Галактика андромеда на звездном небе. Спиральная галактика Андромеда: научные факты и домыслы. Факты о галактике Андромеда
Большая галактика. Содержит примерно 1 триллион звёзд, что в 2,5-5 раз больше Млечного Пути. Расположена в созвездии Андромеды и отдалена от на расстояние 2,52 млн св. лет. Плоскость галактики наклонена к лучу зрения под углом 15°, её видимый размер - 3,2 × 1,0°, видимая звёздная величина - +3,4 m .
История наблюдений
Первая фотография Галактики Андромеды, полученная Исааком Робертсом
Первое письменное упоминание о галактике Андромеды содержится в «Каталоге неподвижных звезд» персидского астронома Ас-Суфи (946 год), описавшего её как «маленькое облачко». Первое описание объекта, основанное на наблюдениях с помощью телескопа, было сделано немецким астрономом Симоном Мариусом в 1612 году. При создании своего знаменитого каталога Шарль Мессье внёс объект под определением M 31, ошибочно приписав открытие Мариусу. В 1785 году Уильям Гершель отметил слабое красное пятнышко в центре M 31. Он считал, что галактика представляет собой ближайшую из всех туманностей, и вычислил расстояние до неё (совершенно не соответствующее действительности), эквивалентное 2000 расстояний между и Сириусом.
В 1864 году Уильям Хаггинс, наблюдая спектр M 31, обнаружил, что он отличается от спектров газопылевых туманностей. Данные указывали на то, что M 31 состояла из множества отдельных звёзд. Исходя из этого, Хаггинс предположил звёздную природу объекта, что в последующие годы и подтвердилось.
В 1885 году в галактике вспыхнула SN 1885A, в астрономической литературе известная как S Андромеды . За всю историю наблюдений это пока лишь одно подобное событие, зарегистрированное в M 31.
Первые фотографии галактики были получены валлийским астрономом Исааком Робертсом в 1887 году. Используя собственную небольшую обсерваторию в Сассексе, он сфотографировал M 31 и впервые определил спиральную структуру объекта. Однако в то время всё ещё считалось, что М31 принадлежит нашей Галактике, и Робертс ошибочно считал, что это - другая солнечная система с формирующимися планетами.
Лучевую скорость галактики определил американский астроном Весто Слайфер в 1912 году. Используя спектральный анализ, он вычислил, что M 31 движется по направлению к Солнцу с неслыханной для известных астрономических объектов того времени скоростью: около 300 км/с.
Специалисты Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики, проанализировав результаты 10-летнего наблюдения за M 31 при помощи (Chandra), открыли, что свечение материи, падающей на ядро галактики Андромеды, было тусклым до 6 января 2006 года, когда произошла вспышка, повысившая яркость M31* в рентгеновском диапазоне в 100 раз. Далее яркость снизилась, но всё равно так и осталась в 10 раз более мощной, чем до 2006 года.
Общие характеристики
Движение в Местной группе
Галактика Андромеды в ультрафиолетовых лучах.
Галактика Андромеды, как и Млечный Путь, принадлежит к Местной группе, и движется по направлению к Солнцу со скоростью 300 км/с, таким образом, она относится к объектам, имеющим фиолетовое смещение. Определив направление движения Солнца по Млечному Пути, астрономы выяснили, что галактика Андромеды и наша Галактика приближаются друг к другу со скоростью 100-140 км/с. Соответственно, столкновение двух галактических систем произойдёт приблизительно через 3-4 миллиарда лет. Если это произойдёт, они обе, скорее всего, сольются в одну большую галактику. Не исключено, что при этом наша будет выброшена в межгалактическое пространство мощными гравитационными возмущениями. Разрушения Солнца и , вероятнее всего, при этом процессе не произойдёт.
Структура
Галактика Андромеды является самой большой в Местной группе: основываясь на данных, полученных с помощью космического телескопа , астрономы выяснили, что в её состав входит около триллиона . У неё есть несколько : M 32, M 110, NGC 185, NGC 147 и, возможно, другие. Её протяжённость составляет 260 000 световых лет, что в 2,6 раза больше, чем у Млечного Пути.
Ядро
В ядре M 31, как и во многих других галактиках (в том числе, и в Млечном Пути) расположен кандидат в (СЧД). Расчёты показали, что его масса превышает 140 миллионов масс Солнца. В 2005 году космический телескоп обнаружил загадочный диск из молодых голубых звёзд, окружающий СЧД. Они вращаются вокруг релятивистского объекта, в точности как планеты вокруг Солнца. Астрономы были озадачены тем, как подобный диск в форме бублика мог образоваться так близко к столь массивному объекту. По расчётам, чудовищные приливные силы СЧД не должны позволять сгущаться и формировать новые звёзды. Дальнейшие наблюдения, возможно, дадут ключ к разгадке.
Двойное ядро галактики
Открытие этого диска положило ещё один аргумент в копилку теории существования . Впервые голубой свет в ядре M 31 астрономы обнаружили в ещё 1995 году с помощью телескопа «Хаббл». Спустя три года свет был идентифицирован со скоплением из голубых звёзд. И только в 2005-м, используя спектрограф, установленный на телескопе, наблюдатели определили, что скопление состоит из более чем четырёхсот звёзд, сформировавшихся приблизительно 200 миллионов лет назад. Звёзды сгруппированы в диск диаметром всего 1 световой год. В центре диска гнездятся более старые и холодные красные звёзды, обнаруженные ранее «Хабблом». Были вычислены радиальные скорости звёзд диска. Благодаря гравитационному воздействию СЧД, они оказались рекордно большими - 1000 км/с (3,6 миллиона километров в час). При такой скорости можно за 40 секунд облететь земной шар или за шесть минут добраться от Земли до .
