Расстояние до туманности андромеды в световых годах. Галактика андромеда - наша соседка в огромной вселенной

Галактика Андромеды или Туманность Андромеды (M31, NGC 224) - спиральная галактика типа Sb. Эта ближайшая к Млечному Пути большая галактика расположена в созвездии Андромеды и удалена от нас, по последним данным, на расстояние 772 килопарсек (2,52 млн световых лет). Плоскость галактики наклонена к нам под углом 15°, её видимый размер - 3,2°, видимая звёздная величина - +3,4m.

История наблюдений

Первое письменное упоминание о галактике Андромеды содержится в «Каталоге неподвижных звезд» персидскогоастронома Ас-Суфи (946 год), описавшего её как «маленькое облачко». Первое описание объекта, основанное на наблюдениях с помощью телескопа, было сделано немецким астрономом Симоном Мариусом в 1612 году. При создании своего знаменитого каталога Шарль Мессье внёс объект под определением M31, ошибочно приписав открытие Мариусу. В 1785 году Уильям Гершель отметил слабое красное пятнышко в центре M31. Он считал, что галактика представляет собой ближайшую из всех туманностей, и вычислил расстояние до неё (совершенно не соответствующее действительности), эквивалентное 2000 расстояниям между и Сириусом.

В 1864 году Уильям Хаггинс, наблюдая спектр М31, обнаружил, что он отличается от спектров газопылевых туманностей. Данные указывали на то, что М31 состояла из множества отдельных звёзд. Исходя из этого, Хаггинс предположил звёздную природу объекта, что в последующие годы и подтвердилось.

В 1885 году в галактике вспыхнула сверхновая SN 1885A, в астрономической литературе известная как S Андромеды. За всю историю наблюдений это пока лишь одно подобное событие, зарегистрированное в М31.

Первые фотографии галактики были получены валлийским астрономом Исааком Робертсом в 1887 году. Используя собственную небольшую обсерваторию в Сассексе, он сфотографировал М31 и впервые определил спиральную структуру объекта. Однако в то время всё ещё считалось, что М31 принадлежит нашей Галактике, и Робертс ошибочно считал, что это - другая солнечная система с формирующимися планетами.

Лучевую скорость галактики определил американский астроном Весто Слайфер в 1912 году. Используя спектральный анализ, он вычислил, что М31 двигается по направлению к Солнцу с неслыханной для известных астрономических объектов того времени скоростью: около 300 км/с.

Специалисты Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики, проанализировав результаты 10-летнего наблюдения за M31 при помощи орбитальной обсерватории Chandra, открыли, что свечение материи, падающей на ядро галактики Андромеды, было тусклым до 6 января 2006 года, когда произошла вспышка, повысившая яркость M31 в рентгеновском диапазоне в 100 раз. Далее яркость снизилась, но всё равно так и осталась в 10 раз более мощной, чем до 2006 года.

Общие характеристики

Галактика Андромеды, как и Млечный Путь, принадлежит к Местной группе, и движется по направлению к со скоростью 300 км/с, таким образом, она относится к объектам, имеющим фиолетовое смещение. Определив направление движения Солнца по Млечному Пути, астрономы выяснили, что галактика Андромеды и наша Галактика приближаются друг к другу со скоростью 100-140 км/с. Соответственно, столкновение двух галактических систем произойдёт приблизительно через 3-4 миллиарда лет. Если это произойдёт, они обе, скорее всего, сольются в одну большую галактику. Не исключено, что при этом наша Солнечная система будет выброшена в межгалактическое пространство мощными гравитационными возмущениями. Разрушение Солнца и планет, вероятнее всего, при этом катастрофическом процессе не произойдёт.

Структура

Галактика Андромеды имеет массу в 1,5 раза больше Млечного Пути и является самой большой в Местной группе: основываясь на данных, полученных с помощью космического телескопа Спитцер, астрономы выяснили, что в её состав входит около триллиона звёзд. У неё есть несколько карликовых спутников: M32, M110, NGC 185, NGC 147 и, возможно, другие. Её протяжённость составляет 260000 световых лет, что в 2,6 раза больше, чем у Млечного Пути.

Однако некоторые результаты свидетельствуют о том что в Млечном Пути содержится больше Темной Материи и поэтому наша галактика может быть самой массивной в Местной группе.

Ядро

В ядре М31, как и во многих других галактиках (в том числе, и в Млечном Пути) расположен кандидат в сверхмассивные чёрные дыры (СЧД). Расчёты показали, что его масса превышает 140 миллионов масс Солнца. В 2005 году космический телескоп «Хаббл» обнаружил загадочный диск из молодых голубых звёзд, окружающий СЧД. Они вращаются вокруг релятивистского объекта, в точности как планеты вокруг Солнца. Астрономы были озадачены тем, как подобный диск в форме бублика мог образоваться так близко к столь массивному объекту. По расчётам, чудовищные приливные силы СЧД не должны позволять газо-пылевым облакам сгущаться и формировать новые звёзды. Дальнейшие наблюдения, возможно, дадут ключ к разгадке.

