Ласкаво просимо до Мессьє в понеділок! Під час постійної данини пам’яті великій Таммі Плотнер ми подивимось на галактику Андромеду, також відому як Мессьє 31. Насолоджуйтесь!
Протягом 18 століття відомий французький астроном Чарльз Мессьє відзначив наявність на нічному небі кількох «туманних об’єктів». Спочатку помиливши їх на кометах, він почав складати їх список, щоб інші не зробили тієї самої помилки, яку він зробив. Згодом цей список (відомий як Каталог Мессьє) включив би 100 найяскравіших об’єктів на нічному небі.
Одним із таких об'єктів є знаменита галактика Андромеда, найближча до спіральної галактики Чумацький Шлях, названа за площею неба, в якій вона знаходиться (в районі сузір'я Андромеди). Це найбільша галактика в Локальній групі, і вона відрізняється тим, що є одним з небагатьох об’єктів, який насправді наближається до Чумацького Шляху (і, як очікується, злиється з нами через кілька мільярдів років!).
Опис:
Наближаючись до нас із швидкістю 300 кілометрів в секунду, наш масивний галактичний сусід був об’єктом досліджень спіральної будови, кульових і відкритих скупчень, міжзоряної речовини, планетарних туманностей, залишків наднови, галактичного ядра, супутніх галактик тощо, поки ми я заглядав у телескоп. Вона є частиною нашої локальної групи галактик, а два її легко помітні супутники - це лише частина одинадцяти інших, що кочуються навколо неї.
Одного разу ця галактика зіткнеться з нашою, стільки, скільки зараз споживає її сусід - M32. Однак це не відбудеться протягом декількох мільярдів років, тому поки не хвилюйтесь про величезні гравітаційні порушення! І не дивно, що гігантська галактика на зразок Андромеди не має бути такою великою, тримаючись за себе. Скільки разів Велика галактика Андромеда споживала іншу? Більше одного разу!
У 1993 році космічний телескоп "Хаббл" виявив, що у M31 є подвійне ядро - "залишок" від іншої трапези! Як заявили NASA та ESA про відкриття в той час:
«Кожна з двох світлових вершин містить кілька мільйонів густо упакованих зірок. Яскравішим об’єктом є «класичне» ядро, як його вивчають із землі. Однак HST виявляє, що справжній центр галактики - це дійсно диммерна складова. Одне з можливих пояснень полягає в тому, що яскравіший скупчення є залишком галактики, яка може бути канібалізована М31. Інша ідея полягає в тому, що справжній центр галактики розділився надвоє за рахунок глибокого поглинання пилу по середині, створюючи ілюзію двох вершин. Це зображення із зеленим світлом було зроблено за допомогою широкої польової та планетарної камери HST (WF / PC) у режимі високої роздільної здатності 6 липня 1991 року. Дві піки розділені на 5 світлових років. Зображення Хаббла становить 40 світлових років. "
Мабуть, одне з найбільш захоплюючих відкриттів останніх років у Мессьє 31 зробила орбітальна рентгенівська обсерваторія Чандра. На рентгенівському знімку нижче, зробленому за допомогою вдосконаленого спектрометра ПЗЗ для візуалізації Чендра в рентгенівському центрі астрономії (ACIS), зображено центральну частину Галактики Андромеди. Рентгенівська обсерваторія Чандра входить до складу флоту NASA «Великі обсерваторії» разом з космічним телескопом Хаббл.
Синя крапка в центрі зображення - це "круте" джерело рентгенівського світла мільйона градусів, де розміщений масивний центральний об'єкт Андромеди масою 30 мільйонів сонців, який багато астрономи вважають надмасивною чорною дірою. Більшість із них, ймовірно, пов’язані з рентгенівськими бінарними системами, в яких нейтронна зірка (чи, можливо, зоряна чорна діра) знаходиться на тісній орбіті навколо нормальної зірки ».
Протягом багатьох років наші дослідження ще більше розвивались завдяки відкриттю затьмарювальної бінарної зірки в Мессьє 31. Як Ігнасі Рібас та ін. Стверджували це у 2005 році:
“Ми представляємо перший детальний спектроскопічний та фотометричний аналіз затемнення бінарного в галактиці Андромеди (M31). Це 19-магнітна напівдодаткова система із компонентами спектрального типу пізнього та раннього В. З кривих світлової та радіальної швидкостей ми провели точне визначення мас і радіусів компонентів. Їх ефективні температури були оцінені за допомогою моделювання спектрів ліній поглинання. Аналіз дає фактично повну картину властивостей системи, а отже, і точне визначення відстані до М31 ».
У 2005 році ми відкрили більше. У той час Скотт Чапман з Калтеху, Родріго Ібата з Обсерваторії де Страсбургу та їхні колеги провели детальні дослідження щодо руху та металів майже 10 000 зірок в Андромеді, що зоряний ореол галактики "бідний металами". По суті, це вказувало на те, що зіркам, що лежать у зовнішніх межах галактики, не вистачає елементів, важчих за водень.
