Vítejte zpět v Messier Monday! V naší pokračující poctě skvělé Tammy Plotnerové se podíváme na galaxii Andromeda, známou také jako Messier 31. Užijte si to!
Během 18. století slavný francouzský astronom Charles Messier zaznamenali přítomnost několika „mlhavých objektů“ na noční obloze. Poté, co si je původně spletl s kometami, začal sepisovat jejich seznam, aby ostatní neudělali stejnou chybu jako on. Časem tento seznam (známý jako Messierův katalog ) bude zahrnovat 100 nejúžasnějších objektů na noční obloze.
Jedním z těchto objektů je známá galaxie Andromeda, nejbližší spirální galaxie k Mléčné dráze, která je pojmenována podle oblasti oblohy, ve které se objevuje (v blízkosti Souhvězdí Andromedy ). Je to největší galaxie v Místní skupině a má tu výhodu, že je jedním z mála objektů, které se skutečně přibližují k Mléčné dráze (a očekává se, že se s námi za několik miliard let spojí!).
Popis:
Náš masivní galaktický soused, který se k nám přibližuje rychlostí zhruba 300 kilometrů za sekundu, byl předmětem studií spirální struktury, kulových a otevřených hvězdokup, mezihvězdné hmoty, planetárních mlhovin, zbytků supernov, galaktických jader, doprovodných galaxií a dalších po celou dobu koukal jsem dalekohledem. Je součástí naší Místní skupiny galaxií a její dva snadno viditelní společníci jsou pouze částí z jedenácti dalších, které se kolem ní hemží.
Jednoho dne se tato galaxie srazí s naší, stejně jako nyní pohlcuje svého souseda – M32. To se však nestane za několik miliard let, takže se zatím nemusíte bát obrovských gravitačních poruch! A není divu, že obří galaxie, jako je Andromeda, nemůže být tak velká, když se bude držet sama pro sebe. Kolikrát už Velká galaxie v Andromedě spotřebovala další? Více než jednou!
V roce 1993 Hubbleův vesmírný dalekohled odhalil, že M31 má dvojité jádro – ‚zbytek‘ z jiného jídla! Jako NASA a ESA uvedl o objevu v době, kdy:
'Každý ze dvou světelných vrcholů obsahuje několik milionů hustě nahromaděných hvězd.' Jasnějším objektem je „klasické“ jádro studované ze země. HST však odhaluje, že skutečný střed galaxie je ve skutečnosti slabší složkou. Jedním z možných vysvětlení je, že jasnější kupa je pozůstatkem galaxie kanibalizované M31. Další myšlenkou je, že skutečný střed galaxie byl rozdělen na dvě části hlubokou absorpcí prachu přes střed, čímž vznikla iluze dvou vrcholů. Tento snímek v zeleném světle byl pořízen Wide Field and Planetary Camera (WF/PC) společnosti HST v režimu vysokého rozlišení 6. července 1991. Tyto dva vrcholy jsou od sebe vzdáleny 5 světelných let. Snímek z HST má průměr 40 světelných let.“
Snad jeden z nejvíce fascinujících objevů posledních let v Messieru 31 učinila rentgenová observatoř Chandra na oběžné dráze. Níže uvedený rentgenový snímek pořízený pomocí pokročilého CCD zobrazovacího spektrometru (ACIS) střediska Chandra X-Ray Astronomy Center ukazuje centrální část galaxie v Andromedě. Rentgenová observatoř Chandra je součástí flotily „Velkých observatoří“ NASA spolu s Hubbleovým vesmírným dalekohledem.