Помимо СЧД и диска голубых звёзд, в ядре галактики находятся ещё и другие объекты. В 1993 году было открыто двойное в центре M 31, что оказалось неожиданностью для астрономов, поскольку два скопления сливаются в одно за довольно короткий промежуток времени: около 100 тысяч лет. По расчётам, слияние должно было произойти много миллионов лет назад, но по странным причинам этого не произошло. Скотт Тремэйн (Scott Tremaine ) из Принстонского университета предложил объяснить это тем, что в центре галактики находится не двойное скопление, а кольцо из старых красных звёзд. Это кольцо может выглядеть как два скопления, поскольку мы видим звёзды только на противоположных сторонах кольца. Таким образом, это кольцо должно находиться на расстоянии 5 световых лет от СЧД и окружать диск из молодых голубых звёзд. Кольцо и диск повёрнуты к нам одной стороной, что может говорить об их взаимозависимости.
Изучая центр M 31 с помощью космического телескопа “XMM-Newton”, группа европейских исследователей обнаружила 63 дискретных источника рентгеновского излучения. Большинство из них (46 объектов) идентифицированы с маломассивными двойными рентгеновскими звёздами, остальные же представляют собой либо , либо кандидаты в чёрные дыры в двойных системах.
Другие объекты
Шаровое скопление Mayall II
В галактике зарегистрировано около 460 шаровых скоплений. Самое массивное из них - Mayall II, называемое ещё G1, - имеет наибольшую светимость в Местной группе, опережая по яркости самое яркое скопление Млечного Пути - Омегу Центавра. Оно находится на расстоянии около 130 тысяч световых лет от центра галактики Андромеды и содержит, как минимум, 300 тысяч старых звёзд. Его структура, а также звёзды, принадлежащие к разным популяциям, указывают на то, что, скорее всего, это ядро древней карликовой галактики, когда-то поглощённой М31. Согласно исследованиям, в центре этого скопления находится кандидат в чёрные дыры массой 20 тысяч Солнц. Подобные объекты существуют также и в других скоплениях.
В 2005 году астрономы обнаружили в гало M 31 совершенно новый вид звёздных скоплений. Три новооткрытых скопления содержат сотни тысяч ярких звёзд - практически с таким же количеством, как и у шаровых скоплений. Но их отличает от шаровых скоплений то, что они намного больше в размерах - несколько сотен световых лет в диаметре, - а также то, что они менее массивны. Расстояния между звёздами в них тоже намного больше. Возможно, они представляют собой переходный класс систем между шаровыми скоплениями и карликовыми сфероидальными галактиками.
В галактике находится звезда PA-99-N2, вокруг которой обращается - первая, которую открыли за пределами Млечного Пути.
Галактики-спутники
Галактику Андромеды, как и наш Млечный Путь, окружают несколько карликовых галактик - небольших звёздных систем, состоящих из нескольких миллиардов звёзд. Самые крупные и известные из них - компактные M 32 и M 110, заметные на любой фотографии Галактики Андромеды. Расчёты показывают, что М 32 в недавнем прошлом, возможно, являлась спиральной, однако процесс, поддерживающий образование её спиральных рукавов, был подавлен под воздействием мощных приливных сил Галактики Андромеды. M 110 тоже участвует в гравитационном взаимодействии с Галактикой Андромеды: астрономами был обнаружен гигантский поток звёзд, богатых тяжёлыми металлами, на периферии М 31 - в её гало. Подобные звёзды населяют и карликовую М 110, что говорит об их миграции из одной галактики в другую.
В ходе многолетних наблюдений с помощью Канада-Франция-Гавайи была обнаружена целая группа карликовых галактик, обращающихся в одной плоскости вокруг М 31 (работа была опубликована в начале 2013 года).
Наблюдения Туманности Андромеды
Туманность Андромеды - один из немногих внегалактических объектов, которые можно увидеть невооружённым глазом. Для наблюдателя с Земли по площади, занимаемой на небесной сфере, она в семь раз больше диска Луны, но хорошо различимо только ядро галактики. Чтобы рассмотреть детали структуры, необходим бинокль.
Чтобы обнаружить галактику, сначала необходимо найти Полярную звезду (α Малой Медведицы, последняя звезда рукоятки «Малого ковша»). Затем необходимо найти Кассиопею. В Кассиопее ищем самую яркую звезду - α Кассиопеи (второй нижний угол, если наблюдатель видит Кассиопею в виде буквы W). После этого необходимо провести линию, соединив эти две звезды и, продолжая двигаться в направлении от Полярной звезды, найти Большой квадрат. Первой звездой в этом направлении будет Альферац, который принадлежит как к Большому квадрату, так и к Андромеде. Эта звезда - «голова» Андромеды, от которой простягиваются две изогнутые линии - «ноги». На той из них, которая ближе к Кассиопее нужно отсчитать третью звезду (от головы до ног). Над ней (если Кассиопея тоже сверху) и будет расположена Галактика, которая невооруженным глазом видна как тусклая, размытая звезда, а при рассматривании в бинокль напоминает маленькое эллиптическое облако.
Соседи по небу из каталога Мессье
- M 32 и M 110 - спутники «Туманности Андромеды»;
- M 33 (в Треугольнике, к югу - по другую сторону от β And) - большая спиральная галактика, обращённая к нам своей плоскостью;
- M 76 (на северо-восток, в созвездии Персея) - небольшая планетарная туманность «Малая Гантель»;
- M 34 (на восток, также в созвездия Персея) - довольно яркое рассеянное скопление.
