Содержание
Туманность Андромеды
Туманность Андромеды находится в созвездии Андромеды. Это крупнейшая галактика в Местной группе и ближайшая к нам большая галактика.
Свет от Туманности Андромеды летит до нас 2 520 000 световых лет. Другими словами, расстояние от Земли до Туманности Андромеды составляет — 23 837 859 триллионов километров.
Плоскость галактики Туманность Андромеды наклонена к нам под углом 15°. Видимый угловой размер: 191'.
Видимая яркость: +4,3m — довольно большая для галактик.
Поэтому, не удивительно, что её можно рассмотреть невооружённым глазом на действительно чёрном небе.
Диаметр — 260 тысяч световых лет. Для сравнения — наш Млечный Путь имеет диаметр 100 тыс. св. лет.
А, вот масса Туманности Андромеды больше массы нашей галактики всего в полтора раза. Можно бы предположить, что плотность у этой галактики меньше нашей, то есть «утешить» себя тем, что наш Млечный Путь компактнее и за счёт этого может быть вроде как «красивее» со стороны :). Но, это лишь умозрительно, учитывая что кроме звёзд в галактиках ещё есть невидимые межзвёздный газ и тёмная материя.
В каталоге Мессье Туманность Андромеды обозначена как M31. Она же — NGC 224.
Обратите внимание
Туманность Андромеды — почти единственная галактика которую можно увидеть невооружённым глазом на небе. Это один из самых благодарных объектов за счёт своей яркости и размеров. (вообще, на небе можно рассмотреть ещё несколько галактик, но уже только на истинно чёрном небе, без засветок.)
Автор снимка: Adam Evans.
Найти галактику Туманность Андромеды довольно легко за счёт яркости, больших размеров и близкому расположению опорной звезды v Андромеды. Андромеда лежит ниже и правее созвездия Кассиопея (5 ярких звёзд в виде неправильной буквы W найдут даже новички).
Далее находим три звезды: Альмаак (оранжевая на карте), Мирак (красная) и дельта Андромеды (оранжевая), вытянутые в линию вдоль горизонта. Дальше по картам всё видно — идём вверх от Мирака и находим Туманность Андромеды чуть выше и правее звезды v Андромеды.
Лучшее время для наблюдений галактики Туманность Андромеды — осень, когда она ближе всего к зениту. Летом галактика M31 тоже видна, но невысоко над горизонтом, да и ночи летом светлые. В августе Туманность Андромеды начинает показываться вечером над горизонтом в восточной части неба. А в конце сентября галактика M31 уже хорошо видна ночью не так далеко от зенита.
Вообще, все объекты лучше рассмативать в наивысшей точке при их движении по небу, поскольку слой атмосферы в этом случае тоньше, а значит меньше атмосферные искажения.
Туманность Андромеды движется по направлению к Солнцу со скоростью примерно 300 км/с. Эта цифра была получена американским астрономом Слайфером в 1912 году. Когда-набудь наши галактики сольются в одну супергалактику.
Вот только при расчётах времени, через которое произойдёт это событие, надо учесть скорость Солнца при его вращении вокруг центра Млечного пути. Тогда получится, что скорость сближения галактики Туманность Андромеды и Млечного Пути составит примерно 100-140 км/с.
Другими словами, слияние или столкновение произойдёт через 7-5 миллиардов лет.
Коротко о строении Туманности Андромеды. Надо только помнить, что мы видим галактику Туманность Андромеды такой, какой она была 2,52 млн. лет назад — столько идёт до нас её свет. Прежде всего, это спиральная галактика, как и наш Млечный Путь.
Согласно расчётам, в центре скорее всего находится сверхмассивная чёрная дыра массой примерно в 140 миллионов масс нашего Солнца. 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.
Важно
Эти несколько сотен молодых звёзд собраны в диск диаметром всего 1 световой год! Внутри диска расположены более старые и холодные красные звёзды. Вблизи это должно быть красивейшее зрелище…
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 позволяют межзвёздному газу сгущаться и образовывать звёзды. Что расположено дальше — не вполне ясно.
То ли там двойное шаровое скопление, на расстоянии 5 световых лет от ядра. То ли там бублик из звёзд, который мы видим сбоку и принимаем два его ярких края за два отдельных скопления. На расстоянии 130 тысяч световых лет от центра Туманности Андромеды находится G1 — ярчайшее из шаровых скоплений в Местной группе галактик. Другое его название — Mayall II.
Оно содержит около 300 тысяч звёзд. Некоторые особенности указывают, что это шаровое скопление вполне может быть ядром карликовой галактики, которую Туманность Андромеды поглотила в незапамятные времена. Хотя, если это так, то поглощение было неполным, либо не завершилось окончательно, либо затормозилось.
Это любопытно с точки зрения результатов слияния нашей галактики Млечный Путь и Туманности Андромеды в далёком будущем. Согласно расчётам, в центре G1 расположена чёрная дыра, массой в 20000 Солнц. Всего в Туманности Андромеды обнаружено около 460 шаровых скоплений. В галактике Туманность Андромеды открыли первую экзопланетную систему за пределами Млечного Пути — это система звезды PA-99-N2.