Открытие этого диска положило ещё один аргумент в копилку теории существования чёрных дыр. Впервые голубой свет в ядре М31 астрономы обнаружили в ещё 1995 году с помощью телескопа «Хаббл». Спустя три года свет был идентифицирован со скоплением из голубых звёзд. И только в 2005-м, используя спектрограф, установленный на телескопе, наблюдатели определили, что скопление состоит из более 400 звёзд, сформировавшихся приблизительно 200 миллионов лет назад. Звёзды сгруппированы в диск диаметром всего 1 световой год. В центре диска гнездятся более старые и холодные красные звёзды, обнаруженные ранее «Хабблом». Были вычислены радиальные скорости звёзд диска. Благодаря гравитационному воздействию СЧД, она оказалась рекордно большой: 1000 км/с (3,6 миллионов километров в час). При такой скорости можно за 40 секунд облететь земной шар или за шесть минут добраться от до Луны.

Помимо СЧД и диска голубых звёзд, в ядре галактики находятся ещё и другие объекты. В 1993 году было открыто двойное звёздное скопление в центре М31, что оказалось неожиданностью для астрономов, поскольку два скопления сливаются в одно за довольно короткий промежуток времени: около 100 тысяч лет. По расчётам, слияние должно было произойти много миллионов лет назад, но по странным причинам этого не произошло. Скотт Тремэйн (англ. Scott Tremaine) из Принстонского университета предложил объяснить это тем, что в центре галактики находится не двойное скопление, а кольцо из старых красных звёзд. Это кольцо может выглядеть как два скопления, поскольку мы видим звёзды только на противоположных сторонах кольца. Таким образом, это кольцо должно находиться на расстоянии 5 световых лет от СЧД и окружать диск из молодых голубых звёзд. Кольцо и диск повёрнуты к нам одной стороной, что может говорить об их взаимозависимости. Изучая центр М31 с помощью космического телескопа XMM-Newton, группа европейских исследователей обнаружила 63 дискретных источника рентгеновского излучения. Большинство из них (46 объектов) идентифицированы с маломассивными двойными рентгеновскими звёздами, остальные же представляют собой либо нейтронные звёзды, либо кандидаты в чёрные дыры в двойных системах.

Другие объекты

В галактике зарегистрировано около 460 шаровых скоплений. Самое массивное из них - Mayall II, называемое ещё G1, - имеет светимость больше, чем у какого-либо скопления в Местной группе, оно даже ярче Омеги Центавра (самом ярком скоплении Млечного Пути). Оно находится на расстоянии около 130 тысяч световых лет от центра галактики Андромеды и содержит, как минимум, 300 тысяч старых звёзд. Его структура а также звёзды, принадлежащие к разным популяциям, указывают на то, что, скорее всего, это ядро древнейкарликовой галактики, когда-то поглощённой М31. Согласно исследованиям, в центре этого скопления находится кандидат в чёрные дыры массой 20 тысяч Солнц. Подобные объекты существуют также и в других скоплениях:

В 2005 году астрономы обнаружили в гало М31 совершенно новый вид звёздных скоплений. Три новооткрытых скопления содержат сотни тысяч ярких звёзд - практически с таким же количеством, как и у шаровых скоплений. Но их отличает от шаровых скоплений то, что они намного больше в размерах - несколько сотен световых лет в диаметре, - а также то, что они менее массивны. Расстояния между звёздами в них тоже намного больше. Возможно, они представляют собой переходный класс систем между шаровыми скоплениями икарликовыми сфероидами.

В галактике находится звезда PA-99-N2, вокруг которой обращается экзопланета - первая, которую открыли за пределами Млечного Пути.

Наблюдения

Наилучшее время для наблюдений «Туманности Андромеды» - осень-зима. На тёмном деревенском небе светящийся диффузный овал М31 видят невооружённым глазом рядом с ν And даже и не очень опытные наблюдатели. Это самый удалённый объект, видимый с Земли невооружённым глазом. Причём из-за конечной скорости света мы её видим такой, какой она была 2 с половиной миллиона лет назад. Скажем, на Земле 2,5 млн. лет назад ещё не было представителей современного вида человека! Но при этом нельзя забывать, что согласно Специальной теории относительности, не существует никакого способа узнать, как эта галактика выглядит в «настоящий момент», поскольку то, что мы видим, и есть для нас «настоящий момент».

