Androméda galaxis | |
---|---|
Galaxy | |
Az Androméda galaxis képe továbbfejlesztett H-alfa vonallal | |
Kutatástörténet | |
Jelölés | M 31, NGC 224, PGC 2557 |
Megfigyelési adatok ( Epoch J2000.0 ) |
|
csillagkép | Androméda |
jobb felemelkedés | 00 óra 42 óra 44,33 s |
deklináció | 41° 16′ 7,50″ |
Látható méretek | 3° × 1° |
Látható hang nagyságrendű | + 3,44 m |
Jellemzők | |
Típusú | SA(k)b |
Tartalmazza | Helyi csoport [1] és [TSK2008] 222 [1] |
radiális sebesség | −290 km/s [2] |
z | −0,001 |
Távolság | 2,4-2,7 millió St. év (740-830 ezer PC ) |
Abszolút magnitúdó (V) | −21,2 m _ |
Súly | 0,8—1,5⋅10 12 M ☉ |
Sugár | 23 kiloparsec |
Tulajdonságok | A helyi csoport legnagyobb galaxisa |
Információk az adatbázisokban | |
SIMBAD | M31 |
Információ a Wikidatában ? | |
Médiafájlok a Wikimedia Commons oldalon |
Az Androméda-galaxis ( Androméda- köd , M 31 , NGC 224 , PGC 2557 ) egy spirálgalaxis , amelyet az Androméda csillagképben figyeltek meg . Átmérője 47 kiloparszek , ami nagyobb, mint a mi galaxisunké, és többszörösen több csillagot tartalmaz, mint a Tejútrendszer. A távolság a galaxisunktól hozzávetőleg 800 kiloparszek , ami a nagy galaxisok közül a legközelebbi, valamint a helyi csoport legnagyobb galaxisává teszi . Tömege megközelítőleg megegyezik a Tejútrendszer tömegével, vagy még annál is kevesebb.
Az Androméda-galaxisnak van egy kifejezett gömb alakú alrendszere és egy korongja is észrevehető spirális karokkal , ezért a Hubble-besorolás szerint az Sb típusba sorolják. A korong a galaxis csillagtömegének több mint felét tartalmazza, ívelt alakú, 10 kiloparszek sugarú gyűrűt tartalmaz, megnövekedett H II régiókkal és OB asszociációkkal . A kidudorodás és a halo lapos, a sáv közvetlenül nem figyelhető meg a galaxisban, de bizonyos jelek jelzik a jelenlétét. A galaxis középpontjában egy kettős mag található, a perifériáján pedig különböző árapály-kölcsönhatások által létrehozott struktúrák figyelhetők meg . Ennek a galaxisnak a csillagpopulációja átlagosan idősebb, mint a mi galaxisunkban, és a csillagképződés mértéke alacsonyabb, és csak 20-30%-a a Tejútrendszerben tapasztalhatónak.
Az Androméda galaxisban mintegy 400 gömb alakú csillaghalmaz ismeretes , ami 2-3-szor több, mint a Tejútrendszerben. A gömbhalmazok rendszere és maguk ezek az objektumok bizonyos tekintetben eltérnek a galaxisunkban lévőktől: az M31 hatalmas, de meglehetősen fiatal halmazainak nincs analógja a Tejútrendszerben. Kis tömegű fiatal halmazok, hasonlóan a Tejútrendszer nyílt halmazaihoz , és OB asszociációk is jelen vannak az Androméda galaxisban.
Legalább 35 000 különböző típusú változócsillag ismeretes a galaxisban: ezek főként cefeidák , élénkkék változók , RR Lyrae változók , hosszú periódusú változók és az északi korona R-típusú változói . A galaxisban végzett megfigyelések teljes történetében egy szupernóva tört ki - az S Andromeda , és évente átlagosan ötven új csillagot rögzítenek. Egy exobolygójelölt is van a galaxisban, a PA -99-N2b .
A galaxisnak több mint 20 műholdja van, amelyek közül sok törpe szferoid galaxis . Közülük a legfényesebb az M 32 és az M 110 , és talán a Triangulum Galaxy is a műholdjai közé tartozik .
Az Androméda-galaxis és a Tejút közeledik, a számítások szerint 4 milliárd év múlva ütközés, majd egyesülés következik be .
A galaxisra vonatkozó legkorábbi fennmaradt utalás i.sz. 964-ből származik. Az 1920-as évekig gyakorlatilag nem álltak rendelkezésre adatok a galaxis távolságáról, de 1923-ban Edwin Hubble kimutatta, hogy az M 31 kívül található galaxisunkon, és bizonyos szempontból összehasonlítható vele. Ma az egyik legtöbbet tanulmányozott galaxis.
Az Androméda-galaxis látszólagos magnitúdója + 3,44 m , szögátmérője pedig hatszorosa a Holdénak , így szabad szemmel is látható, és az amatőr csillagászok körében népszerű megfigyelési objektum . A galaxis gyakori hely a sci -fiben .