В 1885 году была зарегистрирована единственная вспышка сверхновой звезды в Туманности Андромеды — «S Андромеды».
Ещё в 90-х годах прошлого века промелькнуло сообщение о том, что обнаружена водородная «река» — поток водорода, который уже сейчас медленно перетекает из нашего Млечного Пути в более массивную Туманность Андромеды. То есть, во-первых, постепенное слияние уже началось, а во-вторых — найден самый энергетически выгодный путь для физического полёта в галактику Туманность Андромеды ;-).
Так же нужно упомянуть несколько естественных спутников этой галактики — M32 и M110, а также более мелкие NGC147 и NGC185.
Соcеди M31:
Галактика Треугольника М33.
kosmoved.ru
или расскажите друзьям:
Туманность Андромеды
Туманность андромеды — наша соседняя галактика. В 946 году персидский астроном Ас-Суфи в «Каталог неподвижных звёзд» поместил описание маленького облачка.
Так впервые была замечена Туманность Андромеды, ставшая несомненно самым популярным объектом дальнего космического пространства. Не одно столетие галактика наблюдалась астрономами, которые постоянно уточняли её характеристики.
Получив порядковый номер М31, Туманность Андромеды в конечном варианте оказалась спиральной галактикой.
Местоположение
М31 является крупнейшим объектом Местной группы галактик, собрав в себе около триллиона звёзд, общей массой в полторы нашей галактики.
Имея несколько спутников-галактик, Туманность Андромеды растянулась на 260000 световых лет. Галактическая плоскость имеет наклон в 15° по отношению к нам, поэтому наблюдать её достаточно удобно.
Видимый угловой размер составляет 191′, а видимая яркость +4,3m, что для галактик достаточно много.
Местная группа галактик
Движется это массивное звёздное образование по направлению к нашей Солнечной системе со скоростью 300 км/сек.
Не пройдёт и четырёх миллиардов лет, и состоится столкновение Млечного Пути и Андромеды, однако вселенского катаклизма не предвидится. Скорее всего, обе галактики сначала закружатся в медленном танце, а потом сольются в одно целое.
Совет
Наша Солнечная система может выбросится в межгалактическое пространство, но Солнечная система не должна пострадать, и это весьма оптимистично.
Первая из экзопланет, открытая за пределами нашей планетной системы, находится именно в Андромеде. Она вращается вокруг звезды PA-99-N2.
Галактическое ядро
Как и большинство галактик, М31 имеет в своём центре сверхмассивную чёрную дыру. Её масса превышает солнечную в 140 млн. раз. Её окружает необычный диск, включающий в себя молодые голубые звёзды. Их вращение вокруг ядра сходно с вращением планет нашей системы вокруг Солнца.
Загадкой является то, что этот диск, похожий на бублик, смог организоваться настолько близко к супермассивному объекту.
По всем канонам, гравитационные силы чёрной дыры не должны были позволить образоваться звёздам из газопылевых облаков. В диске находятся более 400 звёзд, сформировавшихся около 200 млн. лет назад.
Диаметр этого интересного объекта всего один световой год, а скорости вращения участников своеобразного хоровода достигают 1000 км/сек.
Звездные скопления в М31
В Андромеде открыто почти 460 шаровых звёздных скоплений. Самое большое из них называется Mayall II (G1). По силе светимости ему нет равных не только в самой галактике, но и во всех объектах Местной группы.
Расположено оно в 130 тыс. световых лет от галактического центра и сосредоточило в себе 300 тысяч звёзд. Возможно, это остатки карликовой галактики, поглощённой в прошлом М31.
Обратите внимание
В своём центре скопление тоже имеет чёрную дыру, но поскромнее – 20 тыс. масс Солнца.
Ещё Туманность Андромеды обладает тремя звёздными скоплениями нового типа. Число звёзд в них стандартно для данных образований, но вот диаметр превышает обычные параметры и составляет сотни световых лет. А ещё эти скопления менее массивны. Есть предположение, что они – некий переходный вариант между шаровыми скоплениями и карликовыми сфероидами.
Спутники Андромеды
Вокруг массивной галактики обращаются несколько спутников. Это карликовые галактики, содержащие в себе всего по несколько миллиардов звёзд. На всех фотографиях Андромеды хорошо заметны две из них – М32 и М110.
М32 и сама, скорее всего, ещё недавно была спиральной галактикой, но властная соседка своими приливными силами подавила процессы образования спиральных рукавов.
Эти же приливные силы стимулируют обмен звёздами и с М110. При помощи телескопа CFHT, который удобно устроился на Гавайях, были обнаружены несколько галактик.
Они все карликовые и обращаются в одной плоскости вокруг галактики Андромеда.
Как её увидеть?
В осенне-зимний период возможно наблюдение галактики даже невооружённым глазом. Это наиболее удалённый объект, который мы в состоянии увидеть без применения приборов.
Туманность Андромеды, такая близкая в небе, но далёкая во Вселенной, предстаёт в виде маленького размытого пятнышка. Но если усилить зрение хотя бы хорошим биноклем, то пятнышко оформится в небольшое эллиптическое облачко.