В бинокль галактика заметна даже на засвеченном небе больших городов. А вот её наблюдения в любительские телескопы средней апертуры (150-200 мм) обычно разочаровывают. Даже на самом хорошем небе и в безлунную ночь галактика представляется просто огромным светящимся эллипсоидом с размытыми и всё более и более тусклыми краями и ярким ядром. Внимательный наблюдатель замечает намёк на одну-две опоясывающие пылевые полосы на северо-западном (ближнем к нам) крае галактики и небольшое локальное повышение яркости на юго-западе (огромная область звёздообразования у нашей соседки). Никаких других деталей, за исключением двух спутников — небольших эллиптических галактик M32 и М110, ничего похожего на красочные фотографии и иллюстрации популярных изданий!

Увы, таковы особенности ночного зрения человека. Наши глаза, при всей своей феноменальной светочувствительности, не способны, подобно современным фотоприемникам, накапливать свет в процессе длительной (иногда часами!) экспозиции. К тому же, ночная чувствительность наших глаз достигается в том числе жертвой распознавания цветов - «ночью все кошки серы!» — и резким снижением остроты зрения. Вот и получается, что при наблюдениях диффузных объектов дальнего космоса видны лишь неясные светло-серые образы на темно-сером фоне. К этому добавляются огромные размеры М31, что дополнительно скрадывает её контрасты и детализацию.


Галактика Андромеды – огромный звёздный остров, состоящий из триллиона звёзд. Это галактика, которая больше, чем наш Млечный Путь, притом ближайшая к нам. Её еще называют Туманностью Андромеды, потому что на небе она выглядит как размытое пятно, заметное даже невооруженным глазом.

Эта галактика входит в Местную группу ближайших соседей, но эта – самая близкая из всех. Хотя «близко» здесь – понятие растяжимое, так как разделяет нас 2.5 миллиона световых лет. Так что, когда вы смотрите на этот объект, вы видите его таким, каким он был 2.5 миллиона лет назад. А оттуда видят нашу галактику, в которой предок человека только учится ходить на задних лапах!

Вы наверняка видели фотографии этой замечательной и очень внушительной галактики. Так как она очень большая, да к тому же и расположена ближе других, то и выглядит весьма впечатляюще. Но видим мы её под углом всего в 15 0 , поэтому она кажется овальной. На самом деле это огромная спиральная галактика, как и Млечный Путь. У них много сходства, хотя много и различий.

Галактика Туманность Андромеды содержит триллион звёзд, это в несколько раз больше, чем содержит Млечный Путь. Да и в поперечнике она больше в 2.6 раз – от края до края лучу света пролетает за 260 тысяч лет. Это колоссальное образование приближается к нам со скоростью около 300 км/с, и через 5 миллиардов лет наши галактики пересекутся.

Строение галактики Андромеды типично для спиральных галактик, к которым принадлежит и наша.

В центре расположено ядро, в центре которого имеется сверхмассивная чёрная дыра – масса её не менее 140 миллионов солнечных. На расстоянии всего 1 световой год от черной дыры, подобно планетам, кружат молодые голубые звёзды возрастом всего в 200 миллионов лет, происхождение которых пока не объяснено.


Дело в том, что так близко от черной дыры просто невозможно образование газовых туманностей, из которых могли бы образоваться звезды. Черная дыра такой невероятной массы просто не даст водороду собраться, а тем более сжаться до протозвезды. Однако этот диск из 400 молодых звёзд существует. Ближе к центру диска расположены старые красные звёзды. Они летят по своим орбитам с огромной скоростью — 1000 км/с.


На расстоянии в 5 световых лет от центра, за диском из молодых звёзд, расположено кольцо старых, красных. Так что в таком небольшом объёме сосредоточено, помимо сверхмассивной чёрной дыры, несколько сотен звёзд. А ведь там есть еще и их остатки – нейтронные звёзды и кандидаты в черные дыры.

Так что ядро галактики Андромеды – довольно густонаселенное всякими объектами место, притом весьма негостеприимное и опасное.

Достопримечательности М31

Кроме ядра, Туманность Андромеды богата и другими интересными объектами. Например, в неё открыты звёздные скопления нового типа. Они напоминают шаровые скопления, но очень большие – их диаметр составляет сотни световых лет. А входят в него многие сотни тысяч звёзд, и при этом расположены они не так тесно, как более компактные шаровые скопления. Ученые склонны относить такие объекты к карликовым сфероидальным галактикам.

Представляете? Внутри гигантской галактики есть собственные карликовые галактики. Хотя все они тоже неимоверно огромны по нашим меркам, и представить их реальные размеры очень сложно.

В М31 находится самое яркое шаровое скопление среди всех галактик Местной группы. Называется оно Mayall II, и удалено на 130 000 световых лет от центра галактики. В это скопление входит минимум 300 000 старых звёзд, а в центре его имеется чёрная дыра, с массой в 20 000 солнечных. Учёные считают, что это шаровое скопление – ядро одной из поглощенных в прошлом карликовых галактик. Теперь это просто часть гигантского мегаполиса.