Az Androméda-galaxis a Tejútrendszertől 740-830 kiloparszek távolságra lévő spirálgalaxis , amelyet az Androméda csillagképben figyeltek meg. A Hubble-besorolás szerint Sb típusú. A galaxis a legnagyobb a Lokális Csoportban , és egyben a Tejútrendszerhez legközelebbi nagy galaxis [3] [4] . Bár ennek a galaxisnak a távolságát az egyik legjobb pontossággal ismerik a csillagászatban, a hiba még mindig észrevehető, és a kis Magellán -felhőtől mért távolság pontatlanságából adódik , amely a csillagászatban a távolságok skálájának lépcsője. [5] .
A galaxis átmérője a 25 m per négyzetmásodperc ívmásodperc izofottól mérve a fotometriai B sávban 47 kiloparszek [6] , ami nagyobb, mint a Tejútrendszer átmérője [7] . A galaxis középpontjától számított 30 kiloparszeken belül 3⋅10 11 M ⊙ tömeg található , amelyből a csillagok körülbelül 10 11 M ⊙ [8] . A galaxis távolabbi részein csillagokat és gázokat gyakorlatilag nem figyelnek meg, de a középponttól számított 100 kiloparszek sugarú területen a teljes tömeg különböző becslések szerint 0,8-1,5⋅10 12 M tartományba esik. ⊙ [9] [10 ] , többek között a sötét anyag halo miatt . Összességében a galaxis körülbelül billió csillagot tartalmaz , abszolút magnitúdója a V sávban –21,2 m [11] [12] . Így az Androméda galaxis kétszer akkora, mint a Tejút , és 2,5-5-ször több csillagot tartalmaz. Ugyanakkor a két galaxis tömege legalább egyenlő, és valószínűleg a Tejútrendszer tömege még nagyobb a halo miatt , bár egészen a közelmúltig azt hitték, hogy az Androméda galaxis sokkal nagyobb tömegű, mint a Tejútrendszer. Tejútrendszer, mivel az M 31 halo tömegéről nem volt pontos információ [3] [5] [13] .
A V sávban lévő galaxis látszólagos magnitúdója +3,44 m , a B−V színindex pedig +0,92 m [14] . A galaxis síkja 12,5°-os szöget zár be a látóvonallal [12] , félnagytengelyének helyzetszöge 38° [15] . A csillagközi kihalás értéke a V sávban a galaxisra nézve 0,19 m , a csillagközi vörösödés pedig B−V színben 0,06 m , de a galaxis nagy szögméretei miatt ennek az értéknek a különböző régióiban eltérőnek kell lennie [ 16] . A galaxis korongjának északnyugati része van a legközelebb a Tejúthoz [17] .
Az Androméda galaxisnak van egy markáns gömb alakú komponense és egy korongja kiemelkedő spirális karokkal. A Hubble besorolás szerint az Sb típusra hivatkozik [3] [12] , a de Vaucouleur osztályozásban pedig az SA(s)b típussal [15] .
LemezA galaxis korongja a galaxis csillagtömegének 56%-át tartalmazza [18] , ez biztosítja a galaxis fényességének 70%-át [19] . A korong ívelt alakja: a korong északkeleti része északra, a délkeleti része délre dől a főtengelyéhez képest [20] .
A fényerő eloszlása a lemezen exponenciális , és a lemez jellemző sugara az optikai tartomány közelében függ a hullámhossztól, rövidebb hullámhossz esetén csökken. Így a karakterisztikus korongsugár az U sávban 7,5 kiloparsec , a V sávban 5,7 kiloparsec, a K sávban pedig csak 4,4 kiloparsec. Így a korong margója kékebb színű és fiatalabb csillagpopulációval rendelkezik, mint a központi régiókban [21] [22] .
A spirálkarok számos szegmense figyelhető meg a galaxis korongjában: a galaxis belső régióiban főként a por , a külső régiókban pedig a szuperóriások és a H II régiók különböztetik meg őket [23] [24] . Valószínűleg az Androméda-galaxis spirális szerkezetének kialakulását nem magyarázza meg a sűrűséghullámok elmélete [15] . A spirális szerkezeten kívül a galaxis korongjában található egy gyűrű, amely a középpontot tőle körülbelül 10 kiloparszeknyi távolságra veszi körül - az úgynevezett fiatal korong ( eng. young disc ): ezt egy nagy méretű korong különbözteti meg. H II régiók és OB egyesületek száma . A fiatal korong a csillagok csillagtömegének 1%-át tartalmazza, és a szimulációkban néha a galaxis a korongtól elkülönülő komponensének tekintik [18] [25] .
Szférikus alrendszerA gömb alakú alrendszer fényessége a galaxis fényességének 30%-a [19] . A kidudorodás és a halo a galaxis csillagtömegének 30%-át, illetve 13%-át tartalmazza [18] .
A dudor effektív sugara 3,8 kiloparszek, a tengelyek látszólagos aránya 0,6 - ennek az ellapultságnak az oka az elfordulása. Az Androméda-galaxis halója szintén lapos, tengelyaránya 0,55 [26] [27] . Az M 31 dudor klasszikus és dobozszerű alkatrészt is tartalmaz [28] [29] .
BarAz Androméda-galaxis kellően meg van dőlve az ég síkjához képest , hogy magát a sávot is nehéz észrevenni, de túl gyenge ahhoz, hogy a kidudorodás határozottan doboz alakú legyen . A galaxisban gyakorlatilag a látóvonal mentén elhelyezkedő rúd jelenlétét azonban néhány közvetett adat bizonyítja, például az atomi hidrogén kinematikai tulajdonságai vagy a galaxis belső izofótáinak orientációja [30] .