Небольшой телескоп поможет увидеть не только галактику Андромеда, но и двух самых ярких её спутников.
Угловые размеры Туманности Андромеды достаточно велики, и, будь наше зрение более совершенно, она предстала бы перед нами иной. На фотографиях размеры объекта превышают площадь лунного диска в 7 раз. А если применить микрофотометр, то туманность увеличит свои размеры ещё в 10 раз, и займёт площадь в треть от ковша Большой Медведицы!
Чтобы отыскать туманность в небе, для начала найдите Полярную звезду. После, в созвездии Кассиопея, отыщите самую её яркую звёздочку – Шедар.
Если провести воображаемую линию между этими звёздами и продолжить её в сторону от Полярной, то она упрётся в Большой квадрат. Его составляют три звезды Пегаса и одна Андромеды – Альферанц.
Это светило является «головой» Андромеды, от которой тянутся «ноги». Над третьей звездой ноги, ближайшей к Кассиопее, и отыщется туманное пятнышко.
Чёрные дыры
Центральная часть галактики просто нашпигована чёрными дырами. Это утверждение позволили сделать наблюдения рентгеновской обсерватории «Чандра» и орбитального телескопа XMM-Newton. Теперь их число – 35.
Это намного больше, чем в нашей родной галактике. Но учёные считают, что на самом деле дыр гораздо больше, просто их пока нельзя увидеть.
Обнаружить эти объекты позволило измерение количества перегретой энергии, которая высвобождалась от взаимодействия с близлежащими звёздами.
Ещё по теме:
10 занимательных фактов о галактике Андромеды
Ближайшей соседней к Млечному Пути галактикой является Андромеда. Она существенно больше в размерах нашей галактики и по разным оценкам может иметь в 2,5-5 раз больше звезд, чем наш Млечный Путь. Ее можно легко разглядеть на ночном небе с Земли. Она расположена в созвездии Андромеды, благодаря чему собственно и получила свое название.
Галактика Андромеды привлекает внимание ученых далеко не одно столетие. Первое письменное упоминание об этой галактике содержится в «Каталоге неподвижных звёзд» персидского астронома Ас-Суфи (946 год), описавшего её как «маленькое облачко». Интерес к ней обусловлен не только ее близким соседством с нами, но и некоторыми другими интересными особенностями, о которых мы сегодня и поговорим.
Также известная как Мессье 31, или M31
Это имя она получила от Шарля Мессье, французского астронома, внесшего ее в свой знаменитый каталог под определением M31. Мессье каталогизировал многие объекты Северного полушария, правда далеко не все они были открыты именно Мессье.
В 1757 году ученый приступил к поиску кометы Галлея, однако расчеты показали, что он ошибся в координатах. Тем не менее в том же месте наблюдения он обнаружил туманность — первый объект, который он внес в свой каталог под названием M1 (также известна как Крабовидная туманность).
Важно
Что интересно, первым наблюдал ее английский астроном Джон Бевис еще в 1731 году. Объект под названием M31 попал в каталог Мессье в 1767 году. К концу того же года в общей сложности в каталог было добавлено 38 объектов.
К 1781 году число составляло уже 103 объекта, 40 из которых были открыты лично Мессье.
Получила свое имя благодаря созвездию Андромеды
Увидеть созвездие Андромеды на ночном небе можно между астеризмом Большой квадрат и звездой α Кассиопеи (второй нижний угол, если наблюдатель видит созвездие Кассиопеи в виде буквы W).
Согласно древнегреческим мифам, принцесса Андромеда, жены греческого героя Персея, после смерти превратилась в созвездие. Созвездие впервые было включено в каталог звёздного неба Клавдия Птолемея «Альмагест».
Другие звезды созвездия (Персей, Кассиопея, Кит и Цефей) также получили свои имена в честь персонажей этого мифа.
Созвездие Андромеды является также домом и для других многочисленных объектов. Оно расположено вне галактической плоскости и не содержит кластеров или туманностей Млечного Пути. Однако в нем содержатся другие видимые галактики. Одной из них как раз является галактика Андромеды.
Она больше Млечного Пути
В астрономии часто используется понятие световой год, с помощью которого определяют расстояние до тех или иных объектов, но некоторые астрономы предпочитают использовать термин парсек.
Когда речь идет о совсем больших расстояниях, то используется термин килопарсек, равный 1000 парсекам, а также мегапарсек – эквивалент 1 миллиону парсеков. Млечный Путь простирается примерно на 100 000 световых лет, или 30 килопарсеков.
На первый взгляд это может показаться очень большим расстоянием, но на самом деле на фоне других галактик наша выглядит скорее маленькой.
Совет
Приблизительный диаметр галактики Андромеда составляет 220 000 световых лет, что более чем в два раза больше Млечного Пути. Она самая большая галактика в местной группе.
Если бы галактика Андромеды была еще ярче, то на ночном небе она могла бы выглядеть больше Луны, даже несмотря на то, что находится гораздо-гораздо дальше.
К слову, о расстоянии: галактика расположена примерно в 9,5 триллиона километров от Земли (Луна, напомним, находится всего в 384 000 километров).
