АНДРОМЕДА: ОТКРИТИЕ, ПРОИЗХОД, ХАРАКТЕРИСТИКИ, СТРУКТУРА - ARTE - 2025

Андромеда е галактика, съставена от конгломерация от звездни системи, прах и газ, всички подчинени на силата на гравитацията. Намира се на 2,5 милиона светлинни години от Земята и е единственият обект, видим с просто око, който не принадлежи към Млечния път.

Първият запис на галактиката датира от 961 г., когато персийският астроном Ал-Суфи го описва като малка облачност в съзвездието Андромеда. Най-вероятно и други древни народи успяха да го разпознаят.

Фигура 1. Галактиката Андромеда, подобна на Млечния път, наблюдавана в ултравиолетова светлина. Източник: Wikimedia Commons.

По-късно с телескопа астрономите, които следваха Галилей, го нарекоха просто „мъглявина“. В средата на 19 век най-мощният телескоп е с диаметър 72 инча и е построен от ирландския астроном Уилям Парсънс, който директно наблюдава любопитната спирална структура на някои мъглявини.

Именно през 1924 г. астрономът Едвин Хъбъл разбра, че спиралата на мъглата Андромеда не е част от Млечния път. За това той използва свойствата на Цефеидите, клас звезди, чиято яркост периодично се променя редовно.

Размерът и температурата на цефеидите се увеличава и намалява, свързвайки по много точен начин светимостта с техния период. По този начин Хъбъл успя да установи мащаб на разстоянието за Вселената и да оцени разстоянието между Андромеда и Млечния път. Това потвърди, че мъглявината всъщност е независима галактика и Вселената е много по-голямо място, отколкото са си представяли.

Характеристики на Andromeda

Андромеда е спирална галактика, чиято форма е подобна на тази на Млечния път. Той е оформен като плосък диск, с издутина в центъра и няколко спирални рамена. Не всички галактики имат този дизайн.

Хъбъл, който беше наблюдавал стотици от тях, ги класифицира в елипсовидни (Е), лещовидни (L) и спирални (S), в неговата известна диаграма на настройка на вилицата или последователност на Хъбъл, която се използва и до днес.

Фигура 2. Тюнинг вилката на Хъбъл. Източник: Wikimedia Commons.

На свой ред спиралните галактики се разграничават в две групи, тези с централна лента и тези без.

Настоящият консенсус е, че Млечният ни път е спирална галактика Sb, макар че не можем да я видим отвън, но Андромеда е обикновена или неограничена спирална галактика Sb, която виждаме почти оттук.

Най-важните данни за Andromeda са:

-Има двойно ядро ​​(вижте секцията Структура по-долу)

-Размерите му са сравними с Млечния път. Андромеда е само с малко по-големи размери, но Млечният път е по-масивен, с повече тъмна материя.

-Андромеда има няколко спътникови галактики, с които тя взаимодейства гравитационно: елиптичните галактики джуджета: M32 и M110 и малката спирална галактика M33.

-Диаметърът му е 220 хиляди светлинни години.

-Той е около два пъти по-ярък от Млечния път, с 1 милиард звезди.

-Затворете до 3% от енергията, отделена от Андромеда, е в инфрачервения регион, докато при Млечния път този процент е 50%. Обикновено тази стойност е свързана със скоростта на образуване на звезди, следователно в Млечния път е висока, а в Андромеда - по-ниска.

Как да видя Андромеда?

Каталогът на Messier, списък от 110 астрономически обекти, датиращи от 1774 г., назовава галактиката Андромеда, видима в едноименното съзвездие, като обект M31.

От своя страна, каталогът на NGC (Нов общ каталог на мъглявините и звездите) го нарича NGC 224.

Тези обозначения са добра идея, която трябва да запомните, когато намирате галактиката на небесните карти, тъй като се използват в много астрономически приложения за компютри и телефони.

За да визуализирате Андромеда, е удобно първо да намерите съзвездието Касиопея, което има много характерна форма под формата на буквата W или M, в зависимост от това как го виждате.

Касиопея е много лесно да се визуализира в небето и галактиката Андромеда е между нея и съзвездието Андромеда, както се вижда от тази диаграма:

Фигура 3. Детайл на небесната карта за локализиране на галактиката Андромеда. Източник: Ф. Сапата.

Имайте предвид, че за да видите галактиката с просто око, небето трябва да е много тъмно и без изкуствени светлини в близост.

Възможно е обаче да видите галактиката дори от населен град в ясна нощ, но винаги с помощта на бинокли. При тези обстоятелства на посоченото място се отличава малък белезникав овал.

С телескоп могат да бъдат разграничени много повече подробности за галактиката и могат да бъдат разположени две от нейните малки спътникови галактики.

Най-подходящите периоди от годината за преглед са:

- Северно полукълбо: въпреки че се вижда повече през цялата година, оптималните месеци са август и септември.

- Южното полукълбо: между октомври и декември.

И накрая, препоръчително е да наблюдавате по време на новолунието, така че небето да е много тъмно, както и да носите подходящо облекло за сезона.

Местната група галактики

Както галактиката Андромеда, така и самият Млечен път принадлежат към Местната група галактики, която групира общо 40 галактики. Млечният път, Андромеда и галактиката Триъгълник са най-големите членове на тази група.

Останалото е съставено от джудже галактики от елипсовидния, спираловиден или неправилен тип, които включват Магелановите облаци.