За словами Чапмена, це було дивно, оскільки однією з ключових відмінностей між Андромедою та Чумацьким Шляхом було те, що колишній зоряний ореол був багатим металами, а другий - бідним металами. Якщо обидві галактики бідні металами, вони, мабуть, мали дуже схожі еволюції. Як пояснив Чапман:
"Ймовірно, обидві галактики почалися протягом півтора мільярдів років Великого вибуху, і протягом наступних трьох-чотирьох мільярдів років обидві будувалися однаково за допомогою протогалактичних фрагментів, що містять менші групи зірок, що потрапляють у дві темні речовини ореоли ».
Поки ще ніхто не знає, з чого складається темна речовина, її існування добре встановлено через масу, яка повинна існувати в галактиках, щоб їх зірки могли обертатися навколо галактичних центрів. Насправді сучасні теорії еволюції галактики припускають, що свердловини темної матерії виступали як своєрідне «насіння» для сьогоднішніх галактик, а темна матерія тягне за собою менші групи зірок, коли вони проходили неподалік.
Більше того, такі галактики, як Андромеда та Чумацький Шлях, за останні 12 мільярдів років, ймовірно, звели близько 200 менших галактик та протогалактичних фрагментів. Чапман та його колеги дійшли висновку про бідний ореол Андромеди, бідний металами, отримавши ретельне вимірювання швидкості, з якою окремі зірки прямують назустріч Землі або віддаляються від неї.
Ця міра називається радіальною швидкістю, і її можна дуже точно визначити за допомогою спектрографів основних приладів, таких як 10-метровий телескоп Keck-II, який був використаний у дослідженні. З приблизно 10 000 зірок Андромеди, для яких дослідники отримали радіальні швидкості, близько 1000 виявилися зірками у гігантському зоряному ореолі, який простягається назовні більш ніж на 500 000 світлових років.
Вважається, що ці зірки через брак металів утворилися досить рано, в той час, коли масивний ореол темної речовини захопив свої перші протогалактичні фрагменти. Зірки, які домінують ближче до центру галактики, навпаки - це ті, що утворюються і зливаються пізніше, і містять більш важкі елементи завдяки зоряним процесам еволюції. Крім того, що вони бідні металами, зірки ореолу слідують за випадковими орбітами і не знаходяться в обертанні.
На відміну від цього, зірки видимого диска Андромеди обертаються зі швидкістю до 200 кілометрів в секунду. За даними Ібата, дослідження може привести до нових уявлень про природу темної матерії. "Це перший раз, коли нам вдалося отримати панорамний вид руху зірок у ореолі галактики", - каже Ібата. "Ці зірки дозволяють нам зважувати темну речовину і визначати, як вона зменшується з відстанню".
Історія спостереження:
Андромеда була відома як "маленька хмара" перського астронома Абд-аль-Рахмана Аль-Суфі, який описав і зобразив це в 964 році н.е. Книга нерухомих зірок. Цю чудову галактику також каталогізували Джованні Батіста Ход'єрна в 1654 році, Едмунд Галлей в 1716 році, Булліальдус 1664 і знову Чарльз Мессьє в 1764 році.
Як і більшість об'єктів, які він додав до каталогу Мессьє, він спочатку сприймав галактику за туманним об'єктом. Як він писав про об'єкт у своїх замітках:
«Небо було дуже добре в ніч з 3 на 4 серпня 1764 року; і сузір'я Андромеди було поблизу Меридіана, я з увагою оглянув прекрасну туманність в поясі Андромеди, яку було відкрито в 1612 році Симоном Маріусом, і яку спостерігали з великою ретельністю різними астрономами, і нарешті М. ... le Gentil, який дав дуже широкий і детальний опис у томі спогадів про Академію за 1759 р., сторінка 453, із малюнком її появи. Я не буду повідомляти тут про те, що я написав у своєму журналі: я застосував різні інструменти для дослідження цієї туманності, і перш за все відмінний григоріанський телескоп фокусної відстані 30 фунтів, велике дзеркало з діаметром 6 пікселів і збільшення в 104 рази предмети: середина туманності виявилася досить яскравою з цим інструментом, без жодної появи зірок; світло зменшувалося аж до гасіння; воно нагадує два конуси або піраміди світла, протилежні на їх підставах, вісь яких була у напрямку від північного заходу до південного сходу; дві точки світла або два вершини розташовані приблизно за 40 хвилин дуги один від одного; Я кажу про те, що через труднощі розпізнати ці дві кінцівки. Загальна основа двох пірамід - 15 хвилин: ці заходи були здійснені ньютонівським телескопом 4 фути і півтори фокусної відстані, оснащеним мікрометром шовкових дротів. Цим же інструментом я порівняв середину вершин двох конусів світла із зіркою Гаммою Андромедою четвертої величини, яка дуже близька до неї, і трохи віддалена від її паралелі. З цих спостережень я зробив висновок про правильне сходження на середину цієї туманності як 7d 26 ′ 32 ″, а її схилення як 39d 9 ′ 32 ″ на північ. Починаючи з п’ятнадцяти років, протягом яких я переглядав та спостерігав цю туманність, я не помітив жодних змін у її зовнішності; завжди сприймаючи це в одній формі ».