Галактика Андромеды (или Андромеда, туманность Андромеды)
– крупнейшая галактика Местной группы.
Содержит примерно 1 триллион звёзд, что в 2,5–5 раз больше Млечного Пути. Расположена в созвездии Андромеды и отдалена от Земли на расстояние 2,52 миллиона световых лет.
Галактика М31 – Туманность Андромеды
Это ближайшая к Млечному Пути спиральная галактика. Её диаметр – 260 тысяч световых лет. Для сравнения – наш Млечный Путь имеет диаметр 100 тыс. св. лет. Андромеда в полтора раза превосходит по массе нашу галактику. В её центре скорее всего находится сверхмассивная чёрная дыра (СЧД) массой примерно в 140 миллионов масс нашего Солнца.
В каталоге Мессье Галактика Андромеды обозначена как M31. В наиболее известном в любительской астрономии каталоге объектов далёкого космоса она представлена как NGC 224.
Это почти единственная галактика, которую можно увидеть невооружённым глазом на небе. Для наблюдателя с Земли по площади, занимаемой на небесной сфере, она в семь раз больше диска Луны, но хорошо различимо только ядро галактики.
Благодаря телескопу Хаббл, было открыто скопление молодых голубых звёзд, которые вращаются вокруг центральной чёрной дыры подобно планетам. Их примерно 400 штук, возраст – около 200 млн. лет. Эти несколько сотен молодых звёзд собраны в диск диаметром всего 1 световой год. Радиальные скорости звёзд диска из-за гравитационного воздействия СЧД оказались рекордно большими – примерно 1000 км/с (3,6 миллиона километров в час). При такой скорости можно за 40 секунд облететь земной шар или за шесть минут добраться от Земли до Луны.
Ученым пока неясно, как могли образоваться звёзды на таком малом расстоянии от сверхмассивной чёрной дыры, поскольку согласно расчётам, её приливные силы в этой области должны быть настолько велики, что не должны позволять межзвёздному газу сгущаться и образовывать звёзды. Дальнейшие наблюдения, возможно, дадут ключ к разгадке такой аномалии.
На расстоянии 130 тысяч световых лет от центра Андромеды находится G1 – ярчайшее из шаровых скоплений в Местной группе галактик. Другое его название – Mayall II. Оно содержит около 300 тысяч старых звёзд. Некоторые особенности указывают, что это шаровое скопление вполне могло быть ядром древней карликовой галактики, когда-то поглощённой М31. Согласно исследованиям, в центре G1 расположена чёрная дыра, массой в 20000 Солнц. Всего в галактике Андромеды обнаружено около 460 шаровых скоплений.
В М31 открыли первую экзопланету (внесолнечную планету) за пределами Млечного Пути, обращающуюся вокруг звезды PA-99-N2. К слову сказать, в нашей галактике Млечный Путь общее количество экзопланет оценивается не менее чем в 100 миллиардов, из которых ~ от 5 до 20 миллиардов, возможно, являются «землеподобными».
Галактику Андромеды, как и наш Млечный Путь, окружают несколько карликовых галактик – небольших звёздных систем, состоящих из нескольких миллиардов звёзд. Самые крупные и известные из них – компактные эллиптические галактики M32 и M110, заметные на любой фотографии Галактики Андромеды. Расчёты показывают, что М32 в недавнем прошлом, возможно, являлась спиральной, однако процесс, поддерживающий образование её спиральных рукавов, был подавлен под воздействием мощных приливных сил Галактики Андромеды. M110 тоже участвует в гравитационном взаимодействии с Галактикой Андромеды: астрономами был обнаружен гигантский поток звёзд, богатых тяжёлыми металлами, на периферии М31 – в её гало. Подобные звёзды населяют и карликовую М110, что говорит об их миграции из одной галактики в другую.
Под воздействием сил гравитации галактика Андромеды и Млечный Путь постепенно сближаются. По известным оценкам, за время существования нашей Вселенной расстояние между ними уменьшилось примерно на 2,5 миллиона световых лет. Но об этом сближении в следующей статье… .
По материалам Википедии
Пегас и Андромеда
Подготовлено: сайт
09-09-2012, обновлено 12-10-2013
Ранними осенними вечерами в восточной части небосклона можно наблюдать два больших созвездия – Пегас и Андромеда, занимающих общую площадь на небе, равную 1843 квадратных градусов. Основной частью созвездия Пегаса является большой квадрат, обозначенный четырьмя звездами от 2,1 до 2,8 звездной величины, причем самая яркая звезда квадрата, расположенная в левом верхнем углу, является звездой α Андромеды и носит название Альферац, происходящее от арабского слова «фАрас» (конь). По идее звезда с таким названием должна быть альфой созвездия Пегаса (в древнегреческой мифологии крылатый конь), но так уж были проведены в 1928 году четкие границы созвездий, что Альферац был «аннексирован» в пользу созвездия Андромеды.
Впрочем, оба созвездия связаны между собой все той же древнегреческой мифологией, когда Персей во спасение царевны Андромеды отрубил голову чудовищу – горгоне Медузе, и из ее туловища выпрыгнул крылатый Пегас (по другой версии, Пегаса породила попавшая на землю кровь Медузы). Все три созвездия расположены в одной, хотя и очень обширной области неба, а в созвездии Персея при должной фантазии можно отыскать ту самую отрубленную голову Медузы, один из глаз которой… подмигивает!
Итак, Пегас и Андромеда тесно граничат друг с другом на небе, образуя огромный «ковш», который по площади в 2 – 3 раза больше знаменитого «ковша» Большой Медведицы, поэтому, вероятно, не так явно бросается в глаза. Впрочем, все зависит от того, как вы проведете «ручку» этого «ковша»: либо включите в него три звезды созвездия Пегаса, расположенные к западу от его «квадрата», исключив цепочку из четырех ярких звезд Андромеды, либо, наоборот, исключите три звезды «ручки» ковша Пегаса, оставив в качестве нее четыре звезды Андромеды. Получается вот такой загадочный ковш сразу с двумя ручками.
Как мы уже отметили, найти Пегас и Андромеду можно осенними вечерами в восточной части неба. В течение осенней ночи оба созвездия поднимаются все выше и выше, пока не пройдут верхнюю кульминацию над точкой юга, после чего, к утру, снижаются уже в западной половине небосклона. В конце осени – начале зимы созвездия хорошо видны ранним вечерами высоко в южной части неба, а к концу зимы по мере перемещения Солнца по таким созвездиям как Козерог и Водолей, Пегас уже теряется в ярких лучах вечерней зари, в то время как Андромеда с наступлением темноты располагается в западной части неба. Весной звезды Андромеды можно найти низко в северной части небосклона, ведь на широте Москвы большая часть созвездия является незаходящей. А с начала лета белыми ночами созвездие Андромеды и Пегаса можно наблюдать под утро в северо-восточной – восточной части неба.
Для поиска созвездий Пегаса и Андромеды вы можете воспользоваться прилагаемой поисковой картой.
Поисковая карта созвездий Андромеды и Пегаса
Что могут наблюдать начинающие любители астрономии в созвездиях Пегаса и Андромеды. Начнем с Андромеды, в которой располагается знаменитая галактика Андромеды, обозначенная в астрономически каталогах как М31. Найти эту галактику очень легко, особенно если вы располагаете самым обычным биноклем (или подзорной трубой). Но для этого надо научиться находить созвездие Андромеды на небе, а также знать, в какой его части притаилась эта самая яркая галактика северного неба. А найти М31 можно к северо-западу от звезд ν и μ Андромеды. Человек с нормальным зрением в безлунные ночи вдали от городской засветки может видеть эту туманность даже невооруженным глазом в виде маленького туманного облачка, ведь блеск знаменитой галактики 4,3m. Но если у вас слабое зрение или мешает сильная городская засветка неба, воспользуйтесь хотя бы театральным биноклем, в который вы увидите все то же «маленькое небесное облачко», названное так арабским астрономом Ас-Суфи еще в Х в. н. э.
Любительский снимок М31.
Конечно, Ас-Суфи и его современники не знали об истинной природе этого «небесного облачка», которая была установлена в 1924 г. известным американским астрономом Эдвином Хабблом, который на фотоснимках, сделанных с помощью 2,5-метрового телескопа-рефлектора впервые заметил в туманности Андромеды отдельные звезды. Тем самым, перед человечеством открылась величественная природа этой загадочной туманности, которая оказалась отдельным звездным миром – галактикой, схожей по структуре с нашей Галактикой. Таким образом, галактика Андромеды лежит за пределами нашей звездной системы, поэтому является самым далеким объектом Вселенной, доступном невооруженному глазу.
На современных фото видно, что М31 настолько велика в своих угловых размерах, что занимает на небе площадь почти в 70 раз больше полной Луны! Но свечение ее периферии настолько слабо, что человеческий глаз видит только ее центральную, более яркую часть поперечником всего в половину лунного диска.
Более опытные наблюдатели в телескопы могут заметить, что галактика Андромеды не одинока: у нее есть два спутника – галактики М32 и М110. Но если с поиском М32 в телескоп особых проблем не возникает (она видна как слабая туманная звездочка рядом с М31), то для обнаружения разряженного святящегося «пятна» М110 понадобится очень темная ночь с прозрачной атмосферой. Но как только вы увидите все три галактики, вы удивитесь этой величественной и красивой картине, ведь ни одна, пусть даже самая качественная фотография не может вызвать такого восторга, как собственные наблюдения.
Пронаблюдав на небе галактику М31, найдите теперь другой объект далекого космоса – шаровое звездное скопление М15 (или NGC 7078), видимое в созвездии Пегаса и расположенное примерно в 4° к северо-западу от оранжевой звезды Эниф (ε Пегаса, блеск 2,4m), являющейся кончиком ручки большого ковша Пегаса. Блеск этого шарового звездного скопления 6,2m, поэтому оно хорошо видно даже в бинокли в виде маленького туманного пятна округлой формы с угловым поперечником 15 угловых минут. Однако на самом деле это огромный рой звезд, удаленный от нас на расстояние 33,6 тыс. световых лет! М15 является одним из самых плотных шаровых скоплений нашей Галактики и состоит более чем из 100 000 звезд.
Ядро этого скопления подверглось сжатию (явлению, известному как «схлопывание ядра») и имеет центральный пик плотности, окружённый громадным количеством звёзд и, возможно, содержащий чёрную дыру.
М15 содержит довольно большое количество переменных звёзд, 112 из которых находятся в ядре. В скоплении было найдено по меньшей мере 9 пульсаров, включая одну возможную систему двойного пульсара. М15 также содержит четыре планетарные туманности, первая из которых (Pease 1) была обнаружена в 1928 году.
Если вы уже научились находить созвездие Пегаса на небе, попробуйте в бинокль (или небольшой телескоп) отыскать М15 на продолжении мысленной прямой, проведенной от звезды θ Пегаса через ε этого же созвездия.
Также обязательно отыщите в бинокль звезду 51 Пегаса. С виду это малоприметная желтая звезда +5,5 зв. вел. Но она имеет интересную историю. Дело в том, что в 1995 году астрономами Мишелем Майором (Michel Mayor) и Дидье Кело (Didier Queloz) были открыты первые в истории астрономии экзопланеты, обращающиеся вокруг звезды. И этой звездой как раз стала 51 Пегаса! Но, несмотря на схожесть 51 Пегаса с нашим Солнцем, открытая экзопланета вряд ли похожа на Землю. Она значительно превосходит нашу планету в размерах, а год на ней длится всего... 4,25 земных суток!
Поисковая карта 51 Пегаса (С) Sky & Telescope, адаптировано сайт
В заключение нашего обзора стоит упомянуть красивую двойную звезду γ Андромеды, названную арабскими астрономами именем Аламак. Уже в небольшие любительские телескопы видно, что главная, желтая с оранжевым оттенком звезда 2m имеет на расстоянии 10 угловых секунд горячий голубой спутник – звезду 5m. Стоит отметить, что спутник в свою очередь является двойной звездой с расстоянием между компонентами всего 0,3 угловой секунды, что делает их неразличимыми в любительские приборы.
Наблюдателям переменных звезд стоит обратить внимание на звезду о Андромеды, которая меняет свой блеск между 3,5m и 4,0m. Также меняет свой блеск в пределах от 2,4m до 2,8m и звезда β Пегаса, расположенная в верхнем правом углу «квадрата» Пегаса. Это типичная неправильная переменная звезда.
Вот такие интересные объекты могут наблюдать любители астрономии в самые скромные оптические приборы в двух главных созвездиях осеннего неба.
Андромеда на современной карте звездного неба
Андромеда на современной карте звездного неба
При подготовке статьи использовались материалы книги "Сокровища звездного неба" Ф.Ю. Зигеля, Wikipedia..
Галактика Андромеды или Туманность Андромеды (M31) является спиральной галактикой. Она приходится самой ближней к Млечному Пути большой галактикой и располагается в созвездии Андромеды, которое находится от нас на удалении, по новейшим расчетам, на расстоянии более 770 килопарсек (более 2,5 млн. световых лет).
Галактика Андромеды: из истории наблюдений
Первые письменные упоминания о галактике Андромеды содержатся в «Каталоге неподвижных звезд», который составил персидский астроном Ас-Суфи еще в 946 году и описал ее в виде «маленького облачка». Более подробно объект описал, исходя из наблюдений при помощи телескопа, немецкий астроном Симон Мариус в 1612 году. Когда создавался знаменитый каталог Шарля Мессье, объект был зарегистрирован как M31, при этом его открытие ошибочно приписали Мариусу.
В 1785 году Вильям Гершель удалось заметил слабое красное пятнышко в центре M31. Он предположил, что эта галактика является ближайшей к Земле.
В 1864 году Вильям Хаггинс при наблюдении спектра М31 сумел обнаружить отличия от спектров, свойственных газопылевым туманностям. Эти данные свидетельствовали о том, что М31 Андромеда – скопление огромного количества звезд. Благодаря этому, Хаггинс выдвинул предположение о звездной природе объекта, что в дальнейшем и было подтверждено.
В 1885 году в М31 была отмечена вспышка сверхновой SN 1885A, астрономическая литература описывает ее как S Андромеды.
Впервые сфотографировать эту галактику получилось у валлийского астронома Исаака Робертса в 1887 году. Пользуясь собственной небольшой обсерваторией в Сассексе, он получил фотографии М31 и впервые убедился в ее спиральной структуре. Тем не менее, тогда ученые считали, что М31 является частью нашей Галактики, а сам Робертс не совсем правильно полагал, что это всего лишь другая солнечная система, в которой формируются планеты.
Лучевая скорость М31 была определена американским астрономом Весто Слайфером в 1912 году. При использовании спектрального анализа ему удалось вычислить, что галактика движется в направлении Солнца с невиданной для любого известного астрономического объекта той поры скоростью: приблизительно 300 км/с.
Галактика Андромеды: общие характеристики
Галактика Андромеды, как и наш Млечный Путь, причисляется к Местной группе. Она движется в направлении Солнца со скоростью 300 км/с. Астрономы выяснили, что эти две галактические системы столкнутся ориентировочно через три-четыре миллиарда лет.
И если это свершится, то им обеим, скорее всего, придется слиться в единое целое, в большую галактическую систему. Возможно, что при этом нашу Солнечную систему сила гравитационных возмущений выбросит в межгалактическое пространство. Разрушения нашего светила, а также всех планет системы, по всей видимости, при этом катаклизме не случится.
Андромеда: описание структуры
Галактика Андромеды обладает массой в 1,5 раза большей, чем наша галактика Млечный Путь. Кроме того, она еще и самая большая в местной группе. Опираясь на эти сведения, полученные при помощи телескопа космического базирования Спитцера, астрономам удалось выяснить, что в составе этой галактики находится приблизительно триллион звезд. Она также обладает несколькими карликовыми спутниками: M32, M110, NGC 185, NGC 147 и другими. М31 имеет немалую протяженность, которая может составлять 260 000 световых лет, а это в 2,6 раза больше, чем Млечный Путь.
В соответствии с некоторыми результатами исследований появились новые сведения о нашей галактике. Как оказалось, Млечный Путь содержит в себе большее количество Темной Материи, вследствие этого именно наша галактика может оказаться самой большой в составе Местной группы.
Ядро галактики Андромеда
Ядро галактики М31, как и ядра множества прочих галактик (не исключением является, и Млечный Путь), «населено» звездами-кандидатами, которые могут стать сверхмассивными черными дырами . В соответствии с проведенными расчетами, масса такого объекта может превышать массу, равную ста сорока миллионам масс нашего Солнца. В 2005 году телескоп космического базирования «Хабблом» обнаружил загадочный диск, в составе которого находились молодые голубые звезды, окружающие сверхмассивные черные дыры.
Они обращаются вокруг релятивистического объекта точно так же, как и планетарные тела вокруг своих солнц. Астрономов немного озадачило то, каким образом подобному диску в форме тора удалось сформироваться столь близко к столь огромному объекту. В соответствии с расчетами, титанические приливные силы сверхмассивных черных дыр должны ограничивать газо-пылевые облака в сгущении и формировании новых звезд. Проведение дальнейших наблюдений, вероятно, предоставит ключи к этой загадке.
После открытия такого диска появился еще один существенный довод в общую теорию о существовании черных дыр. В первый раз голубое свечение в ядре галактики астрономам удалось обнаружить еще 1995 году при помощи космического телескопа «Хаббл». Через три года свечение было идентифицировано вместе со скоплением, в котором были голубые звезды. И лишь в 2005 году, с использованием спектрографа, установленного на телескопе, наблюдателям удалось определить, что в скоплении находится более четырехсот звезд, которые сформировались ориентировочно двести миллионов лет назад.
Звезды, которые сформировались в диске, имеют диаметр не более одного светового года. В самой середине диска наблюдаются более старые и холодные красные звезды, которые были обнаружены еще раньше с помощью «Хаббла». Удалось вычислить и радиальную скорость звезд в диске. Вследствие гравитационного воздействия она оказалась необыкновенно высокой и составила 1000 км/с — а это до 3,6 млн. км/ч. С такой скоростью космический корабль может всего лишь за сорок секунд облететь всю нашу планету, либо в течение шести минут преодолеть расстояние между Землей и Луной .
Кроме сверхмассивных черных дыр и диска с голубыми звездами, в ядре М31 располагаются и прочие объекты. Так, в 1993 году было открыто двойное звездное скопление в середине галактики Андромеды. Это стало громом среди ясного неба для астрономического сообщества, потому что сливание двух скоплений в одно целое могло произойти за довольно-таки короткое время, приблизительно за сто тысяч лет.
Отталкиваясь от расчетов, слияние должно было случиться миллионы лет назад, тем не менее, вследствие каких-то странных причин этого не произошло. Скотт Тремэйн, представитель Принстонского университета предложил объяснение. Согласно его гипотезе, в середине М31 может находиться не двойное скопление, а что-то вроде кольца, в котором находятся старые красные звезды. Это кольцо может иметь вид двух скоплений, потому что при наблюдении мы можем видеть звезды исключительно с противоположной стороны кольца. Следовательно, этому кольцу надлежит пребывать на удалении пяти световых лет от сверхмассивной черной дыры, а также опоясывать диск с молодыми голубыми звездами.
Кольцо с диском повернуты к нашей галактике с одной стороны, из чего можно сделать вывод о том, что между ними имеется определенная взаимозависимость. При изучении центра галактики Андромеды при помощи телескопа XMM-Newton, группа европейских астрономов-исследователей обнаружила 63 дискретных источника с рентгеновским излучением. Большую часть из них, а это 46 объектов, идентифицировали в качестве маломассивных двойных рентгеновских звезд. Тогда как прочие объекты представлены в качестве либо нейтронных звезд, либо кандидатов в чёрные дыры из двойных систем.
Другие объекты вселенной в галактике М31
Галактика Андромеды включает приблизительно 460 зарегистрированных шаровых скоплений.
- Самое большое - это Mayall II или G1, - располагает светимостью больше, чем у того или иного скопления из Местной группы, оно даже выглядит ярче, чем Омега Центавра. Размещено на удалении приблизительно ста тридцати тысяч световых лет от средины М31 и заключает в себе, по крайней мере, триста тысяч древних звезд. Оно по своей структуре, совместно со звездами, принадлежащими к самым разнообразным популяциям, указывает на то, что, по всей видимости, это ядро имеет принадлежность к стародавней карликовой галактике, некогда вобранной Туманностью Андромеды;
- В соответствии с исследованиями, в середине этого скопления располагается кандидат в черные дыры, который имеет массу двадцати тысяч наших Солнц.
Схожие объекты наблюдаются также и в иных скоплениях. Так, в 2005 году астрономы обнаружили в гало галактики Андромеды абсолютно новую разновидность звездного скопления. В трех только что открытых скоплениях содержались несколько сотен тысяч ярких звезд - почти столько же, сколько имеется в шаровых скоплениях. Однако их отличие от шаровых скоплений состоит в том, что они куда больше по своим размерам - несколько сот световых лет по диаметру, а также и в том, что они имеют меньшую массу. Удаления между звездами в них также значительно больше. По-видимому, они показаны в виде переходного класса систем от шаровых скоплений до карликовых сфероидов.
Лучший период для наблюдения за галактикой Андромеды — осень-зима. М31 является самым удаленным объектом, видимым с нашей планеты невооруженным глазом. К тому же, вследствие ограниченности скорости света, ее можно увидеть такой, какой она была более двух с половиной миллионов лет назад.
При помощи бинокля галактику можно заметить даже на сильно засвеченном небосводе в больших городах. А вот наблюдения М31 с помощью любительских телескопов со средней апертурой (150-200 мм) могут сильно разочаровать. Даже при самых хороших условиях на небосводе, особенно безлунной ночью, галактика может предстать в виде просто светящегося эллипсоида с размытыми краями и ярким ядром.
Внимательному наблюдателю легко заметить намек на несколько опоясывающих пылевых полос в районе северо-западного (ближнего к наблюдателю) края Туманности Андромеды. Также можно заметить небольшую локальность повышения яркости в районе юго-запада (огромную область звездообразования). Никакие другие детали, исключая два спутника, которые являются небольшими эллиптическими галактиками M32 и М110, ничего схожего с красочными фотографиями и иллюстрациями в популярной литературе разглядеть не получится.
Глаза обычных людей, при всей их феноменальной светочувствительности, неспособны, в отличие от современных фотоприемников, накапливать свет за счет продолжительной (порой многочасовой) выдержки.
Если у вас возникли вопросы - оставляйте их в комментариях под статьей. Мы или наши посетители с радостью ответим на них
Широкоугольная карта созвездия Андромеда
M31 Фотограф Rick Krejci
Дочь Кассиопеи и Цефея Андромеда должна была стать жертвой Посейдона и, прикованная к утесу, ожидала своей участи. Возвращающийся после победы над Горгоной Персей нашел ее, освободил и взял в жены. Андромеда - 19-е по величине созвездие ночного неба. Вместе с матерью, отцом, мужем и его крылатым конем (Пегасом) она участвует в сезонном шествии вокруг полюса.
По-моему, она совсем не похожа на царевну. Я всегда видел Андромеду как рог изобилия, появляющийся как раз к сбору урожая. Но чем бы ни представлялась вам Андромеда, она вмещает множество эффектных дипскай-объектов.
Галактика Андромеды (также известная как M31) прославилась по нескольким причинам, но больше всего, вероятно, потому, что была одним из краеугольных камней в решении Большого спора (много ли галактик во Вселенной или только наша?), и в определении межзвездных расстояний при помощи переменных звезд цефеид.
На рубеже прошлого и позапрошлого веков астрономы задались вопросом, расположены ли спиральные галактики, подобные M31, в Млечном пути или вне его. В 1923 году, работая в обсерватории на горе Вильсона (Mount Wilson) со 100-дюймовым телескопом, Эдвин Хаббл фотографировал звезды в ореоле M31, обнаружил среди них цефеиды и предположил расстояние до галактики 900 000 световых лет – это было гораздо дальше предполагаемых на тот момент границ нашей галактики.
В 1944 году астроном немецкого происхождения Вальтер Бааде (Walter Baade), которого причислили к иностранцам-врагам и не позволили участвовать в оборонных проектах, «застрял» на горе Вильсона. Из-за военных затемнений Лос-Анджелеса Бааде мог воспользоваться самым черным Вильсоновским небом и, возможно, даже смог увидеть разбиение на отдельные звезды по всей M31.
Эти астрономы изучали M31 с самыми сильными телескопами того времени, но в любых условиях, кроме очень сильной засветки, она видна и невооруженным глазом. Андромеда – 31-я в каталоге Мессье, по самым точным данным охватывает примерно 5 градусов, находится поразительно далеко от нас (от 2,2 до 2,9 миллионов световых лет) вместе со своей свитой - М32 и М110. Чуть дальше, в Кассиопее, можно найти два более ярких спутника галактики Андромеды – NGC 185 и NGC 147.
Забавно экспериментировать на Андромеде с разной оптикой. Она настолько велика, что может быть превосходным объектом для бинокля, но мне больше нравится вид в 4" телескоп – в нем весьма симпатично выглядят более яркие участки, плюс видно M32 и M110. Чтобы найти M32, ищите более яркую плотную дымку поблизости от M31, ну а M110 в маленьком телескопе гораздо больше похоже на призрачный дымок сигареты. Мой 8" рефлектор хорошей ночью с легкостью вытягивает одну из темных полосок, которые видны на фотографиях, а телескоп покрупнее покажет в М31 обе пылевые полосы.
Мы не заканчиваем с галактикой Андромеды. Мы еще вернёмся, чтобы посетить самое яркое из её шаровых скоплений (как сложный объект этого месяца), но пока двигаемся дальше.
Гамма, NGC 752, Бета и Призрак
Гамма Андромеды Во-первых, начните путь с вершины рога – сверьтесь с поисковой картой широкого обзора, чтобы найти Гамму Андромеды. Это приятная яркая двойная, которую легко обнаружить в маленький телескоп. Даже если у вас получилось разделить ее при низком увеличении, обязательно попробуйте перейти на более высокое увеличение. Я обнаружил, что зачастую при изменении увеличения цвета звезд немного меняются. Гамма хорошо иллюстрирует этот эффект. При низком увеличении я видел у обеих звезд оранжевый оттенок, но когда поднял увеличение на своем 4" рефракторе до 70-ти, то обнаружил, что более яркая осталась оранжевой, а вот у тусклой появился беловатый оттенок. А что видите вы? NGC 752 Возьмите свой самый широкоугольный окуляр и просмотрите небо к востоку от Гаммы. Ищите большое рассеянное звездное скопление – NGC 752. Из-за своего крупного размера оно лучше всего выглядит в бинокль или телескоп с большим полем зрения. В моем 4" телескопе лучший вид получается при 36x – я насчитал несколько дюжин звезд. Ищите две яркие золотые звезды, расположенные поблизости от данного скопления. Величина и окраска подобных звезд часто напоминает мне глаза, всматривающиеся в меня из ночной темноты. Бета Андромеды (Мирах) и Призрак Мираха (NGC 404)
Теперь снова двигайтесь к основанию Андромеды, пока не доберетесь до Беты. Найдите минутку и внимательно изучите Бету - вы заметите что-то похожее на блик на линзе окуляра. Если бы вы не искали его специально, то могли бы вообще пропустить. Это галактика, известная как Призрак Мираха – NGC 404. Более продвинутые наблюдатели могут сказать, что отделить NGC 404 от яркого света беты практически невозможно – и, к сожалению, они в чем-то правы. И всё же, к счастью для нас, не так сложно увидеть ее в телескоп любого размера. Чтобы добиться успеха в обнаружении галактики, нужно лишь распознать то, что в другом случае было бы отброшено как блик или оптический обман. Голубой Снежок (NGC 7662)
Вот до него допрыгнуть немного сложнее. Отправной точкой являются три яркие звезды, на карте выше они выстроены практически с севера на юг. В средне-темной местности они видны невооруженным глазом. Если вы сможете увидеть их, то удачно доберетесь до Снежка. Если нет, вам придется сверяться с обзорной картой, причём более подробной, чем карта выше.