Содержит триллион звезд
Согласно приблизительным подсчетам, Млечный Путь может содержать от 100 до 400 миллиардов звезд. Но это ничто в сравнении с Андромедой, в которой может содержаться около одного триллиона. Благодаря космическому телескопу «Хаббл» ученые узнали о наличии среди этого триллиона очень большой и редкой популяции горячих и ярких звезд.
Горячие, молодые звезды, как правило, выглядят синими. Однако синие звезды, обнаруженные в галактике Андромеды, выглядят скорее стареющими, больше похожими на Солнце, звездами, которые выжгли свои внутренние слои и обнажили свои горячие синие ядра. Они разбросаны по всему центру галактики и в ультрафиолетовом диапазоне являются самыми яркими.
Имеет двойное ядро
Еще одним интересным фактом о галактике Андромеды является ее двойное ядро. Наблюдения показали, что в центральной части галактики находятся два ярких объекта (P1 и P2), разделенных расстоянием всего в 5 световых лет. В каждом из них содержатся несколько миллионов плотно расположенных друг от друга молодых синих звезд.
Позже астрономы выяснили, что два ядра представляют собой не два отдельных скопления звезд, а скорее одно скопление в форме бублика и сверхмассивную черную дыру, масса которой превышает 140 миллионов масс Солнца. Звезды в скоплении P1 обращаются очень близко вокруг черной дыры, словно планеты вокруг Солнца, за счет чего создается эффект наличия двойного ядра.
Столкнется с нашей галактикой
Нас ожидает межгалактический коллапс. В настоящий момент галактика Андромеды движется в сторону Млечного Пути со скоростью 400 000 километров в час. При такой скорости земной шар можно облететь всего за 6 минут. Астрономы предрекают, что примерно через 3,75 миллиарда лет произойдет столкновение Млечного Пути и Андромеды. Что же будет с Землей после этого?
Эксперты считают, что, несмотря на столь масштабное событие, Земля все-таки выживет. Вместе с остальной Солнечной системой. Ученые предполагают, что наша планета практически не пострадает от этого межгалактического коллапса, так как обе галактики имеют очень много свободного пространства.
Тем не менее с Земли наблюдать за событием будет очень интересно (если, конечно, жизнь к тому моменту на ней еще сохранится). Обе галактики будут притягиваться друг к другу до тех пор, пока черные дыры, находящиеся в их центрах, в конечном итоге сольются в одну.
Как только это произойдет, наша Солнечная система станет частью совершенно другой галактики – эллиптической. Если Солнце не поглотит Землю примерно через 5 миллиардов лет, то каждая ночь на ней будет очень яркой, благодаря наличию множества новых звезд.
Вместо полоски света Млечного Пути, мы будем видеть более сфероидальный источник света.
Имеет абсолютную величину в 3,4
В астрономии абсолютной величиной характеризуется светимость астрономического объекта. Она позволяет нам определить яркость любого объекта, независимо от его расстояния до нас.
Галактика Андромеды обладает абсолютной величиной 3,4, что позволяет ей являться самым ярким объектом каталога Мессье. В безлунную ночь галактика видна даже невооруженным глазом.
Правда стоит отметить, что невооруженным глазом будет видна только центральная часть галактики. Она будет выглядеть как тусклая звезда. Если смотреть на нее в бинокль, то она будет выглядеть как маленькое эллиптическое облако.
Если вести за ней наблюдение в большой телескоп, то она может выглядеть до шести раз больше Луны.
В ней полно черных дыр
Когда-то в галактике Андромеды имелось 9 известных черных дыр, но фактическое их число выросло до 35 в 2013 году.
Астрономы провели наблюдение за 26 новыми кандидатами в черные дыры, что сделало галактику одной из самых густонаселенных подобными объектами.
Большинство из этих новых черных дыр обладают массой, в 5-10 раз превосходящей массу нашего Солнца. Семь черных дыр расположены на расстоянии примерно в 1000 световых лет от галактического центра.
Обратите внимание
Астрономы уверены, что в будущем они смогут обнаружить в этой галактике еще больше таких объектов. Например, в 2017 году было обнаружено еще две новые черные дыры.
Тогда же было отмечено, что оба объекта находятся в самой опасной из когда-либо документированной близости. Их разделяет расстояние всего в 0,01 светового года, что примерно равно паре сотен расстояний от Земли до Солнца.
По оценкам экспертов, эти черные дыры могут столкнуться друг с другом менее чем через 350 лет, слившись в одну сверхмассивную черную дыру.
Содержит 450 шаровых скоплений
Шаровые скопления представляют собой плотно упакованные скопления старых звезд, тесно связанных гравитацией. В них могут находиться сотни тысяч и даже миллионы звезд. Шаровые скопления помогают определять возраст Вселенной, а также нередко помогают определять, где находится центр галактики. В Млечном Пути астрономы обнаружили как минимум 200 шаровых скоплений, в Андромеде — около 450.
Количество шаровых скоплений у Андромеды может быть гораздо больше, однако дальние рубежи этой галактики по-прежнему остаются малоизученными. Если бы шаровые скопления галактики Андромеды имели аналогичные размеры скоплений Млечного Пути, то их реальное число могло бы составлять что-то среднее между 700 и 2800.