В этой галактике много чёрных дыр – сейчас известно 35 штук. Шаровых скоплений в ней насчитывается около 450, а в нашей галактике их вдвое меньше. Возможно, там их гораздо больше, однако дальний край неудобен для изучения.

Галактики –спутники

Наш Млечный Путь имеет карликовые галактики-спутники – это Большое и Малое Магеллановы облака. Галактика Андромеды тоже имеет несколько таких спутников – самые яркие и крупные из них имеют обозначения М32 и М110, и их хорошо видно на фотографиях. На самом деле их немало, но они довольно мелкие.


Происхождение М32 пока неясно. Учёные считают, что когда-то это была крупная спиральная галактика, которая 2 миллиарда лет назад была практически поглощена галактикой Андромеды. То бесформенное образование, которое мы видим сейчас – это остатки галактики, исковерканные мощной гравитацией триллионного острова. Звёзды её были разбросаны на огромных пространствах и теперь образуют гало М31 – её периферию.

М110, вероятно, постигла та же судьба. Между этой галактикой и Туманностью Андромеды расположено много звёзд, которые имеются и в составе М110. Они богаты тяжелыми металлами и все время перемещаются между галактиками.

Галактика Андромеды на небе

Этот звёздный остров уникален тем, что его можно обнаружить невооруженным глазом. Галактика Андромеды на небе при хорошем зрении легко находится и видна в виде размытого туманного пятна яркостью в 3.44m. На самом деле галактика занимает на небе площадь, в 7 раз большую, чем диск Луны, но из-за низкой поверхностной яркости мы можем видеть только свечение ядра. Больше подробностей можно рассмотреть в бинокль или в телескоп.


Площадь, занимаемая на небе галактикой Андромеды и Луной. Да, галактика больше!

Найти галактику Андромеды на небе очень просто. Если взглянуть в южном направлении, то можно заметить Большой Прямоугольник Пегаса, который образован четырьмя довольно яркими звёздами. От верхнего левого угла влево идет ряд ярких звёзд – это созвездие Андромеды. Если представить треугольник, вершинами которого будет вторая и третья звезда, то в вершине её будет заметно туманное пятно – это и есть галактика Андромеды. В тёмную ночь её хорошо видно, стоит посмотреть в том направлении, она похожа на облачко.


Как найти галактику Андромеды.

Если найти Прямоугольник Пегаса сложно, то можно провести воображаемую линию от Полярной звезды к альфе Кассиопеи, и продолжить её – линия как раз упрется в нужный угол Прямоугольника. Теперь вы знаете, как найти галактику Андромеды на ночном небе . Но если хотите увидеть её получше — вооружитесь биноклем, хотя особых подробностей не увидите. Диск галактики можно увидеть только в мощный телескоп.

Наблюдение галактики Андромеды

Невооруженным глазом галактика Андромеды представляется просто как туманное пятнышко. Если смотреть в эту часть неба, её можно обнаружить боковым зрением, как что-то эфемерное.

Галактика Андромеды в бинокль также не показывает своих деталей. Однако уже можно заметить её форму. В 10х50 бинокль заметно, что она вытянутая, тоньше в центре, и толще в рукавах. Можно легко обнаружить галактику – спутник М110, а если постараться, то и М32.

Галактика Андромеды в телескоп выглядит гораздо лучше. Однако поверхностная яркость её невелика, поэтому чем больше апертура телескопа, тем лучше. Здесь не важно большое увеличение – галактика не вместится в поле зрения даже с небольшим увеличением. А вот диаметр объектива, то есть количество собираемого света, очень важно. В 150-мм телескоп можно отлично рассмотреть и ядро, и крупные скопления в диске галактики, и прорезающие её темные туманности.

Открытие галактики Андромеды и первые наблюдения

Галактика Андромеды известна давно. Её упоминал еще персидский астроном ас-Суфи в своём каталоге, а было это в 946 году. Однако в телескоп её впервые рассмотрел немецкий астроном Симон Марий, в 1612 году. Конечно, с телескопом того времени деталей рассмотреть не удалось и ему.

Когда создавал свой каталог туманных объектов, то включил эту галактику в него под номером 31.

Когда в 1785 году Уильям Гершель навёл на М31 один из своих телескопов, а они были просто гигантскими для того времени, то смог рассмотреть в центре яркое пятно – ядро галактики. Однако он посчитал, что это просто туманность, притом довольно близкая, и даже вычислил до неё расстояние. Конечно, он ошибся, так как М31 располагается далеко за пределами нашей галактики, и даже гораздо крупнее её.