CoreAz Androméda galaxis középpontjában egy mag található. Látható magnitúdója a V sávban 12,6 m , ami -12,0 m abszolút magnitúdónak felel meg [31] . A mag kettős: középen két, 1,8 parszeknyi távolságra elválasztott régió, a P 1 és a P 2 található , ahol a csillagok koncentrálódnak. A P 1 világosabb, míg a galaxis középpontjában nem ez, hanem a halványabb P 2 . A dimmer régió effektív sugara 0,2 parsec, és valószínűleg egy szupermasszív fekete lyukat tartalmaz, amelynek tömege 5⋅10 7 M ⊙ [31] .
A mag kettőssége vagy azzal magyarázható, hogy az Androméda galaxis a múltban elnyelt egy gömbhalmazt vagy egy kis galaxist, amelynek magját megfigyeljük, vagy azzal, hogy a magot részben eltakarja a por, ami a mag kettősségének illúzióját keltheti [4] [5] . Maga a mag nagyon nagy fényerővel rendelkezik, 60-szor akkora, mint egy átlagos galaxis gömbhalmazé. Ezenkívül a mag, akárcsak Galaxisunk magja, rádióforrás, de fényereje ebben a tartományban 30-szor gyengébb, mint a Tejútrendszer közepén lévő forrásé [25] .
Árapály-struktúrákA galaxisban számos struktúra figyelhető meg, amelyek az árapály-kölcsönhatásokból származnak . Különösen észrevehetők a külső halóban – a galaxis középpontjától több mint 50 kiloparszekus távolságra, néhányuk több mint 100 kiloparszekus távolságra is kiterjed az M 31 középpontjától. Ezeket a struktúrákat a csúcscsillagok nyomon tudják követni . a vörös óriás ágról [32] .
Például az Óriás csillagfolyam , az M 31 árapály -szerkezetek közül a legláthatóbb, egy törpe műhold áthaladása eredményeként jött létre néhány kiloparszekre az Androméda galaxis központjától. A műhold tömege különböző becslések szerint 1–5⋅10 9 M⊙ volt , szinte radiális pályán mozgott, és az áthaladás 1–2 milliárd éve történt [32] .
A galaxis középső részeit a klasszikus kidudorodó csillagok uralják , amelyek többsége 11-13 milliárd éves, és megnövekedett fémességgel rendelkezik - a középpontban 0,35 [comm. 1] és a középponttól való távolság növekedésével csökken. Ezekben a csillagokban a vashoz képest megnövekedett az alfa-elemek tartalma is . A rúd csillagaiban az alfa-elemek vashoz viszonyított tartalma megnövekedett, de fémességük közel áll a napéhoz. A korongban a csillagpopuláció fiatalabb, egyes területeken átlagéletkora 3-4 milliárd év. Így az M 31 belső területein viszonylag rövid idő alatt először egy klasszikus dudor és egy primer korong alakult ki, amelyben egy rúd alakult ki, amelyet ma a kidudorodás dobozszerű alkotóelemeként figyelünk meg. Ezt követően a dudorban folytatódott a csillagképződés, ami növelte a központi régiók fémességét, később kialakult a korong [34] [35] .
A halóban a csillagpopuláció fémességének gradiense is megfigyelhető: a külső régiók felé csökken. A középponttól 20 kiloparszek távolságra a medián fémesség -0,5, 90 kiloparszekusnál nagyobb távolságban pedig -1,4-re csökken [36] . Az árapály-struktúrákon belül (lásd fent ) a fémesség bizonyos megoszlása is megfigyelhető: például az Óriás csillagáram közepén a fémesség -0,7 és -0,5 között mozog, a szélén pedig lecsökken. −1,4 [32] . A csillagok és a gömbhalmazok a fényudvarban eltérően oszlanak meg: a csillagok esetében a térbeli sűrűségük az as távolságtól , a halmazoknál az - as távolságtól függ , vagyis a gömbhalmazok rendszere kiterjedtebb, mint a csillagé. Ráadásul a halo belső részében lévő csillagok fémessége magasabb, mint a halmazoknak, ami azzal magyarázható, hogy a halmazok korábban keletkeztek, mint a legtöbb csillag a fényudvarban [37] .
Külön figyelik meg a legfényesebb I populációjú csillagokat - OB csillagokat , Wolf-Rayet csillagokat , vörös szuperóriásokat -, valamint a II . populáció legfényesebb vörös óriásait . Ismeretes például, hogy a WN sorozat Wolf-Rayet csillagai hasonlóak a Tejútrendszer csillagaihoz, míg a WC szekvenciákat gyengébb és szélesebb vonalak különböztetik meg a spektrumban [38] .
Az Androméda galaxis jelenlegi csillagkeletkezési sebessége évi 0,35–0,4 M ⊙ [ 39 ] , ami a Tejútrendszerben tapasztalhatónak csak 20–30%-ának felel meg, és az Androméda galaxis csillagai átlagosan idősebbek [13] ] . A g sávban a tömeg-fényesség arány M ⊙ / L ⊙ egységekben körülbelül 5,3 a kidudorodásnál, 5,2 a korongnál, 6,2 a halonál és 1,2 a fiatal korongnál [18] .