Когда-то галактика Андромеды считалась туманностью
Туманности представляют собой огромные скопления газа, пыли, водорода, гелия и плазмы, в которых рождаются новые звезды. Очень удаленные от нас галактики нередко ошибочно принимались за эти массивные скопления. В 1924 году астроном Эдвин Хаббл объявил, что спиральная туманность Андромеды на самом деле является галактикой и Млечный Путь не является единственной галактикой во Вселенной.
Хаббл обнаружил некоторое число звезд, принадлежащих галактике Андромеды, включая несколько цефеид. Последние представляют собой класс пульсирующих переменных звёзд с довольно точной зависимостью период—светимость.
Он определил, насколько далеко находятся эти звезды, что помогло ему рассчитать расстояние, на котором находилась галактика Андромеда от нас. Оно составило 860 000 световых лет, что более чем в 8 раз больше расстояния до самых далеких от нас звезд Млечного Пути.
Это помогло доказать, что Андромеда является именно галактикой, а никак не туманностью, как это было изначально предложено. Позже Хаббл подтвердил существование еще нескольких десятков других галактик.
Андромеда — туманность и галактика, описание, история, характеристики и карта звезд, созвездий и планет, космические корабли и черные дыры
27.09.2018
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.
Важно
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.
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.
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.
Совет
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.
Обратите внимание
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.
Из них:
- 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.
Важно
По-видимому, они показаны в виде переходного класса систем от шаровых скоплений до карликовых сфероидов.
Кроме того, в галактике обнаружена звезда PA-99-N2. Вокруг нее вращается экзопланету — первую, которую смогли открыть за пределами Млечного Пути.
Как наблюдать за Туманностью Андромеды
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.
Галактика Андромеды и туманность, расстояние до нее и столкновение с Млечным Путем, ее звезды и планеты, размеры и масса, вид с земли на ночном небе
Человек, наблюдавший за бескрайними просторами космоса, долгое время соотносил нашу галактику Млечный Путь со Вселенной.
Ни технические возможности, ни научные представления не позволяли нам понять, что размеры Вселенной гораздо большей размеров одной галактики.
Только когда нам удалось заглянуть в глубину космоса, оказалось, что наш Млечный Путь – это всего лишь одна из сотни тысяч других галактик, населяющих бескрайний космос.
Первые сведения о галактике Андромеды
Еще древние астрономы Востока, глядя на ночной небосклон, отмечали присутствие на нем неподвижных звезд.
В те далекие годы еще не было технических возможностей детально рассмотреть подобные космические объекты, однако это не помешало выделить их в отдельный класс.
Когда же в распоряжении астрономов оказались оптические телескопы, появились первые научные описания далеких объектов, которые сначала определили как туманности. Один из них представлял собой группу звезд, обнаруженную в созвездии Андромеда.
Совет
Дальнейшее изучение космического объекта под номером М31 английским астрономом Уильямом Гершелем, определило его как ближайшую к нам туманность. Англичанин даже попытался вычислить примерное расстояние до нее, однако эти данные в последствие оказались ошибочными.
Только в XIX веке ученым удалось приступить к подробному изучению и исследованию. Выяснилось, что загадочный объект М31 разместился в созвездие Андромеды, которое наблюдается в первом квадранте Северного полушария.
Если наблюдать сегодня за галактикой Андромедой, звезда созвездия Андромеды Мирах является хорошим ориентиром для этого.
Во второй половине XIX века становится окончательно ясно, что мы имеем дело не с газопылевой туманностью. Первые данные о спектре М31 дали повод считать, что это огромное скопление звезд, находящихся на большом расстоянии от нас.
Звездная природа обнаруженного объекта впоследствии подтвердилась. В 1885 году место во Вселенной, где были обнаружены новые неизученные звезды, озарилось яркой вспышкой.
Это вспыхнула сверхновая — единственное на сегодняшний день яркое астрофизическое событие, касающееся этой части Вселенной. Вспышка сверхновой стала поводом сделать первые фотоснимки объекта М31, который до этого времени считался частью нашей галактики Млечный Путь.
На снимках отчетливо были видна спиральная структура объекта, что дало повод ошибочно считать это образование далекой звездной системы.
Подтверждением его теории была скорость движения объекта М31, которую в 1912 году вычислил другой американец Весто Слайфер. Оказалось, что скопление звезд в созвездии Андромеда движется нам навстречу с колоссальной скоростью – 300 км в секунду.
Эти данные явно противоречили тому стабильному положению, в котором находились другие космические объекты нашей галактики. Имея под рукой эту информацию, Эдвин Хаббл предложил разделить все наблюдаемые с Земли туманности на галактические и внегалактические объекты.
К последнему типу в последствие была отнесена и галактика Андромеды — звездная система очень похожая на наш Млечный путь.
Описание галактики Андромеды
В конце XIX века и в начале XX века ученые астрофизики ломали голову над тем, что собой представляет соседняя с нами галактика. Сегодня наша соседка во Вселенной является самым изученным и наиболее часто наблюдаемым внегалактическим объектом.