Только спустя почти век, в 1864 году, английский астроном Уильям Хаггинс, на основе спектральных исследований, предположил, что странная туманность на самом деле состоит из множества звёзд. И оказался прав.

Первое фото галактики Андромеды сделал Исаак Робертс в 1887 году. На нём были даже видны спиральные рукава. Но все-равно считалось, что это галактический объект, и это звезда, вокруг которой образуются планеты. То есть это приняли за протопланетный диск.

В 1912 году американский астроном Весто Слайфер вычислил скорость этого странного объекта и получил невероятную цифру – оказалось, что он приближается со скоростью 300 км/с.

Теперь мы знаем, что М31 – это гигантская галактика, крупнее нашей, и расположена в 2.5 миллионах световых лет от нас.

Столкновение Млечного Пути и галактики Андромеды

Галактики Млечный Путь и Туманность Андромеды входят в Местную группу, к тому же они еще и ближайшие соседи. Мало того, они сближаются со скоростью в 300 км/с. Каждая из галактик движется со скоростью в 100-150 км/с, что и даёт в сумме такую большую скорость сближения.

Гравитация обеих соседок колоссальна, и 2.5 миллиона световых лет для них – совсем небольшое расстояние. Преодолеют они его довольно быстро. Уже через 3-4 миллиарда лет галактики вступят в тесный контакт, а через 5 миллиардов лет образуют одну галактику. Что из этого получится, неизвестно, существуют лишь компьютерные модели, но столкновение Млечного Пути и галактики Андромеды неизбежно.

Однако галактика Андромеды за все время своего существования поглотила уже не одну галактику, она гораздо больше нашей галактики как по размеру, так и по массе. Поэтому наш Млечный Путь будет меняться еще задолго до прямого столкновения – под действием мощной гравитации триллиона солнц. Структура будет нарушена, звёзды будут сорваны со своих орбит. Некоторые будут выброшены за пределы галактики, некоторые ступят в близкий контакт с другими звёздами. Все эти пертурбации и гравитационные воздействия, конечно, перетасуют многие планетные системы, так что миллиардов апокалипсисов в разных мирах не избежать.

Конечно, наш Млечный Путь – тоже не карлик какой-нибудь, по весовой категории он сравним с галактикой Андромеды. Так что и там тоже будет немало изменений и катаклизмов. Но в итоге, когда пройдут миллиарды лет, и звёзды обоих галактик приобретут устойчивые орбиты в новой системе, это будет совсем другая галактика – гораздо более массивная и крупная. И в ней будет много водорода, что породит миллиарды новых звёзд с новыми мирами.


Если бы галактика Андромеды была гораздо ближе. Возможно, когда-нибудь такой вид и будет.

Конечно, наша Земля вряд ли доживёт до этого. Через 5 миллиардов лет наше Солнце будет красным гигантом, который испепелит или поглотит многие ближайшие планеты. Земля в лучшем случае станет обугленным каменным шаром. А что к тому времени будет с человечеством – неизвестно. Оно или улетит к другим звёздам, или вообще прекратит своё существование. 5 миллиардов лет – большой срок, за это время Земля успела появиться и породить жизнь.

Когда вы в следующий раз выйдете взглянуть на звёздное небо, обязательно найдите это маленькое туманное пятнышко. Ведь теперь вы знаете, что смотрите на огромную галактику, сияние одновременно триллиона звезд. Их свет которых шел 2.5 миллионов лет, чтобы оказаться на вашей сетчатке. Осенью самое лучшее время для наблюдений великолепной галактики Андромеды.

М31 «Туманность Андромеды».
28/11/2010, телескоп Deepsky 80\560ED, редуктор-корректор WO 0.8x II, Canon 1000D, ISO 1600, выдержка 1 минута, 10-15 кадров. Монтировка — EQ5

Как найти знаменитую Туманность Андромеды (М31)? Лучшее время для ее наблюдения — осень, однако и в другие времена года можно попробовать ее найти (например, летом под утро). Для поиска необходимо сначала встать лицом к северной части неба, найти созвездие Большой Медведицы, провести линию от ручки «ковша» через Полярную Звезду, и на продолжении этой воображаемой линии Вы увидете перевернутую букву М или W — это созвездие Кассиопеи. Кассиопея — довольно яркое созвездие, поэтому Вы её найдете без труда.


Затем поворачиваемся правее, к юго-восточной стороне неба — видим, что под Кассиопеей находятся два больших созвездия — Андромеда и Пегас. Характерная особенность — так называемый «Квадрат Пегаса» — четыре звезды, формирующие своеобразный «квадрат».


От него и будем ориентироваться — проводим воображаемую линию вдоль звёздочек сначала влево, а затем вверх. Если Вы всё правильно сделали и посмотрите в искомое место в бинокль, подзорную трубу или хороший оптический искатель — увидете небольшое светлое овальное облачко. Поздравляю, это и есть Туманность Андромеды — огромная галактика, с которой сближается наша Галактика (столкновение произойдет через 3-4 миллиарда лет).