Багато років астрономи спостерігали б за Галактикою Андромеди протягом багатьох років, кожен яскраво описуючи її. Однак, як ми знаємо з історії, було б досить багато часу, перш ніж буде виявлена її справжня природа як зовнішня галактика. Ось, де ми повинні висловити саму повагу серу Вільяму Гершелю, який знав, що випереджав усіх інших, що у Мессьє Об'єкта 31 було щось дуже-дуже різне!
Хоча він ніколи публічно не публікував своїх спостережних записок щодо відкриттів іншого астронома, йому шкода, що він цього не сказав.
".. Але коли об'єкт має таку конструкцію або на такій відстані від нас, що найвища сила проникнення, яка до цього часу була застосована до нього, залишає невизначеним, належить він до класу туманностей або зірок , це можна назвати неоднозначним. Однак, у зв'язку із неоднозначністю таких об'єктів, є значна різниця, я розставив 71 з них у наступні чотири колекції. Перший містить сім об'єктів, які, можливо, повинні складатися із зірок, але там, де раніше були зроблені спостереження, або за їх зовнішнім виглядом, або за формою, це не визначає, до якого класу їх слід помістити. Конус. 31 [M31] - це: велике ядро з дуже обширними туманними гілками, але ядро дуже поступово приєднується до них. Зірки, що розкидані по ньому, здаються позаду нього і, здається, втрачають частину блиску при проходженні свого світла через туманність; їх більше не розкидано по найближчому сусідству. Я оглянув його на меридіані з дзеркалом діаметром 24 дюйми і побачив його у високій досконалості; але його природа залишається загадковою. Його світло, замість того, щоб виглядати вирішальним за допомогою цього отвору, здавалося, більш молочним. Об'єкти цієї колекції в даний час повинні залишатися неоднозначними ».
Розташування Мессьє 31:
Навіть під помірним забрудненим небом Велику галактику Андромеди, розташовану в сузір'ї Андромеди, можна легко знайти неозброєним оком - якщо ви знаєте, де шукати. Досвідчені астрономи-аматори можуть буквально вказати на небо і показати вам місце розташування М31, але, можливо, ви ніколи не намагалися його знайти. Вірите чи ні, це легка галактика, яку можна помітити навіть під місячним світлом.
Просто визначте великий ромбовидний візерунок зірок, що є Великою площею Пегаса. Найпівнічніша зірка - Альфа, і саме тут ми розпочнемо наш скачок. Залишайтеся з північною ланцюжком зірок і дивіться на чотири ширини пальця від Альфи, щоб легко побачити зірку. Наступний вздовж ланцюга знаходиться приблизно на три ширини пальця. Ще дві ширини пальця на північ, і ви побачите тьмяну зірку, схожу на те, що в ній є щось затьмарене.
Наведіть бінокль туди, бо це не хмара - це галактика Андромеди! Тепер націліть свій бінокль або маленький телескоп на свій шлях… Мабуть, одна з найвидатніших з усіх галактик для початківця спостерігача, M31 охоплює стільки неба, що він займає кілька полів зору у більшому телескопі і навіть містить власні скупчення та туманності з новим позначенням загального каталогу
Якщо у вас трохи більший телескоп, ви також зможете підібрати двох компаньйонів M31 - M32 та M110. Навіть не маючи розмаху та бінокля, дивно, що ми можемо щось побачити - що завгодно! - це за два мільйони світлових років!
Насолоджуйтесь цією чудовою та загадковою галактикою за будь-якої можливості! Навіть найскромніші з оптичних посібників розкриють його для того, яким він є… Ще одна острівна всесвіт!
І ось швидкі факти. Насолоджуйтесь!
Назва об’єкта: Мессьє 31
Альтернативні позначення: M31, NGC 224, галактика Андромеда
Тип об'єкта: Тип Sb Galaxy
Сузір’я: Андромеда
Праве сходження: 00: 42,7 (год: м)
Схилення: +41: 16 (град .: м)
Відстань: 2900 (кл)
Візуальна яскравість: 3,4 (маг.)
Видимий вимір: 178 × 63 (дуга хв)
Ми написали багато цікавих статей про об’єкти Мессьє тут у Space Magazine. Ось вступ Таммі Плотнера до об’єктів Мессьє,, M1 - туманність Краба, M8 - туманність Лагуни та статті Девіда Дікісона про марафони Мессьє 2013 та 2014 років.
Не забудьте переглянути наш повний каталог Messier. А для отримання додаткової інформації відвідайте базу даних SEDS Messier.
Джерела:
- Вікіпедія - Галактика Андромеди
- Об'єкти Мессьє - Мессьє 31 - Галактика Андромеди
- СЕД - Мессьє 31