Многие данные, полученные в результате многолетних астрономических наблюдений за звездами в галактике Андромеды, позволили научному сообществу изучать природу Вселенной вне Млечного Пути.
К тому же такое близкое соседство и поведение другой галактики позволяют получить представление о происходящих процессах в масштабах Вселенной.
Обратите внимание
Все существующие до этого момента визуальные и вымышленные представления о нашей галактике Млечный Путь, базируются на мнимом ракурсе наблюдений со стороны галактики Андромеды.
И наоборот, соседнюю галактику ученые считали зеркальным отражением нашего звездного острова. Так было до недавнего времени, пока астрофизики не получили более детальные снимки Андромеды.
Несмотря на внешнее сходство, оказалось что наша соседка гораздо крупнее Млечного Пути и существенно отличается своим строением.
Сегодня мы знаем о галактике Андромеды следующее:
- галактика класса Sb;
- принадлежит к Местной группе;
- относится к группе внегалактических объектов с фиолетовым смещением;
- скорость сближения с галактикой Млечный Путь составляет 140 км/с;
- примерный звездный состав – триллион звезд;
- приблизительный диаметр галактики составляет 250тыс. световых лет, в 4 раза больше Млечного Пути;
- имеется четыре известных карликовых галактик-спутников М32, М110, NGC185 и NGC.
Что касается структуры Андромеды, то она является типичной спиральной галактикой, в которой рукава равномерно распределяются вокруг галактического центра — балджа. Как и в случае с Млечным Путем, центральная часть галактики Андромеды, самая яркая галактическая область, состоящая из древних звезд.
Млечный Путь, в отличие от своей соседки, относится к подклассу SBbc – типичная спиральная галактика с перемычкой в центре. Эта деталь как раз у Андромеды отсутствует, в чем и заключается главное отличие соседствующих звездных островов. По последним данным, полученным на снимках в инфракрасном диапазоне, центр соседнего звездного острова также может иметь перемычку.
При наблюдении оптическими приборами, эта область галактики скрыта газопылевым облаком.
Основные характеристики галактики Андромеды
По размеру газопылевой и звездный диск Андромеды имеет несколько иную, чем у нашей галактики концентрацию.
Соответственно отличается и масштаб нашей соседки, которая в линейных размерах и по количеству звезд представляет собой громадное внегалактическое образование.
Существуют и большие внегалактические объекты — мегагалактики, в которых насчитывается 100 и более триллионов звезд, однако на этом фоне галактика Андромеда никак не является маленьким внегалактическим объектом.
Самая яркая и заметная характеристика соседней с нами галактики — размер ее диска. У М31 диаметр звездного диска составляет 200-250 тыс. световых лет. В нашей Местной группе Андромеда занимает почетное первое место. По количеству звезд соседняя галактика также превосходит Млечный Путь.
К тому же за счет большого удаления от нас, при нынешних технических возможностях, сосчитать их достаточно просто. На сегодняшний день известна цифра в 1 триллион звезд. Ученые допускают и больше количество звезд в М31, так как некоторая часть объекта перекрывается рукавами Млечного Пути, которые затрудняют вести точный подсчет.
О реальных размерах нашей соседки говорит карта М31, составленная недавно учеными.
По массе обе галактике примерно одинаковы — около 1-1,5 триллиона масс нашей звезды Солнца. Такое равенство достигается за счет одинакового объема темной материи, которой у обоих соседей имеется с избытком. Масса галактики рассчитывается за счет корреляции масс видимых космических объектов и количества космического газа.
Установить точные данные о размерах соседней галактики и вычислить ее точную массу не представляется возможным. Такие расчеты возможны только с использованием гравитационных законов, действующих во Вселенной, однако для этого потребуется тысячи лет, которых нет ни у одного поколения землян.
Учитывая, что галактика Андромеды наблюдается чуть более 150 лет, полученных данных для точных измерений явно не достаточно.
Важно
Раскручивают весь это звездный хоровод огромные массивные звезды, расположенные в центре галактики и сверхмассивная черная дыра — для всех спиральных галактик обязательный атрибут. По предварительным данным масса этой СЧД составляет 140 млн. масс Солнца.
Черная дыра в центре галактики Андромеды окружена ожерельем голубых звезд. Все они вращаются вокруг центра галактики, подобно планетам нашей Солнечной системы.
Помимо этого в звездном диске Андромеды сегодня уже обнаружено присутствие еще 35 черных дыр, которые, так или иначе, оказывают влияние на ее поведение.
Вместе с такими любопытными объектами в центре Андромеды находятся и другие космические объекты. В 1993 году астрофизикам удалось обнаружить в ядре двойное скопление звезд. Характер поведения скопления говорит о том, что эти образования в ближайшем будущем (100 тыс. лет) сольются в одно целое.
В центральной части также обнаружены многочисленные источники рентгеновского излучения, которые предположительно являются белыми карликами. Кроме того, вокруг ядра галактики М31 вращается масса нейтронных звезд.
Всё вместе взятое, говорит о том, что центральная часть галактики Андромеды представляет собой клубок научных курьезов, которые еще предстоит разобрать ученым.