В небольшие телескопы она видна так же, как и в бинокли\подзорные трубы, но крупнее — большое овальное пятно. Также становятся заметны несколько её спутников — небольших галактик (М32 и М110). В бинокль 20х60 она видна на всё поле зрения. Визуальный размер Туманности Андромеды составляет около 3…3.5 градусов — в 7 раз больше видимого размера Луны! В телескопы бОльших диаметров (от 250мм и более) становятся доступны для наблюдения пылевые дорожки вблизи центра галактики.
Главный залог успеха в наблюдениях — темное небо и отсутствие засветки.

На снимках Туманность Андромеды выглядит гораздо красивее, чем визуально, в первую очередь за счёт видимости пылевых облаков вдоль центра галактики. Простейшие изображения галактики можно получить даже с самой простой моторизированной экваториальной монтировкой и зеркальной камерой с китовым объективом.

Галактика Андромеды или Туманность Андромеды (M31, NGC 224) - спиральная галактика типа Sb. Эта ближайшая к Млечному Пути большая галактика расположена в созвездии Андромеды и удалена от нас, по последним данным, на расстояние 772 килопарсек (2,52 млн световых лет). Плоскость галактики наклонена к нам под углом 15°, её видимый размер - 3,2°, видимая звёздная величина - +3,4m.

История наблюдений

Первое письменное упоминание о галактике Андромеды содержится в «Каталоге неподвижных звезд» персидскогоастронома Ас-Суфи (946 год), описавшего её как «маленькое облачко». Первое описание объекта, основанное на наблюдениях с помощью телескопа, было сделано немецким астрономом Симоном Мариусом в 1612 году. При создании своего знаменитого каталога Шарль Мессье внёс объект под определением M31, ошибочно приписав открытие Мариусу. В 1785 году Уильям Гершель отметил слабое красное пятнышко в центре M31. Он считал, что галактика представляет собой ближайшую из всех туманностей, и вычислил расстояние до неё (совершенно не соответствующее действительности), эквивалентное 2000 расстояниям между и Сириусом.

В 1864 году Уильям Хаггинс, наблюдая спектр М31, обнаружил, что он отличается от спектров газопылевых туманностей. Данные указывали на то, что М31 состояла из множества отдельных звёзд. Исходя из этого, Хаггинс предположил звёздную природу объекта, что в последующие годы и подтвердилось.

В 1885 году в галактике вспыхнула сверхновая SN 1885A, в астрономической литературе известная как S Андромеды. За всю историю наблюдений это пока лишь одно подобное событие, зарегистрированное в М31.

Первые фотографии галактики были получены валлийским астрономом Исааком Робертсом в 1887 году. Используя собственную небольшую обсерваторию в Сассексе, он сфотографировал М31 и впервые определил спиральную структуру объекта. Однако в то время всё ещё считалось, что М31 принадлежит нашей Галактике, и Робертс ошибочно считал, что это - другая солнечная система с формирующимися планетами.

Лучевую скорость галактики определил американский астроном Весто Слайфер в 1912 году. Используя спектральный анализ, он вычислил, что М31 двигается по направлению к Солнцу с неслыханной для известных астрономических объектов того времени скоростью: около 300 км/с.

Специалисты Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики, проанализировав результаты 10-летнего наблюдения за M31 при помощи орбитальной обсерватории Chandra, открыли, что свечение материи, падающей на ядро галактики Андромеды, было тусклым до 6 января 2006 года, когда произошла вспышка, повысившая яркость M31 в рентгеновском диапазоне в 100 раз. Далее яркость снизилась, но всё равно так и осталась в 10 раз более мощной, чем до 2006 года.

Общие характеристики

Галактика Андромеды, как и Млечный Путь, принадлежит к Местной группе, и движется по направлению к со скоростью 300 км/с, таким образом, она относится к объектам, имеющим фиолетовое смещение. Определив направление движения Солнца по Млечному Пути, астрономы выяснили, что галактика Андромеды и наша Галактика приближаются друг к другу со скоростью 100-140 км/с. Соответственно, столкновение двух галактических систем произойдёт приблизительно через 3-4 миллиарда лет. Если это произойдёт, они обе, скорее всего, сольются в одну большую галактику. Не исключено, что при этом наша Солнечная система будет выброшена в межгалактическое пространство мощными гравитационными возмущениями. Разрушение Солнца и планет, вероятнее всего, при этом катастрофическом процессе не произойдёт.

