, AA Nucita, AF Zakharov Pixel-lensing as a way to detect extrasolar planets in M31 - arxiv.org/abs/0906.1050 (Англ.) . Arxiv.org (5 Jun 2009).
  20. Messier's Drawings of M31/32/110 and M42/43 - messier.obspm.fr/xtra/history/m-m31_42.html. архіві - www.webcitation.org/61B1LdTB7 з першоджерела 24 серпня 2011.

Цей текст може містити помилки.

Схожі роботи | скачати

Схожі роботи:
Туманність Андромеди
Іпсилон Андромеди
Туманність Андромеди (фільм)
Туманність Андромеди (роман)
Список зірок сузір'я Андромеди
Симбіотична змінна типу Z Андромеди
M 83 (галактика)
M 84 (галактика)
© Усі права захищені
написати до нас
Рейтинг@Mail.ru