В заключение
Ответы на многие вопросы будут найдены не скоро, однако уже сейчас мы имеем представление о том, что вся Вселенная является одним огромным и большим механизмом.
Галактика Андромеда, как и наш Млечный Путь, существуют по одним и тем же законам.
Это значит, что на огромных и бескрайних просторах космоса может существовать такой же, как у нас мир, который может быть очень далеко или наоборот, находиться почти рядом, в соседней галактике.
Совет
Доживет ли человеческая цивилизация до этого момента, неизвестно. По подсчетам обе соседние галактики столкнутся через 3-4 млрд. лет.
К тому времени Солнце будет висеть на небосклоне огромным красным шаром, превратившись в Красный гигант.
Вероятно, к тому времени жизнь на планете Земля будет отсутствовать, однако не исключено, что космические корабли будут уже способны летать на огромные расстояния, изучая и исследуя соседние галактики.
Галактика Андромеда М31
Галактика Андромеда М31
Самый далекий объект космоса, видный невооруженным глазом. Самый близкий к нам галактический объект. Громадная галактика, которая через пару миллиардов лет столкнется с Млечным Путем и поглотит его. Всё эти лавры носит галактика Андромеда М31 — первая открытая внешняя галактика во Вселенной, и наиболее хорошо изученная.
Основные черты Андромеды
Спиральная галактика Андромеды, в прошлом известная как туманность Андромеды или М31 (31-й номер по известному каталогу Мессье) — самый знаменитый из «звездных островов».
Кроме всеобщего внимания, характерного для очередного «самого-близкого-большого-крутого» космического объекта, М31 выделяется еще и научной ценностью. Ведь существует мало галактик, в которых можно разглядеть миллионы отдельных звезд, пусть даже сквозь мощные телескопы.
А еще меньше таких, которые приближаются к нам со скоростью около 110 км/с, как это делает Андромеда.
Галактика Андромеды. Снимок программы WISE
Кроме того, до поры до времени образ нашего дома, Млечного Пути, «рисовали» с Андромеды. Наша галактика пусть и меньше по размаху, но не намного легче, и М31 воспринималась как «зеркало» Млечного Пути. С развитием астрономии, когда ученые стали видеть и понимать больше, миф развеялся.
Оказалось, что Млечный Путь и Андромеда принадлежат к разным подклассам спиральных галактик, да и рисунок их рукавов порядком отличается. Но все же они имеют много общего — например, «страсть» к поглощению своих карликовых галактик-спутников. Внутреннее устройство у них также похоже.
Но обо всем по порядку. Дабы лучше представить образ соседки Андромеды, рассмотрим основные ее детали — а чтобы не потеряться, сравним их с параметрами собственной галактики.
Класс галактики
Галактика Андромеды — типичная галактика класса Sb по классификации Хаббла.
Это значит, что она выглядит как спираль, линии-рукава которой равномерно распределены вокруг шарообразного балджа — центральной яркой части галактики, полной ярких старых звезд.
Млечный Путь же сегодня воспринимается как галактика класса SBbc — спиральная галактика с перемычкой. Разница между нашим «звездным островом» и М31 заключается как раз в перемычке — эта часть отходит от краев балджа и соединяет его с рукавами.
Вы можете посмотреть и сами на то, что видят ученые. Изображение ниже состоит из около 600 миллионов пикселей, это крупнейшее и наиболее подробное изображение M31, которое охватывает всю галактику. Разрешение снимка 48327x12185px, а размер 717,2 Mb. Смотреть лучше всего в полноэкранном режиме!
Что правда, есть данные, что Андромеда тоже может обладать перемычкой.
Доказательства предоставила программа исследования космоса в инфракрасном диапазоне «2MASS» (от англ. «2 Micron All-Sky Survey», «исследование всего неба в [световом] диапазоне 2 микронов»).
Она показала, что балдж галактики Андромеды, скрытый газопылевыми облаками от всего, кроме инфракрасного излучения, имеет квадратную форму, чего вполне достаточно, чтобы считаться галактикой класса SB.
Обратите внимание
Но и без учета перемычки туманность Андромеды отличается от Млечного Пути. Рукава ее спирали отстоят дальше друг от друга, чем у нашей галактики. И хотя их линии редко обладают идеально-ровной формой, в галактики МЗ1 некоторые рукава сильно искажены.
Это «пробоины» от галактики меньших размеров, которая пролетела сквозь диск Андромеды.
Такие события нередки для нашей соседки — 10 миллиардов лет назад она сформировалась с нескольких протогалактик, и за время своего существования поглотила минимум три своих спутника.
Размеры галактики
В нашей статье о разнообразии галактик Вселенной мы упоминали о том, что существует сразу несколько факторов, определяющих масштабы того или иного «звездного острова».
Газопылевой и звездный диски двух галактик могут иметь различные масштабы и концентрацию — соответственно, стоит учитывать не только линейные размеры, но и общее количество звезд. Не менее важным фактором в судьбе галактики является ее масса.
Галактика Андромеды обгоняет нашу по всем трем параметрам, однако степень ее превосходства разнится.