Структура

Галактика Андромеды имеет массу в 1,5 раза больше Млечного Пути и является самой большой в Местной группе: основываясь на данных, полученных с помощью космического телескопа Спитцер, астрономы выяснили, что в её состав входит около триллиона звёзд. У неё есть несколько карликовых спутников: M32, M110, NGC 185, NGC 147 и, возможно, другие. Её протяжённость составляет 260000 световых лет, что в 2,6 раза больше, чем у Млечного Пути.

Однако некоторые результаты свидетельствуют о том что в Млечном Пути содержится больше Темной Материи и поэтому наша галактика может быть самой массивной в Местной группе.

Ядро

В ядре М31, как и во многих других галактиках (в том числе, и в Млечном Пути) расположен кандидат в сверхмассивные чёрные дыры (СЧД). Расчёты показали, что его масса превышает 140 миллионов масс Солнца. В 2005 году космический телескоп «Хаббл» обнаружил загадочный диск из молодых голубых звёзд, окружающий СЧД. Они вращаются вокруг релятивистского объекта, в точности как планеты вокруг Солнца. Астрономы были озадачены тем, как подобный диск в форме бублика мог образоваться так близко к столь массивному объекту. По расчётам, чудовищные приливные силы СЧД не должны позволять газо-пылевым облакам сгущаться и формировать новые звёзды. Дальнейшие наблюдения, возможно, дадут ключ к разгадке.

Открытие этого диска положило ещё один аргумент в копилку теории существования чёрных дыр. Впервые голубой свет в ядре М31 астрономы обнаружили в ещё 1995 году с помощью телескопа «Хаббл». Спустя три года свет был идентифицирован со скоплением из голубых звёзд. И только в 2005-м, используя спектрограф, установленный на телескопе, наблюдатели определили, что скопление состоит из более 400 звёзд, сформировавшихся приблизительно 200 миллионов лет назад. Звёзды сгруппированы в диск диаметром всего 1 световой год. В центре диска гнездятся более старые и холодные красные звёзды, обнаруженные ранее «Хабблом». Были вычислены радиальные скорости звёзд диска. Благодаря гравитационному воздействию СЧД, она оказалась рекордно большой: 1000 км/с (3,6 миллионов километров в час). При такой скорости можно за 40 секунд облететь земной шар или за шесть минут добраться от до Луны.

Помимо СЧД и диска голубых звёзд, в ядре галактики находятся ещё и другие объекты. В 1993 году было открыто двойное звёздное скопление в центре М31, что оказалось неожиданностью для астрономов, поскольку два скопления сливаются в одно за довольно короткий промежуток времени: около 100 тысяч лет. По расчётам, слияние должно было произойти много миллионов лет назад, но по странным причинам этого не произошло. Скотт Тремэйн (англ. Scott Tremaine) из Принстонского университета предложил объяснить это тем, что в центре галактики находится не двойное скопление, а кольцо из старых красных звёзд. Это кольцо может выглядеть как два скопления, поскольку мы видим звёзды только на противоположных сторонах кольца. Таким образом, это кольцо должно находиться на расстоянии 5 световых лет от СЧД и окружать диск из молодых голубых звёзд. Кольцо и диск повёрнуты к нам одной стороной, что может говорить об их взаимозависимости. Изучая центр М31 с помощью космического телескопа XMM-Newton, группа европейских исследователей обнаружила 63 дискретных источника рентгеновского излучения. Большинство из них (46 объектов) идентифицированы с маломассивными двойными рентгеновскими звёздами, остальные же представляют собой либо нейтронные звёзды, либо кандидаты в чёрные дыры в двойных системах.

Другие объекты

В галактике зарегистрировано около 460 шаровых скоплений. Самое массивное из них - Mayall II, называемое ещё G1, - имеет светимость больше, чем у какого-либо скопления в Местной группе, оно даже ярче Омеги Центавра (самом ярком скоплении Млечного Пути). Оно находится на расстоянии около 130 тысяч световых лет от центра галактики Андромеды и содержит, как минимум, 300 тысяч старых звёзд. Его структура а также звёзды, принадлежащие к разным популяциям, указывают на то, что, скорее всего, это ядро древнейкарликовой галактики, когда-то поглощённой М31. Согласно исследованиям, в центре этого скопления находится кандидат в чёрные дыры массой 20 тысяч Солнц. Подобные объекты существуют также и в других скоплениях:

В 2005 году астрономы обнаружили в гало М31 совершенно новый вид звёздных скоплений. Три новооткрытых скопления содержат сотни тысяч ярких звёзд - практически с таким же количеством, как и у шаровых скоплений. Но их отличает от шаровых скоплений то, что они намного больше в размерах - несколько сотен световых лет в диаметре, - а также то, что они менее массивны. Расстояния между звёздами в них тоже намного больше. Возможно, они представляют собой переходный класс систем между шаровыми скоплениями икарликовыми сфероидами.