Galaxie Andromeda, jak je vidět v optickém světle, a rentgenové vidění Chandry měnící se supermasivní černé díry v srdci Andromedy. Poděkování: X-Ray NASA/CXC/SAO/Li et al.), Optický (DSS)
Modrá tečka ve středu snímku je „chladný“ milionový rentgenový zdroj, kde se nachází masivní centrální objekt Andromedy s hmotností 30 milionů sluncí, který mnoho astronomů považuje za supermasivní černou díru. Většina z nich je pravděpodobně způsobena rentgenovými binárními systémy, ve kterých je neutronová hvězda (nebo možná hvězdná černá díra) v těsné blízkosti normální hvězdy.“
V průběhu let naše studie pokročily ještě více díky objevu zákrytové dvojhvězdy v Messier 31. Jak uvedl Ignasi Ribas (et al. v roce 2005 :
„Představujeme první podrobnou spektroskopickou a fotometrickou analýzu zákrytové dvojhvězdy v galaxii Andromeda (M31). Toto je 19,3 mag semidetached systém se složkami pozdního O a raného B spektrálního typu. Z křivek světla a radiální rychlosti jsme provedli přesné určení hmotností a poloměrů součástí. Jejich efektivní teploty byly odhadnuty modelováním spekter absorpčních čar. Analýza poskytuje v podstatě úplný obraz o vlastnostech systému, a tedy přesné určení vzdálenosti k M31.
V roce 2005 jsme objevili další. V té době Scott Chapman z Caltechu, Rodrigo Ibata z Observatoire de Strasbourg a jejich kolegové provedli podrobné studie o pohybech a kovech téměř 10 000 hvězd v Andromedě, což je hvězdné halo galaxie „chudé na kovy“. V podstatě to naznačovalo, že hvězdy ležící na vnějších hranicích galaxie postrádají prvky těžší než vodík.
Obrázek galaxie Andromeda, vlevo dole ukazuje Messier 32, který se v současné době spojuje s Andromedou. Kredit: Wikipedia Commons/Torben Hansen
Podle Chapmana to bylo překvapivé, protože jedním z klíčových rozdílů, o kterých se soudilo, že existují mezi Andromedou a Mléčnou dráhou, bylo to, že hvězdné halo prvního z nich bylo bohaté na kovy a druhé na kovy chudé. Pokud jsou obě galaxie chudé na kov, pak musely mít velmi podobný vývoj. Jako Chapman vysvětlil :
„Pravděpodobně obě galaxie vznikly během půl miliardy let od Velkého třesku a během následujících tří až čtyř miliard let se obě budovaly stejným způsobem protogalaktickými fragmenty obsahujícími menší skupiny hvězd, které padaly do dvou temných hmot. svatozáře.'
I když zatím nikdo neví, z čeho se temná hmota skládá, její existence je dobře prokázána kvůli hmotě, která v galaxiích musí existovat, aby jejich hvězdy obíhaly galaktická centra. Ve skutečnosti současné teorie galaktického vývoje předpokládají, že studny temné hmoty fungovaly jako jakési „semeno“ pro dnešní galaxie, přičemž temná hmota přitahovala menší skupiny hvězd, když procházely poblíž.
A co víc, galaxie jako Andromeda a Mléčná dráha každá pravděpodobně pohltila asi 200 menších galaxií a protogalaktických fragmentů za posledních 12 miliard let. Chapman a jeho kolegové dospěli k závěru o halo Andromeda chudé na kovy získáním pečlivých měření rychlosti, kterou jednotlivé hvězdy přicházejí přímo k Zemi nebo se od ní přímo vzdalují.
Galaxie v Andromedě, pozorovaná pomocí konvenční optiky a IR. Kredit: Národní observatoř Kitt Peak
Tato míra se nazývá radiální rychlost a lze ji velmi přesně určit pomocí spektrografů hlavních přístrojů, jako je 10metrový dalekohled Keck-II, který byl ve studii použit. Z přibližně 10 000 hvězd Andromedy, pro které výzkumníci získali radiální rychlosti, se ukázalo, že asi 1 000 jsou hvězdy v obřím hvězdném halu, které se rozprostírá směrem ven o více než 500 000 světelných let.
Předpokládá se, že tyto hvězdy kvůli nedostatku kovů vznikly poměrně brzy, v době, kdy masivní halo temné hmoty zachytilo své první protogalaktické fragmenty. Hvězdy, které dominují blíže ke středu galaxie, jsou naopak ty, které se vytvořily a sloučily později a obsahují těžší prvky v důsledku procesů hvězdné evoluce. Kromě toho, že jsou hvězdy v halo chudé na kov, sledují náhodné oběžné dráhy a nejsou v rotaci.