Az Androméda-galaxisban kifejezett gömb alakú csillaghalmazok vannak: körülbelül 400 van belőlük, ami 2-3-szor több, mint a Tejútrendszerben, és az elméleti becslések szerint körülbelül 450 van belőlük a galaxisban. a Mayall II halmaz , a Helyi Csoport legfényesebb halmaza , amelynek tömege 7-15 millió naptömeg (ami kétszerese az Omega Centauriénak ), és valószínűleg egy elpusztult törpegalaxis magja [5] [12] [25] [40] . Az Androméda-galaxis gömbölyű csillaghalmazai átlagosan magasabb fémességgel rendelkeznek , mint a Tejútrendszerben [41] .
Az Androméda galaxisban nagyszámú csillaggal rendelkező halmazok ismertek, amelyek három korosztályt foglalnak el: az első 100-500 millió év, a második körülbelül 5 milliárd év, a harmadik 10-12 milliárd év, míg néhány ezek a halmazok a galaxis korongjához tartoznak. Az Androméda galaxistól eltérően a Tejútrendszerben a nagy számú csillagot tartalmazó halmazok - gömbhalmazok - csaknem egyforma idősek, koruk 10-12 milliárd év, és nincsenek fiatalok [42] [43] .
Valószínű, hogy a fiatal halmazok jelenléte az Androméda galaxisban annak köszönhető, hogy a múltban elnyelte a szabálytalan galaxisokat. Az ilyen fiatal klaszterek mind gömbhalmazoknak, mind külön típusnak tekinthetők, népes kék klasztereknek , amelyek képviselőit a tipikus gömbhalmazok előfutárainak tekintik [42] [43] .
Ezenkívül az Androméda-galaxis csillaghalmazokat is tartalmaz, amelyek a gömb alakú csillaghalmazok és a törpe szferoidgalaxisok között köztesek , amelyeknek nincs analógja a Tejútrendszerben. Bár fényességük és színük megegyezik a közönséges gömbhalmazokéval, nagyon nagy sugarakban különböznek egymástól - 30 parszek nagyságrendben [44] .
Az Androméda galaxisban a Tejútrendszerrel ellentétben nincs határozott határ a haloklaszterek és a kidudorodó halmazok között. Galaxisunkban a kidudorodó klaszterek fémessége -1,0 [comm. 1] , míg a haloklaszterek alacsonyabbak, és kevés a köztes fémességű halmaz, addig az Androméda galaxisban egyenletesebb a halmazok fémesség szerinti eloszlása. Ezen túlmenően, az M 31-ben néhány, a központtól elég távoli halo-klaszter viszonylag magas fémességgel rendelkezik, akár –0,5 [45] .
A Tejútrendszer nyílt halmazaihoz hasonló kis tömegű fiatal halmazok az Androméda galaxisban is jelen vannak - a becslések szerint körülbelül 10 ezer ilyen objektumnak kell lennie az M31-ben [43] . Körülbelül 200 OB asszociáció ismert a galaxisban : ezek a spirálkarokban és a fiatal korongban koncentrálódnak (lásd fent ), de még ott is viszonylag kicsi a koncentrációjuk a galaxisunkhoz képest [46] [47] .
Az M 31 csillagközi közeg különböző hőmérsékletű gázból és porból áll [48] . Az atomos hidrogén össztömege a galaxisban körülbelül 4⋅10 9 M ⊙ [12] [49] , a por tömege pedig 5⋅10 7 M ⊙ [50] .
Az Androméda-galaxisban elegendő por van ahhoz, hogy porsávként megfigyelhető legyen, és részben eltakarja a fényt a dudor északnyugati oldalán . A porsávok jól láthatóak a galaxissík és a képsík nagy dőlésszöge miatt . Összességében több mint 700 különálló porfelhő ismert a galaxisban [51] .
Az M 31 galaxisban lévő por befolyásolja a fény elnyelését és kivörösödését . A galaxisunkban a por által keltett színtöbblet mellett az Androméda-galaxisban a por által okozott B-V színben a vörösödés egyes területeken eléri a 0,45 métert . Az abszorpció hullámhossztól való függése eltér a Tejútrendszer porától. A por is hozzájárul az M 31 sugárzás polarizációjához , és a polarizáció mértékének hullámhossztól való függése is eltér a galaxisunkban megfigyelttől. Némi melegítés hatására maga a por sugárzik ki az infravörösben [51] . A por és a gáz mennyiségének aránya a galaxis középpontjától a perifériáig fokozatosan csökken [50] .
Az M 31-ben található atomi hidrogén a korongban koncentrálódik, különösen a spirálkarokban és egy 10 kiloparszek sugarú gyűrűben (lásd fent ), és a korong görbülete a legjobban az atom szerkezetében látható. hidrogén. Azokon a helyeken, ahol aktív csillagkeletkezés történik, az atomos hidrogén sűrűsége csökken [52] .
A galaxisban több mint 3900 H II régió ismert [53] , valamint 26 szupernóva-maradvány és további 20 ilyen objektum jelöltje [54] . Rajtuk kívül több mint 4200 bolygóköd ismert [55] , és összesen a becslések szerint körülbelül 8 ezernek kell lennie a galaxisban [56] . A szupernóva-maradványokat az különbözteti meg a H II régióktól, hogy a rádió tartományában nem termikus jellegű sugárzás található . Bár a H II régiók egy galaxisban önmagukban meglehetősen tipikusak, összességükben kevés fényes objektum található. A H II régiók fémessége a galaxis közepétől a perem felé csökken [57] .