Сравните: Млечный Путь, галактика Андромеды и расстояние между ними
- Самая заметная и неоспоримая характеристика — это размах диска галактики. В М31 он простирается на 110 тысяч световых лет от центра. Это около 4 раз больше, чем у Млечного Пути: он может похвастаться только скромными 26 тысячами с.л. радиуса. И хотя существуют «звездные острова» в сотни раз больше Андромеды, она остается самой большой в местной группе галактик.
- Другой фактор — это количество звезд. В галактике Андромеды, которая находится на удалении и хорошо видна, их подсчитать легче, чем в Млечном пути: приблизительное число достигает 1 триллиона звезд, что равно 1012 светил. Это лишь минимальная оценка — Андромеда находится в полуразвороте относительно Земли, некоторые звезды Млечного Пути закрывают ее части, и даже на самых детальных снимках среднего размера светила занимают 1-2 пикселя. Наша галактика тут отстает не так сильно, как в размахе — количество звезд Млечного Пути сегодня оценивается в 400 миллиардов.
- Похожая ситуация с массой Андромеды. Так как больше 95% вещества любой галактики составляет темная материя, ее процентную долю принято считать примерно одинаковой — следовательно, масса галактики должна коррелировать с массой видимых звезд и газа. Галактика Андромеды охватывает 1,5 триллиона масс Солнца — число в переводе на обычные измерения выглядит как 2900000000000000000000000000000000000000000 килограмм! Но Млечный Путь не уступает соседке — его масса составляет от 0,8 до 1,5 триллиона масс Солнца.
Галактика Андромеды в ультрафиолете. Комбинированный снимок.
Точные цифры на современном этапе развития науки остаются неизвестны.
Дело в том, что массу планет, звезд и астероидов можно более-менее точно определить, наблюдая за их вращением относительно друг друга, а затем используя гравитационные законы.
У Андромеды есть спутники, по которым можно было бы совершить вычисления — но нужны тысячи лет, чтобы определить их орбиту. Галактика пока что наблюдается не настолько долго. Поэтому астрофизикам только и остается что делать допущения.
Движение галактики и ее спутники
Все во Вселенной взаимосвязано и находится в движении — это не философская сентенция, но банальный вывод из известных принципов гравитации. Галактика Андромеды также не стоит на месте. Разные ее части движутся с разной скоростью.
Возле ядра звезды и газ вращаются со скоростью 225 км/сек, а на отдалении в 7 тысяч световых лет — 50 км/сек. Разгоняет объекты сосредоточение массы ядра — тяжелые звезды и сверхмассивная черная дыра, традиционное сердце галактики.
Первый снимок галактики Андромеда. Спутник М110 виден в верхней части, М32 — справа.
Также галактика Андромеда приводит в движение другие «звездные острова», конкретно — 14 карликовых галактик-спутников. Самые большие из них — М32 и М110 — без труда видны в телескоп, благодаря чему были открыты еще в XVIII веке.
Также ученые подозревают, что именно М32 пробила «арку» в диске Андромеды.
Еще Андромеда регулярно их поглощает — некоторые шаровые скопления светил в гало «звездного острова», которые отделены от общего звездного диска, являются остатками ядер поглощенных галактик.
Столкновение с нашей галактикой
Как самый большой участник Местной Группы галактик, Андромеда так или иначе взаимодействует с другими галактиками. К добру или к худу, но ее путь пересекает наш Млечный Путь — и через 3-4 миллиарда лет она сольется с нашей галактикой воедино. Несмотря на то что предсказать движение столь громадных объектов сложно, последние исследования считают столкновение неизбежным.
Как это произойдет? Когда галактики приблизятся на достаточное расстояние, их ядра начнут с громадной скоростью кружить друг возле друга.
Во время этого «танца» звездные диски будут рассеяны силой гравитационных взаимодействий — они разлетятся в разные стороны, словно брызги воды. Ядра же будут кружиться все быстрее и быстрее, пока не сольются воедино в новый массивный балдж.
Важно
Новая галактика будет линзовидной — не все звезды вернутся обратно после бурного соединения Млечного Пути и Андромеды, а рукава сотрутся.
Что ожидает наше Солнце и Землю? Они должны остаться невредимы — шансы столкновения звезд двух галактик весьма малы. Посмотрим на наглядном примере. Если Солнце ужать до размера мячика для настольного тенниса, диаметр Млечного Пути составит 30 миллионов километров.
И даже если составить звезды обеих галактик, расстояние между каждым светилом-мячиком будет свыше 3 километров.
Велики ли шансы того, что «мячики» столкнутся, учитывая то, что настоящие звезды, как и ядра галактик, при первом контакте будут отталкиваться, а не биться напрямую?
Поэтому существует почти 50% шанс того, что наше Солнце станет межгалактическим путешественником — во время слияния оно оторвется от Млечного Пути и полетит в бездну Вселенной.
Планеты при этом не пострадают и не сменят своих орбит.
Однако для Земли на тот момент будет представлять наибольшую опасность само Солнце — оно будет приближаться к стадии красного гиганта, предсмертной стадии эволюции.