Naproti tomu hvězdy viditelného disku Andromedy rotují rychlostí až 200 kilometrů za sekundu. Podle Ibaty by studie mohla vést k novým poznatkům o povaze temné hmoty. „Je to poprvé, co se nám podařilo získat panoramatický pohled na pohyby hvězd v halo galaxie,“ říká Ibata. 'Tyto hvězdy nám umožňují vážit temnou hmotu a určit, jak se vzdáleností klesá.'
Historie pozorování:
Andromeda byla známá jako „Malý mrak“ perskému astronomovi Abd-al-Rahmanovi Al-Sufimu, který ji popsal a zobrazil v roce 964 ve svém Kniha stálých hvězd . Tuto nádhernou galaxii také katalogizoval Giovanni Batista Hodierna v roce 1654, Edmund Halley v roce 1716, Bullialdus v roce 1664 a znovu Charles Messier v roce 1764.
Galaxie v Andromedě je spirální galaxie vzdálená přibližně 2,5 milionu světelných let v souhvězdí Andromedy. Poděkování: Wikipedia Commons/Adam Evans
Jako většinu objektů, které přidal do Messierova katalogu, si galaxii zpočátku spletl s mlhovinou. Jak napsal o objektu ve svých poznámkách:
„V noci ze 3. na 4. srpna 1764 byla obloha velmi dobrá; a souhvězdí Andromedy bylo blízko poledníku, pozorně jsem prozkoumal krásnou mlhovinu v pásu Andromedy, kterou v roce 1612 objevil Simon Marius a kterou od té doby s velkou pečlivostí pozorovali různí astronomové a nakonec M. le Gentil, který podal velmi obsáhlý a podrobný popis ve svazku Pamětí akademie za rok 1759, strana 453, s nákresem jeho podoby. Nebudu zde popisovat to, co jsem napsal ve svém věstníku: Použil jsem různé přístroje k prozkoumání té mlhoviny a především vynikající gregoriánský dalekohled s ohniskovou vzdáleností 30 puců, velké zrcadlo o průměru 6 puců, které zvětšuje 104krát. objekty: střed té mlhoviny se zdál být s tímto přístrojem docela jasný, bez jakýchkoliv hvězd; světlo ubývalo až zhaslo; připomíná dva kužely nebo pyramidy světla, protilehlé na jejich základnách, jejichž osa byla ve směru od severozápadu k jihovýchodu; dva světelné body nebo dva vrcholy jsou od sebe vzdáleny asi 40 minut oblouku; Říkám asi kvůli obtížnosti rozpoznat tyto dva konce. Společná základna dvou pyramid je 15 minut: tato měření byla provedena Newtonovým dalekohledem o ohniskové vzdálenosti 4 stopy a půl, vybaveným mikrometrem hedvábných drátů. Stejným přístrojem jsem porovnal střed vrcholků dvou kuželů světla s hvězdou Gamma Andromedae čtvrté magnitudy, která je velmi blízko ní a málo vzdálená od její rovnoběžky. Z těchto pozorování jsem usoudil, že rektascenze středu této mlhoviny je 7d 26′ 32″ a její deklinace je 39d 9′ 32″ severně. Od patnácti let, kdy jsem tuto mlhovinu pozoroval a pozoroval, jsem nezaznamenal žádnou změnu v jejím vzhledu; vždy jsem to vnímal ve stejném tvaru.'
Galaxii v Andromedě během let pozorovalo mnoho astronomů a každý ji barvitě popsal. Jak však víme z historie, trvalo by nějakou dobu, než by byla objevena jeho skutečná povaha vnější galaxie. Zde musíme vzdát maximální respekt siru Williamu Herschelovi, který věděl daleko před všemi ostatními, že na Messierově Objektu 31 je něco velmi, velmi odlišného!