A galaxis egyes molekulák – például szén- dioxid – kibocsátását is mutatja , amelyek molekulafelhőkben helyezkednek el . A spirálkarokban a sugárzás 10 6 M ⊙ nagyságrendű nagyságrendű molekulafelhőkből származik , a karok között pedig kisebb, 10 4 M ⊙ tömegű felhők sugároznak [58] .
Az Androméda galaxisban legalább 35 000 különböző típusú változócsillag ismert [59] . Először is, ezek a cefeidák - fényes csillagok, amelyeknek bizonyos kapcsolata van a periódus és a fényesség között , amelyek segítségével meghatározható a távolságuk. A galaxisban 2686 ilyen csillagot ismerünk [60] , a cefeidák többségének periódusa 5-125 nap. Egyéb ismert változótípusok közé tartoznak a világoskék változók , az RR Lyrae változók , a hosszú periódusú változók és a North Corona R változók [61] [62] .
Az egyik változócsillag, az M31-RV meglehetősen szokatlan módon mutatkozott meg: 1988-ban erősen megnövelte fényerejét, elérte a –10 m abszolút magnitúdóját, és a galaxis egyik legfényesebb csillagává vált, majd elhalványult és megszűnt. hogy látható legyen. Ugyanakkor a megfigyelt tulajdonságok szerint ez a csillag nagyon különbözött a tipikus új csillagoktól , és hasonlított a V838 Unicorn változóhoz, amely a galaxisunkban fellángolt. Ennek a viselkedésnek az egyik lehetséges magyarázata két csillag egyesülése [63] [64] .
Új és szupernóvákAz Androméda galaxisban évente átlagosan 50 új csillag villan fel , összesen legalább 800 ilyen objektumot regisztráltak a galaxisban [65] . Ugyanakkor az új csillagok kitörési gyakoriságának aránya a galaxis fényességéhez képest más galaxisokhoz képest meglehetősen alacsony, ami az M31-ben alacsony csillagkeletkezési sebességnek tudható be [66] [67 ] ] . Az egyik ismétlődő nova , az M31N 2008-12a esetében már legalább 8 alkalommal észleltek kitörést [68] .
A galaxisban végzett megfigyelések teljes történetében egyetlen szupernóvát regisztráltak - S Andromedát , amelyet 1885-ben figyeltek meg [5] . Látszólagos csillagmagassága 6,7 m volt maximális fényerő mellett, és a kortársak új csillagnak, nem szupernóvának tekintették (lásd alább ). A szupernóva-maradványok száma, és ebből következően kitörésük gyakorisága a galaxisban, fényességéhez képest alacsony a csillagkeletkezési sebesség csökkentése miatt [69] [70] .
A galaxisnak van egy exobolygójelöltje , a PA-99-N2b , amelynek létezésére utalhat egy 1999-ben megfigyelt mikrolencsés esemény. A felfedezés bejelentése után azonban megkérdőjelezték [71] , és pillanatnyilag a bolygót meg nem erősítettnek tekintik [72] .
Sok galaxishoz hasonlóan az M 31 is a rádió hatótávolságában bocsát ki , de ennek a sugárzásnak az ereje alacsony, így az Androméda galaxis nem tartozik rádiógalaxisok közé . Például 325 MHz frekvencián 405 forrást figyelnek meg [73] , köztük például szupernóva-maradványokat . A rádiókibocsátás főként a galaxis középpontjából és egy 10 kiloparszek sugarú gyűrűből származik, és azok a területek, ahol a rádiósugárzás ereje megnövekedett, az aktívabb csillagkeletkezési területeknek felelnek meg. Az M 31 rádióemissziója polarizált : a galaxis mágneses mezővel rendelkezik , így a benne relativisztikus sebességgel mozgó elektronok polarizált szinkrotronsugárzást hoznak létre [74] [75] .
Az Androméda-galaxisban legalább 1897 ismert röntgensugárforrás található , amelyek közül néhány változékony. E források közé tartoznak a röntgen-binárisok és szupernóva-maradványok , valamint a magas hőmérsékletű fehér törpék által előállított lágy röntgensugarak [76] [77] . Egyes forrásokat a galaxis gömbhalmazaiban figyeltek meg - az M 31-es halmazok fényessége a röntgentartományban nagyobb, mint a Tejútrendszer gömbhalmazaié [78] . A másik különbség az Androméda-galaxis és a Tejútrendszer forrásai között a középpontban való koncentrációjuk: az M 31-es dudorban sokkal több fényes forrás található, mint a Tejútrendszerben, és a különbség még erősebb a belső részek összehasonlításakor. a kidudorodások közül [79] .
Az M 31 sugárirányú sebessége a Földhöz viszonyítva −310 km/s, a Tejútrendszer középpontjához viszonyítva −120 km/s [49] , vagyis közelednek a galaxisok. Az Androméda-galaxis érintőleges sebessége 57 km/s, így a galaxisok a jövőben ütközni fognak (lásd alább ) [5] [17] .