7662, т.е. Голубой Снежок, БЕЗУСЛОВНО стоит усилий. Я отметил, что при 37x в 4" рефракторе он не похож на звезду и вызывает удивительный голубой оттенок и в 8", и в 4" телескопе. Это планетарная туманность. Помните, что они выдерживают большие увеличения? – так теперь самое время этим воспользоваться. Плюс можно достать фильтр UHC или OIII, чтобы усилить контраст и посмотреть, как меняется изображение – с маленьким телескопом в данном случае не стоит ожидать многого, но в любом случае это полезная привычка.
NGC 891 – Запредельная галактика (The Outer Limits Galaxy)
891 можно различить в четырёхдюймовый телескоп, однако чтобы оценить её по достоинству, понадобится 8" телескоп или больше. Одна из первых телезвёзд (как-никак её именем назван сериал «The Outer Limits» - «За гранью возможного») в большой телескоп выглядит поистине захватывающей.
Мой 8" телескоп обычно показывает её как изящное веретено, с едва заметной пылевой полосой (при самых хороших условиях наблюдения).
В телескоп порядка 15"–20" она уже похожа на картинку слева.
Галактика расположена ребром к нам, поэтому она – одна из немногих галактик, хорошо откликающихся на Collins I3 – окуляр с усилением изображения. Если рассматривать ее в такое устройство, выглядит она просто шикарно.
G1/
Мэйолл
II (Mayall II)
Увидеть эту штуку не так уж сложно – при наличии достаточной апертуры – но нужно быть действительно крутым, чтобы найти ее.
Принципиально, это цель захватывающая. Визуально – немного не дотягивает до впечатляющей. На данный момент мы рассмотрели несколько шаровиков в нашей собственной галактике, теперь пришло время посмотреть на самое яркое шаровое скопление местной группы. В чем загвоздка? Оно расположено не в нашей галактике. Оно находится в Андромеде. Снимок справа был сделан космическим телескопом «Хаббл».
Скопление называется G1 или Mayall II, оно вращается вокруг галактики Андромеды на расстоянии 130 тысяч световых лет от ее центра.
Что действительно удивляет, так это то, что на самом деле G1 можно разглядеть в любительский телескоп среднего размера. И не только как точечный источник. До разбиения на отдельные звезды, конечно, очень далеко, но несмотря на это вы можете отчетливо видеть, что кое-что здесь есть – особенно если сравнить с двумя звездами на переднем плане, сбоку от скопления. При величине 13,7 цель довольно тусклая, поэтому чем большую апертуру вы задействуете, тем больше у вас шансов обнаружить шаровик. Задача, несомненно, выполнимая для 10" телескопа при приличных условиях наблюдения. Более чем правдоподобно обнаружение шаровика в 8" телескоп в очень темной местности. До меня даже доходили слухи о людях, сумевших поймать его в 6" телескоп.
Я всегда начинаю прокладывать «звездную тропу» от M32 и двигаюсь прямо вниз к очень узнаваемому астеризму (на рисунке слева). Затем я прокладываю путь к G1. Как только я понимаю, что нахожусь в нужной области, я накручиваю увеличение и начинаю просматривать кратные звезды в этой области. G1 находится почти посередине между двумя звездами примерно одинаковой величины, и это очень помогает, когда дело доходит до выуживания шаровика.
Вам может помочь вот эта поисковая карта. Я перевернул изображение на карте, чтобы облегчить навигацию по звездам в окуляре.
Обратите внимание на обведенную группу звезд на карте сверху – в телескоп среднего размера эта группа очень похожа на Кассиопеею. Как только окажетесь в нужном месте, ищите три звезды в районе, отмеченном как G1. При большом увеличении они напоминают Микки Мауса: две звезды сбоку – это уши, а голова Микки - G1.
Фотография DSS (справа) должна напомнить вам то, что вы увидите. Обязательно накачайте увеличение, и обнаружите, что это не совсем звездная точка. Визуально не очень захватывает, но стоит подумать, на что именно ты смотришь, - и просто выносит мозг.
Я поймал его в свой 10" телескоп, видел объём в 15", но лучший вид этого объекта я получил, когда наблюдал с Гэри Гиббсом в его 20" телескоп с усилителем изображения – окуляром Collins I3. Вот здесь уже очевидно, что это не звезда – фактически видно похожее на звезду ядро с более тусклым гало. В целом скопление напомнило мне крошечные тусклые шаровики Млечного пути, которые я ловил в маленький телескоп.
Если вам удастся захватить его, можете быть уверены, - у вас очень неплохие поисковые навыки, т.к. вам удалось увидеть цель, которой достигли совсем немногие.
Если вам понравилась эта статья, просмотрите и другие мои заметки в разделе «