Složený snímek galaxie v Andromedě v infračerveném/viditelném světle pořízený aplikací NASA Wide-field Infrared Survey Explorer (WISE). Poděkování: Tým NASA/JPL-Caltech/WISE
Ačkoli nikdy veřejně nepublikoval své pozorovací poznámky k objevům jiného astronoma, je škoda, že to neudělal, protože musel říci:
„.. Ale když je objekt takové konstrukce nebo je od nás tak vzdálen, že nejvyšší penetrační síla, která na něj byla dosud aplikována, nechává nerozhodné, zda patří do třídy mlhovin nebo hvězd. , lze to nazvat nejednoznačné. Protože je však značný rozdíl v nejednoznačnosti takových předmětů, seřadil jsem jich 71 do následujících čtyř kolekcí. První obsahuje sedm objektů, o kterých se může předpokládat, že se skládají z hvězd, ale kde dosud provedená pozorování, ať už jejich vzhledu nebo tvaru, ponechávají nerozhodnuté, do které třídy by měly být zařazeny. Connoisse. 31 [M31] je: Velké jádro s velmi rozsáhlými mlhovinovými větvemi, ale jádro se k nim velmi pozvolna připojuje. Hvězdy, které jsou po něm rozptýleny, se zdají být za ním a zdá se, že při průchodu svého světla mlhovinou ztrácejí část svého lesku; není jich více roztroušeno po nejbližším okolí. Zkoumal jsem to v poledníku zrcadlem o průměru 24 palců a viděl jsem to ve vysoké dokonalosti; ale jeho povaha zůstává záhadná. Jeho světlo, místo aby se zdálo být rozlišitelné s touto clonou, se zdálo být více mléčné. Předměty v této sbírce musí v současnosti zůstat nejednoznačné.“
Lokalizace Messiera 31:
Velká galaxie v Andromedě se nachází i za mírně znečištěné oblohy Souhvězdí Andromedy , lze snadno najít pouhým okem – pokud víte, kde hledat. Zkušení amatérští astronomové mohou doslova ukázat na oblohu a ukázat vám polohu M31, ale možná jste se ji nikdy nepokoušeli najít. Věřte nebo ne, tuto galaxii lze snadno spatřit i pod měsíčním světlem.
Jednoduše identifikujte velký vzor hvězd ve tvaru kosočtverce, který je Velkým náměstím Pegasa. Nejsevernější hvězda je Alfa a tady začneme náš skok. Zůstaňte u severního řetězce hvězd a podívejte se na vzdálenost čtyř prstů od Alfy, abyste našli snadno viditelnou hvězdu. Další podél řetízku je vzdálen asi o tři další prsty. Ještě dva prsty na sever a uvidíte slabší hvězdu, která vypadá, jako by měla poblíž něco rozmazaného.
Umístění Messiera 31 v souhvězdí Andromedy (podle kterého má své jméno). Poděkování: časopis IAU/Sky & Telescope (Roger Sinnott & Rick Fienberg)
Namiřte tam svůj dalekohled, protože to není žádný mrak – je to galaxie Andromeda! Nyní zamiřte dalekohledem nebo malým dalekohledem svou cestu... Možná jedna z nejpozoruhodnějších galaxií pro začínajícího pozorovatele, M31 zabírá tak velkou oblohu, že zabírá několik zorných polí ve větším dalekohledu, a dokonce obsahuje své vlastní kupy a mlhoviny. s označením New General Catalog.
Pokud máte o něco větší dalekohled, můžete také zachytit dva společníky M31 – M32 a M110. I bez dalekohledu nebo dalekohledu je úžasné, že můžeme něco vidět – cokoliv! – to je přes dva miliony světelných let daleko!
Užijte si tuto nádhernou a tajemnou galaxii při každé příležitosti! Dokonce i ty nejskromnější optické pomůcky odhalí, co to je... Další ostrovní vesmír!
A tady jsou stručná fakta. Užívat si!
Název objektu: Messier 31
Alternativní označení: M31, NGC 224, Galaxie Andromeda
Typ objektu: Galaxie typu Sb
Souhvězdí: Andromeda
Rektascenze: 00 : 42,7 (h:m)
Deklinace: +41: 16 (stupně: m)
Vzdálenost: 2900 (kly)
Vizuální jas: 3,4 (mag)
Zdánlivý rozměr: 178×63 (minimum oblouku)
Napsali jsme mnoho zajímavých článků o Messierových objektech zde na Universe Today. Tady je Tammy Plotner Úvod do Messierových objektů ,, M1 – Krabí mlhovina , M8 – mlhovina Laguna a články Davida Dickisona o 2013 a 2014 Messierovy maratony.
Určitě se podívejte na náš kompletní Messierův katalog . A pro více informací se podívejte na Databáze SEDS Messier .
Prameny: