Odkrycie Andromedy, pochodzenie, cechy, struktura

1261
Robert Johnston

Andromeda jest to galaktyka utworzona z konglomeratu układów gwiezdnych, pyłu i gazu, które podlegają sile grawitacji. Znajduje się 2,5 miliona lat świetlnych od Ziemi i jest jedynym obiektem widocznym gołym okiem, który nie należy do Drogi Mlecznej..

Pierwsza wzmianka o galaktyce pochodzi z 961 roku, kiedy perski astronom Al-Sufi opisał ją jako niewielkie zachmurzenie w gwiazdozbiorze Andromedy. Najprawdopodobniej udało się go również rozpoznać innym starożytnym ludom..

Rysunek 1. Galaktyka Andromedy, podobna do Drogi Mlecznej, widziana w świetle ultrafioletowym. Źródło: Wikimedia Commons.

Później, wraz z teleskopem, astronomowie śledzący Galileusza nazwali go po prostu „mgławicą”. W połowie XIX wieku najpotężniejszy teleskop miał 72 cale średnicy i został zbudowany przez irlandzkiego astronoma Williama Parsonsa, który bezpośrednio obserwował osobliwą strukturę spiralną niektórych mgławic..

W 1924 roku astronom Edwin Hubble zdał sobie sprawę, że Mgławica Spiralna Andromedy nie jest częścią Drogi Mlecznej. W tym celu wykorzystał właściwości cefeid, klasy gwiazd, których jasność regularnie zmienia się okresowo.. 

Wielkość i temperatura cefeid rośnie i maleje, bardzo precyzyjnie wiążąc jasność z ich okresem. W ten sposób Hubble był w stanie ustalić skalę odległości dla wszechświata i oszacować odległość między Andromedą a Drogą Mleczną. Potwierdziło to, że mgławica była w rzeczywistości niezależną galaktyką, a wszechświat był znacznie większym miejscem, niż sobie wyobrażali..

Indeks artykułów

  • 1 Charakterystyka Andromedy
  • 2 Jak zobaczyć Andromedę?
  • 3 Lokalna grupa galaktyk
  • 4 Struktura
  • 5 Pochodzenie i ewolucja Jak powstała Andromeda?
    • 5.1 Cefeidy i odległości astronomiczne
  • 6 Odnośniki

Funkcje Andromedy

Andromeda to galaktyka spiralna, której kształt jest podobny do naszej Drogi Mlecznej. Ma kształt płaskiego dysku z wybrzuszeniem pośrodku i kilkoma spiralnymi ramionami. Nie wszystkie galaktyki mają ten projekt.

Hubble, który obserwował ich setki, zaklasyfikował je do eliptycznych (E), soczewkowych (L) i spiralnych (S) w swoim słynnym schemat podstrunnicy lub sekwencja Hubble'a który jest nadal używany.

Rysunek 2. Kamerton Hubble'a. Źródło: Wikimedia Commons.

Z kolei galaktyki spiralne są podzielone na dwie grupy, te, które mają środkowy słupek i te, które go nie mają.. 

Obecny konsensus jest taki, że nasza Droga Mleczna jest galaktyką spiralną z poprzeczką Sbb, chociaż nie możemy jej zobaczyć z zewnątrz, ale Andromeda jest prostą lub bez poprzeczki galaktyką spiralną Sb, którą widzimy stąd prawie od krawędzi.

Najważniejsze dane Andromedy to:

-Ma podwójny rdzeń (patrz sekcja dotycząca Struktura później)

-Jego wymiary są porównywalne z Drogą Mleczną. Andromeda jest tylko nieznacznie większa, ale Droga Mleczna jest masywniejsza i zawiera więcej ciemnej materii..

-Andromeda ma kilka galaktyk satelitarnych, z którymi oddziałuje grawitacyjnie: eliptyczne galaktyki karłowate: M32 i M110 oraz małą galaktykę spiralną M33.

-Jego średnica wynosi 220 tysięcy lat świetlnych.

-Jest około dwa razy jaśniejsza od Drogi Mlecznej i ma 1 bilion gwiazd.

-Około 3% energii emitowanej przez Andromedę znajduje się w obszarze podczerwieni, podczas gdy w Drodze Mlecznej odsetek ten wynosi 50%. Zwykle ta wartość jest związana z szybkością formowania się gwiazd, dlatego w Drodze Mlecznej jest wysoka, aw Andromedzie niższa..

Jak zobaczyć Andromedę?

Katalog Messiera, lista 110 obiektów astronomicznych z 1774 roku, nazywa galaktykę Andromedy, widoczną w konstelacji o tej samej nazwie, jako obiekt M31.. 

Ze swojej strony katalog NGC (New General Catalog of Nebulae and Clusters of Stars) nazywa go NGC 224. 

O tych oznaczeniach należy pamiętać, znajdując galaktykę na mapach nieba, ponieważ są one używane w wielu astronomicznych aplikacjach na komputery i telefony..

Aby zwizualizować Andromedę, wygodnie jest najpierw zlokalizować konstelację Kasjopei, która ma bardzo charakterystyczny kształt w postaci litery W lub M, w zależności od tego, jak ją widzisz..

Cassiopea jest bardzo łatwa do wizualizacji na niebie, a galaktyka Andromedy znajduje się pomiędzy nią a właściwą konstelacją Andromedy, jak widać na poniższym diagramie:

Rysunek 3. Szczegóły mapy nieba do lokalizacji galaktyki Andromedy. Źródło: F. Zapata.

Należy pamiętać, że aby zobaczyć galaktykę gołym okiem, niebo musi być bardzo ciemne i bez sztucznego oświetlenia w pobliżu.

Jednak galaktykę można zobaczyć nawet z zaludnionego miasta w pogodną noc, ale zawsze przynajmniej przez lornetkę. W tych okolicznościach we wskazanym miejscu wyróżnia się mały białawy owal.

Za pomocą teleskopu można rozróżnić znacznie więcej szczegółów galaktyki, a także zlokalizować dwie z jej małych galaktyk towarzyszących.

Najodpowiedniejsze pory roku na jego oglądanie to:

-Półkula północna: Chociaż jest to mniej widoczne przez cały rok, optymalnymi miesiącami są sierpień i wrzesień.

-Półkula południowa: od października do grudnia.

Wreszcie wskazane jest obserwowanie podczas nowiu księżyca, aby niebo było bardzo ciemne, a także noszenie odpowiedniej odzieży na porę roku.

Lokalna grupa galaktyk

Zarówno galaktyka Andromedy, jak i sama Droga Mleczna należą do Lokalnej Grupy galaktyk, która obejmuje łącznie 40 galaktyk. Galaktyka Droga Mleczna, Andromeda i Trójkąt to najwięksi członkowie tej grupy..

Reszta składa się z galaktyk karłowatych eliptycznych, spiralnych lub nieregularnych, w tym Obłoków Magellana.

Struktura

Struktura Andromedy jest w zasadzie taka sama, jak wszystkich galaktyk spiralnych:

Rysunek 4. Struktura typowej galaktyki spiralnej. Źródło: University of Manitoba.

-Rdzeń, w którym znajduje się supermasywna czarna dziura.

-Bańka otaczająca jądro i pełna gwiazd zaawansowana w swojej ewolucji.

-Dysk materii międzygwiazdowej.

-Halo, ogromna rozproszona kula, która otacza struktury już nazwane i jest mylona z aureolą sąsiedniej Drogi Mlecznej.

Pochodzenie i ewolucja Jak powstała Andromeda?

Galaktyki mają swój początek w protogalaktykach lub pierwotnych obłokach gazu, które organizowały się stosunkowo krótko po Wielkim Wybuchu, wielkiej eksplozji, która dała początek wszechświatowi..

Podczas Wielkiego Wybuchu powstały najlżejsze pierwiastki, wodór i hel. W ten sposób pierwsze protogalaktyki musiały składać się z tych elementów.

Początkowo sprawa była równomiernie rozłożona, ale w niektórych punktach nagromadziła się nieco więcej niż w innych. W miejscach, gdzie gęstość była wyższa, siła grawitacji zadziałała i spowodowała nagromadzenie większej ilości materii. Z biegiem czasu skurcz grawitacyjny doprowadził do powstania protogalaktyk.

Andromeda może być wynikiem połączenia kilku protogalaktyk, które miały miejsce około 10 000 milionów lat temu.

Biorąc pod uwagę, że szacowany wiek Wszechświata to 13,7 miliardów lat, Andromeda powstała wkrótce po Wielkim Wybuchu, podobnie jak Droga Mleczna..

W trakcie swojego istnienia Andromeda wchłonęła inne protogalaktyki i galaktyki, co pomogło jej nadać jej obecny kształt. Podobnie, tempo formowania się gwiazd zmieniało się w tym czasie, ponieważ podczas tych zbliżeń tempo formowania się gwiazd rośnie..

Chociaż wiadomo, że wszechświat rozszerza się, galaktyka Andromedy obecnie szybko zbliża się do Drogi Mlecznej z prędkością 300 km / s, więc w odległej przyszłości spodziewane jest „zderzenie” między dwoma lub co najmniej jednym podejściem. są mocno zdeformowane.

Takie wydarzenia nie są rzadkie i niekoniecznie są gwałtowne lub destrukcyjne, biorąc pod uwagę dużą odległość między gwiazdami.. 

Jeśli zderzające się galaktyki są tej samej wielkości, prawdopodobnie stracą swój kształt i utworzą galaktykę eliptyczną lub galaktykę nieregularną. Jeśli jeden jest mniejszy, większy zachowa swój kształt, wchłaniając go, lub ulegnie mniej lub bardziej znaczącej deformacji..

Cefeidy i odległości astronomiczne

Edwin Hubble użył cefeid do określenia odległości do Andromedy i wykazania, że ​​była to galaktyka znajdująca się poza Drogą Mleczną.

Cefeidy to niezwykle jasne gwiazdy, znacznie jaśniejsze od Słońca, dzięki czemu można je zobaczyć nawet z bardzo daleka. Polaris, gwiazda polarna, jest przykładem cefeidy.

Charakteryzują się tym, że ulegają okresowym rozszerzeniom i skurczom, podczas których ich jasność zwiększa się i zmniejsza w regularnych odstępach czasu. Dlatego są znane jako pulsujące gwiazdy.

Astronom Henrietta Leavitt (1868-1921) odkrył, że każda cefeida z tym samym okresem T ma taką samą jasność lub wielkość wewnętrzną Mv, zgodnie z równaniem:

Mv = -1,43 - 2,81 log T

Dotyczy to każdej cefeidy, bez względu na to, jak daleko jest. Dlatego podczas identyfikacji cefeidy w odległej galaktyce zbadanie jej okresu również pokaże jej wielkość, ponieważ istnieją krzywe wielkość w funkcji okresu wcześniej skalibrowany.

Otóż ​​każde źródło światła ma swoją własną i pozorną wielkość.

Kiedy dwa równie jasne światła są widoczne w nocy z daleka, mogą one mieć tę samą wewnętrzną jasność, ale jedno ze źródeł może być również mniej jasne i bliżej, a zatem wyglądać tak samo..

Wewnętrzna wielkość gwiazdy jest związana z jej jasnością: jasne jest, że im większa wielkość, tym większa jasność. Z kolei różnica między wielkością pozorną a wewnętrzną jest związana z odległością do źródła..

Związek między wielkością a odległością

Astronomowie używają następującego równania, które wiąże trzy wspomniane zmienne; wielkość wewnętrzna, wielkość pozorna i odległość:

mv - Mv = -5 + 5 log d

Gdzie M.v  jest pozorną wielkością, Mv to wielkość bezwzględna, ad to odległość, w której znajduje się źródło światła (w parsekach *), w tym przypadku gwiazda.

W ten sposób Hubble znalazł w mgławicy Andromedy cefeidy o bardzo małej wielkości, co oznacza, że ​​znajdowały się bardzo daleko..

Odległość między nami a Andromedą, którą Hubble określił tą metodą, wynosiła 285 kiloparseków, czyli nieco ponad 929 tysięcy lat świetlnych. Obecnie przyjęta wartość wynosi 2,5 miliona lat świetlnych, nieco ponad dwukrotnie więcej niż szacuje Hubble..

Okazuje się, że w czasie, gdy Hubble dokonywał szacunków, nie było wiadomo, że istnieją dwie klasy cefeid, więc nie docenił odległości. Mimo to udało mu się udowodnić, że była tak duża, że ​​Andromeda zdecydowanie nie była częścią Drogi Mlecznej..

 * 1 parsek = 3,26 lat świetlnych.

Bibliografia

  1. Taylor, N. The Andromeda Galaxy (M31): Lokalizacja, charakterystyka i obrazy. Odzyskany z: space.com.
  2. Uniwersytet Manitoba. Projekt badawczy 1: galaktyki spiralne. Odzyskane z: physics.umanitoba.ca.
  3. Pasachoff, J. 2007. Kosmos: astronomia w nowym tysiącleciu. Trzecia edycja. Thomson-Brooks / Cole.
  4. Seeds, M. 2011. Podstawy astronomii. Wydanie siódme. Cengage Learning.
  5. Wikipedia. Galaktyka Andromedy. Odzyskane z: es.wikipedia.org.

Jeszcze bez komentarzy