A galaxis forgási görbéjének maximuma a középponttól számított 1-15 kiloparszek tartományban van, ezeken a távolságokon a galaxis forgási sebessége 240-250 km/s [18] . A földi megfigyelők szempontjából a galaxis forgása az óramutató járásával ellentétes irányban történik [17] .
Ütközés a Tejútrendszer és az Androméda galaxis közöttMivel az Androméda galaxis és a Tejút körülbelül 120 km/s sebességgel közeledik, az Androméda galaxis érintőleges sebessége pedig meglehetősen kicsi, a galaxisok a jövőben ütközni fognak. Ez 4 milliárd év múlva fog megtörténni, ezután még 2 milliárd évig tart az egyesülési folyamat, és az egyesülés eredményeként egy elliptikus galaxis jön létre . Amikor a galaxisok egyesülnek, az egyes csillagok ütközése a csillagok alacsony koncentrációja miatt továbbra sem valószínű, de lehetséges, hogy a Naprendszer messze kilökődik a létrejövő galaxis középpontjától. A Triangulum galaxis részt vesz ebben az ütközésben , és lehetséges, hogy a Tejútrendszer korábban ütközik vele, mint az Androméda galaxissal [4] [12] [80] .
Az Androméda galaxis több mint 20 ismert műholdgalaxissal rendelkezik . Az M 31 műholdjai közül sok törpe szferoid galaxis , amelyekhez hasonlókat a Tejútrendszerben nem figyeltek meg [81] . A Helyi Csoportban ezek a műholdak magával az M 31-gyel együtt alkotják az Andromeda alcsoportot [82] . A műholdak közül a legfényesebb és legszembetűnőbb az M 32 és az M 110 , emellett a Triangulum galaxis [4] [5] is az Androméda galaxis műholdjaihoz tartozhat .
A galaxis és a műholdak közötti árapály-kölcsönhatás ahhoz a tényhez vezet, hogy a csillagáramok és más árapály-struktúrák egyes műholdakhoz kapcsolódnak (lásd fent ) [32] [83] [84] . Ráadásul az M 32 200 millió évvel ezelőtt vagy korábban áthaladt az Androméda galaxis korongján, ami a spirálkarok deformálódásához és egy gyűrű megjelenéséhez vezetett a galaxisban [85] , és e két galaxis között van egy anyag „hídja” [59] .
Jó nézési körülmények között az Androméda galaxis szabad szemmel ködként látható, és valószínűleg az ókorban is többször megfigyelték. Az első fennmaradt említés azonban csak i.sz. 964-ből (vagy 965-ből [86] ) származik, és az Állócsillagok könyve tartalmazza ., amelyet As-Sufi állított össze , ahol "kis felhőként" írják le [5] [87] [88] .
A ködöt említő európai forrásokból egy holland csillagtérkép ismeretes, amely 1500-ra nyúlik vissza. Az első személy, aki távcsővel megfigyelte, Simon Marius volt 1612-ben. A ködöt Giovanni Battista Hodierna is felfedezte, és a korábbi megfigyelésekről nem tudva 1654-ben bejelentette felfedezését. 1661-ben a galaxist Ismael Buyo figyelte meg, és egyúttal megjegyezte, hogy egy névtelen csillagász fedezte fel a 16. század elején; ennek ellenére Edmund Halley Buyót tekintette a felfedezőnek, és ezt jelezte 1716-ban a ködökről írt munkájában. Charles Messier a ködöt 1764-ben a 31-es számmal tüntette fel katalógusában . Felfedezőként Simon Mariust jelölte meg, bár ő nem volt felfedező, és nem nyilvánított felfedezést. Messier később katalogizálta a galaxis két műholdját, az M 32 -t és az M 110-et [5] [87] [88] .
William Herschel volt az első, aki szisztematikusan feltárta a ködöket, köztük az Androméda galaxist. Úgy vélte, hogy az M 31 és más ködök szórják a csillagok fényét, ezért úgy néznek ki, mint ködös objektumok – ez a feltételezés sok ködre igaznak bizonyult, az Androméda galaxisra azonban nem. Ezenkívül Herschel tévesen azt hitte, hogy több éven keresztül a köd megjelenése megváltozik. Ez az elképzelés azon alapult, hogy Herschel idején fényképezés nem létezett, és a csillagászok kénytelenek voltak égitestek vázlataira hagyatkozni, amelyek megfigyelőnként eltérőek voltak [89] . 1785-ben Herschel tévesen 2000 távolságra, azaz 17 000 fényévre becsülte a galaxis távolságát a Szíriusztól , de helyesen sejtette, hogy az Androméda-köd hasonló a Tejúthoz [5] [59] .
1847-ben George Bond először fedezett fel porsávokat egy galaxisban [90] . 1864-ben William Huggins észrevette, hogy a ködök spektruma folytonosra oszlik, amely a csillagokban is megtalálható, és emisszióra , amelyet gáz- és porködben figyeltek meg. Huggins megállapította, hogy az M 31 spektruma folytonos [5] .
1885-ben szupernóva robbant fel a galaxisban - S Andromeda , az első rögzített szupernóva a Tejútrendszeren kívül, és eddig az egyetlen szupernóva az Androméda galaxisban (lásd fent ) [5] . Ezt a szupernóvát összetévesztették egy új csillaggal , és ez a hiba megerősítette azt a véleményt, hogy az M 31 a galaxisunkban van [91] .