структура

Структурата на Андромеда е основно същата като тази на всички спирални галактики:

Фигура 4. Структура на типична спирална галактика. Източник: Университет в Манитоба.

-Ядро, в което се намира супермасивна черна дупка.

- Крушката, заобикаляща ядрото и пълна със звезди, напредна в своята еволюция.

-Диск от междузвезден материал.

-Ореолът, огромна дифузна сфера, която заобикаля вече наречените структури и която се бърка с ореола на съседния Млечен път.

Произход и еволюция Как се заражда Андромеда?

Галактиките имат своя произход в протогалаксиите или първичните газови облаци, които се организират сравнително малко след Големия взрив, големия взрив, породил Вселената.

По време на Големия взрив се образуват по-леките елементи, водород и хелий. По този начин първите протогалактики задължително са били съставени от тези елементи.

Отначало материята беше хомогенно разпределена, но в някои точки се натрупа малко повече, отколкото в други. На местата, където плътността е по-висока, силата на гравитацията започна и натрупа повече материя. С течение на времето гравитационното свиване породи протогалаксиите.

Андромеда може да е резултат от сливането на няколко протогалактики, възникнали преди около 10 милиарда години.

Като се вземе предвид, че прогнозната възраст на Вселената е 13,7 милиарда години, Андромеда се е формирала малко след Големия взрив, точно като Млечния път.

В хода на своето съществуване Андромеда е усвоила други протогалактики и галактики, които са му помогнали да придадат сегашната си форма. Също така скоростта на звездообразуването му варира през това време, тъй като по време на тези подходи скоростта на образуване на звезди нараства.

Въпреки че е известно, че Вселената се разширява, в момента галактиката Андромеда бързо се приближава към Млечния път със скорост 300 км / сек, така че в далечното бъдеще се очаква "сблъсък" между двата или поне един подход. такива, че и двете са силно деформирани.

Такива събития не са рядкост и не са непременно насилствени или разрушителни, предвид голямото разстояние между звездите.

Ако сблъскащите се галактики са с еднакъв размер, те вероятно ще загубят формата си и ще образуват елиптична галактика или неправилна галактика. Ако човек е по-малък, по-големият ще запази формата си, като го абсорбира, или ще изпита повече или по-малко значима деформация.

Цефеиди и астрономически разстояния

Едвин Хъбъл използва Цефеидите, за да определи разстоянието до Андромеда и да покаже, че това е галактика освен Млечния път.

Цефеидите са изключително ярки звезди, много по-ярки от Слънцето, така че те могат да се видят дори от много далеч. Поларис, полюсната звезда е пример за цефеид.

Те се характеризират с това, че претърпяват периодични разширения и контракции, по време на които яркостта им се увеличава и намалява на редовни интервали. Ето защо те са известни като пулсиращи звезди.

Астрономът Хенриета Левит (1868-1921) откри, че всеки Цефеид със същия период Т има еднаква яркост или присъща величина Mv, според уравнението:

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

Това важи за всеки Цефеид, независимо колко далеч е той. Следователно, когато идентифицираме Цефеид в далечна галактика, изследването на неговия период също ще покаже неговата величина, тъй като по-рано има калибрирани величини спрямо периодични криви.

Сега всеки източник на светлина има присъща величина и видима величина.

Когато през нощта на разстояние се виждат две еднакво ярки светлини, и двете могат да имат еднаква вътрешна яркост, но един от източниците може също да е по-малко ярък и по-близък и следователно да изглежда един и същ.

Вътрешната величина на звездата е свързана с нейната светимост: ясно е, че колкото по-голяма е величината, толкова по-голяма е светимостта. От своя страна, разликата между привидната и вътрешната величина е свързана с разстоянието до източника.

Връзка между величината и разстоянието

Астрономите използват следното уравнение, което свързва трите споменати променливи; присъща величина, видима величина и разстояние:

m _v - M _v = -5 + 5 log d

Където m _v е видимата величина, M _v е абсолютната величина и d е разстоянието от източника на светлина (в парсеци *), в този случай звездата.

По този начин Хъбъл намери Цефеиди в мъглявината на Андромеда с много малки величини, което означава, че те бяха много далеч.

Разстоянието между нас и Андромеда, което Хъбъл определи с този метод, беше 285 килопарсека, малко над 929 хиляди светлинни години. Понастоящем приетата стойност е 2,5 милиона светлинни години, малко повече от двойно по-голяма от тази, изчислена от Хъбъл.

Оказва се, че по времето, когато Хъбъл направи своята оценка, не беше известно, че има два класа цефеиди и затова той подцени разстоянието. Въпреки това той успя да докаже, че е толкова голям, че Андромеда определено не е част от Млечния път.

* 1 парсек = 3,26 светлинни години.

Препратки

1. Тейлър, Н. Галактиката Андромеда (M31): Местоположение, характеристики и изображения. Възстановена от: space.com.
2. Университет в Манитоба. Изследователски проект 1: Спирални галактики. Възстановена от: physics.umanitoba.ca.
3. Pasachoff, J. 2007. Космосът: Астрономията през новото хилядолетие. Трето издание. Thomson-Brooks / Cole.
4. Семена, М. 2011. Основи на астрономията. Седмо издание. Учене в Cengage.
5. Wikipedia. Андромеда Галактика. Възстановено от: es.wikipedia.org.