1887-ben Isaac Robertselkészítette a történelem első fényképét az M 31-ről, amelyen a galaxis szerkezetének néhány részletét fedezték fel [5] . Roberts gyűrűszerű szerkezeteket vett észre, és tévesen arra a következtetésre jutott, hogy egy ködöt figyelt meg, ahol bolygórendszer alakult ki . 1899-ben újabb fényképeket készített a galaxisról, és rájött, hogy a gyűrűknek hitt szerkezetek valójában spirálkarok [92] .
1888-ban John Dreyer kiadta az új általános katalógust , amely 7840 ködöt, csillaghalmazt és egyéb objektumot tartalmaz. Az Androméda-galaxis NGC 224 néven szerepelt. A katalógusban magán a galaxison kívül a benne található NGC 206 csillaghalmaz is szerepel . A már ismert kísérőtársak M 32 és M 110 NGC 221, illetve NGC 205 néven kerültek katalógusba; további két műhold NGC 147 és NGC 185 [5] [87] [93] jelölést kapott .
1912-ben Vesto Slifer megmérte az M 31 sugárirányú sebességét, és megállapította, hogy 300 km/s sebességgel közelíti meg a Földet, ami a valaha mért legmagasabb értéknek bizonyult. Ez bizonyíték volt arra, hogy a köd a Tejútrendszeren kívül van [5] . Slipher a galaxis forgását is detektálta: a középponttól 20 percnyi szögtávolságnál a radiális sebesség 100 km/s-kal tért el [94] .
Az 1920-as évek előtt gyakorlatilag nem voltak adatok a galaxis távolságáról, és a különböző mérési kísérletek gyakran bizonytalan vagy teljesen helytelen eredményekhez vezettek. Például Carl Bolin1907-ben 0,17 ívmásodperces parallaxist talált M31-ben , aminek eredményeként a mért távolság mindössze 6 parszek [95] . Ezzel szemben az Adrian van Maanen által 1918-ban mért parallaxis mennyisége kisebb volt, mint a mérési hiba. Más módszerek is hasonló eredményekhez vezettek [96] .
1922-ben Ernst Epik felvetette, hogy a galaxis középső részeinek ellapultságát a forgásuk okozza, és a galaxis távolságát – ismerve a forgási sebességet – 450 kiloparszekre becsülte a galaxis távolságát. 1923-ban Knut Lundmark alig több mint 1 megaparsec távolságot kapott a galaxisban felfedezett új csillagok látszólagos fényességétől . Ezek az eredmények nagyságrendileg megegyeznek az általánosan elfogadott értékkel [97] .
1923-ban Edwin Hubble két cefeidát fedezett fel az Androméda galaxisban – változócsillagok , amelyeknél ismert volt a periódus és a fényesség közötti kapcsolat . Ennek a felfedezésnek köszönhetően később megállapította, hogy az M 31 távolsága jelentősen meghaladja a Tejútrendszer méretét. Így az Androméda-köd lett az egyik első csillagászati objektum, amelynek galaxisunkon kívüli elhelyezkedését igazolták [98] [99] [100] . Ezt követően a Hubble által ismert változócsillagok száma 50-re nőtt, és 1929-ben publikált egy tanulmányt az Androméda galaxisról. Hubble becslése szerint a cefeidáktól való távolság 275 kiloparszek volt, ami durva alulbecslésnek bizonyult, mert akkor még nem tudták, hogy a kefeidákat két típusra osztják, amelyeknek a periódus és a fényesség közötti függése eltérő [5] . Hubble megmérte a galaxis tömegét és néhány egyéb jellemzőjét. A tömegbecslés is erősen alulbecsültnek bizonyult, és 3,5⋅10 9 M ⊙ -t tett ki , de a hibás eredmények ellenére a Hubble-nak sikerült kimutatnia, hogy az M 31 sok tekintetben a miénkhez hasonló galaxis [101] .
Hubble munkájának megjelenése után Walter Baade jelentős mértékben hozzájárult az M 31 tanulmányozásához . Ezt megelőzően a Hubble csak a galaxis perifériáján volt képes megkülönböztetni az egyes csillagokat, míg Baade 1944-ben a galaxis középső részében volt képes megfigyelni az egyes vörös óriásokat . Azt találta, hogy ugyanazok a vörös óriások figyelhetők meg az M 31 műholdain és a Tejútrendszer gömbhalmazaiban . Ezt követően Baade arra a következtetésre jutott, hogy a galaxisokban két csillagpopuláció létezik: az I. populáció és a II . 1952-ben, szintén az M 31 megfigyeléseinek köszönhetően, Baade megállapította, hogy az I. és II. populációba tartozó kefeidák eltérő összefüggést mutatnak a periódus és a fényesség között. Egyenlő ideig az I. populáció cefeidái átlagosan négyszer fényesebbek, mint a II. populáció, így ez a felfedezés megduplázta a galaxistávolság becsléseit [comm. 2] [102] .
Ezt követően különféle felfedezésekre került sor. Például 1958-ban Gerard Henri de Vaucouleurs egy galaxis fényességprofilját tanulmányozta, és először választotta el a kidudorodás hozzájárulását a benne lévő korongtól . 1964-ben Sidney van den Bergh OB asszociációkat fedezett fel a galaxisban, és ugyanebben az évben Baade és Halton Arp kiadta a H II régiók katalógusát . A galaxis első bolygóködeit is Baade fedezte fel, de nagy számban az 1970-es években kezdték felfedezni őket. 1989-ben fedezték fel az Andromeda S szupernóva-maradványt , 1991-ben pedig a Hubble -teleszkóp segítségével kiderült, hogy a galaxis magja bináris [59] [103] .
A 21. században az Androméda galaxis különféle tanulmányok tárgyává vált. Például a Panchromatic Hubble Andromeda Treasury (PHAT) a korong egy részének és a galaxis központi régiójának többsávos fotometriai vizsgálata a Hubble -teleszkóp segítségével . Célja a csillaghalmazok felfedezése , az egyes csillagok korának és fémességének meghatározása, valamint a csillagkeletkezés történetének meghatározása a galaxisban. Egy másik példa a The Pan-Andromeda Archaeological Survey (PAndAS), amely a galaxis külső régióinak, a benne található haló- és árapály-struktúráknak, valamint műholdaknak és távoli csillaghalmazoknak a fotometriai vizsgálata [104] . Ezenkívül a Gaia űrteleszkópon 2018-ban nyert adatok felhasználásával magának a galaxisnak és a benne található nagyszámú csillagnak a dinamikáját tanulmányozták [17] .
Az Androméda-galaxis a leginkább tanulmányozott a külső galaxisok közül: különösen azért érdekes, mert a Tejútrendszerrel ellentétben oldalról figyelik meg, és minden jellemzője jól látható, és nem rejti el a csillagközi por [5] .
Az Androméda-galaxis az azonos nevű csillagképben figyelhető meg . Látszólagos magnitúdója +3,44 m [14] , ami miatt nemcsak szabad szemmel látható , hanem az égi szféra északi féltekéjének legfényesebb galaxisa is [3] . Szögméreteinek becslése a megfigyelés kritériumaitól és körülményeitől függ, de átlagosan 3° × 1°-nak tekintik a méreteket, ami azt jelenti, hogy az Androméda galaxis szögátmérője 6-szor nagyobb, mint a galaxis szögátmérője . a Hold [5] . A galaxis látható az egész északi féltekén , és a déli -40°-tól északra eső szélességi körökön [12] , és a megfigyelésre a legjobb hónap a november [105] . Mindezek a tulajdonságok a galaxist meglehetősen népszerű megfigyelési objektummá teszik [106] .
Néha ezt a galaxist tekintik a legtávolabbi szabad szemmel látható objektumnak, bár tapasztalt megfigyelők láthatják a távolabbi Triangulum galaxist [4] .
A nagy látszólagos fényesség ellenére a galaxis felszíni fényereje a nagy mérete miatt alacsony. A látási viszonyok nagymértékben függenek a fényszennyezés mértékétől, bár kisebb mértékben, mint más galaxisok esetében. Némi fényszennyezés mellett a galaxis legfényesebb központi része még mindig látható, távcsővel vagy kis távcsővel láthatjuk a legfényesebb műholdakat - M 32 és M 110 , de a szerkezet továbbra is megkülönböztethetetlen, és a galaxis oválisként látható. -alakú homályos folt [107] .
Egy 150 mm-es lencseátmérőjű teleszkópban már észrevehető a galaxis szerkezete - például porsávok, valamint egyes objektumok: NGC 206 és néhány gömbhalmaz. A még nagyobb, 350 mm átmérőjű műszerek használata sok részlet megkülönböztetését teszi lehetővé: csillagszerű mag kiemelkedik, a részletekben porsávok látszanak. Számos gömb alakú és nyílt halmaz látható, valamint egyedi fényes csillagok, például az AF Andromedae . Ezen kívül láthatóvá válnak azok a galaxisok, amelyek az M 31 mögött vannak a látómezőn: Markaryan 957 és 5Zw 29 . Az M 31 - Andromeda I , II és III - legközelebbi műholdjainak megfigyeléséhez 500 mm lencseátmérőjű teleszkópra van szükség [108] . Ha hosszú expozícióval fényképez, a kép részletei még teleszkóp használata nélkül is láthatók [109] .
A populáris kultúrában az Androméda-galaxist főként helyszínként használják különféle sci-fi művekben. Az irodalmi művekben például Ivan Efremov " Az Androméda-köd " című regénye (1955-1956) [110] , amelyben az Androméda-galaxis az első a galaxisok közül, amellyel a civilizációknak sikerül kapcsolatot létesíteniük. A filmek közül - az A sorozat az Andromedának(1961), amelyben a cselekmény azon alapul, hogy a tudósok rádióüzenetet kaptak az Androméda galaxisból, valamint a Star Trek sorozatot , amelynek egyik epizódjában intelligens lények érkeznek a galaxisból [4] . A galaxis jelen van a számítógépes játékokban is, például a Mass Effect: Andromedában az akció ebben a galaxisban játszódik [111] .
![]() | ||||
---|---|---|---|---|
|
Messier objektumok ( lista ) | |
---|---|
|
Az új megosztott katalógus objektumai | |
---|---|