В галактике находится звезда PA-99-N2, вокруг которой обращается экзопланета - первая, которую открыли за пределами Млечного Пути.

Наблюдения

Наилучшее время для наблюдений «Туманности Андромеды» - осень-зима. На тёмном деревенском небе светящийся диффузный овал М31 видят невооружённым глазом рядом с ν And даже и не очень опытные наблюдатели. Это самый удалённый объект, видимый с Земли невооружённым глазом. Причём из-за конечной скорости света мы её видим такой, какой она была 2 с половиной миллиона лет назад. Скажем, на Земле 2,5 млн. лет назад ещё не было представителей современного вида человека! Но при этом нельзя забывать, что согласно Специальной теории относительности, не существует никакого способа узнать, как эта галактика выглядит в «настоящий момент», поскольку то, что мы видим, и есть для нас «настоящий момент».

В бинокль галактика заметна даже на засвеченном небе больших городов. А вот её наблюдения в любительские телескопы средней апертуры (150-200 мм) обычно разочаровывают. Даже на самом хорошем небе и в безлунную ночь галактика представляется просто огромным светящимся эллипсоидом с размытыми и всё более и более тусклыми краями и ярким ядром. Внимательный наблюдатель замечает намёк на одну-две опоясывающие пылевые полосы на северо-западном (ближнем к нам) крае галактики и небольшое локальное повышение яркости на юго-западе (огромная область звёздообразования у нашей соседки). Никаких других деталей, за исключением двух спутников — небольших эллиптических галактик M32 и М110, ничего похожего на красочные фотографии и иллюстрации популярных изданий!

Увы, таковы особенности ночного зрения человека. Наши глаза, при всей своей феноменальной светочувствительности, не способны, подобно современным фотоприемникам, накапливать свет в процессе длительной (иногда часами!) экспозиции. К тому же, ночная чувствительность наших глаз достигается в том числе жертвой распознавания цветов - «ночью все кошки серы!» — и резким снижением остроты зрения. Вот и получается, что при наблюдениях диффузных объектов дальнего космоса видны лишь неясные светло-серые образы на темно-сером фоне. К этому добавляются огромные размеры М31, что дополнительно скрадывает её контрасты и детализацию.


> Мессье 31: Галактика Андромеды

Спиральная галактика Андромеды (М 31) – сосед Млечного Пути: описание, фото, расстояние, как найти, интересные факты, член Местной Группы, столкновение.

Мессье 31 (Галактика Андромеда, NGC 224) – спиральная галактика, удаленная на 2.54 световых лет. Занимает место в одноименном созвездии. Это наиболее близкая галактика к нашей, чья кажущаяся величина достигает 3.44.

Описание галактики Андромеды в каталоге Мессье:

Красивейшая туманность пояса Андромеды, по форме напоминающая шпиндель. Шарль Мессье исследовал ее с помощью различных инструментов, но так и не узнал в ней звезду. Визуально она выглядит два световых конуса или пирамиды, оси которых располагаются в направлении с северо-запада на юго-восток. Две световые вершины находятся на расстоянии 40 угловых минут друг от друга, а общее основание пирамид составляет порядка 15’. Данная туманность была обнаружена Симоном Марий и исследована разными астрономами. Ле Жантиль составил чертеж туманности, который был опубликован в мемуарах Академии от 1759 года на странице 453 (диаметр 40’).

Дополнительно Фламмарион сообщает, что Мессье добавил сведения о туманности М 31 в его личный экземпляр каталога от руки: я использовал различные инструменты. В частности, отличный григорианский телескоп в 30 футов, большое шестидюймовое зеркало и увеличитель 104х. с определенной долей уверенности можно говорить о том, что в центре данной туманности отсутствуют какие-либо звезды. Свет приглушается постепенно, пока совсем не сходит на нет. Прошлые измерения были сделаны с помощью ньютоновского телескопа в 4,5 фута, оборудованного шелковой нитью микрометра.

Наблюдательные данные, физические характеристики галактики Андромеды

Андромеда была греческой принцессой. Согласно мифу, родители приковали ее к скале, чтобы отдать морскому чудовищу и спасти королевство. Но Персей спас девушку. Галактика быстро находится, потому что это яркий объект, соседствующий с двумя узнаваемыми астеризмами: Большой квадрат Пегаса и Кассиопея. По яркости его обходит только и .

М 31 - самый большой и наиболее массивный член , в которой числятся наша галактика, и еще 40 других. Андромеда больше вдвое и вмещает триллион звезд. Примерно через 3.75 миллиардов лет они столкнутся и сформируют новую галактику эллиптического типа или дисковую.

Андромеду окружает примерно 14 спутниковых галактик. Полагают, что ранее она столкнулась с М 32, из-за чего вторая потеряла звездный диск и активировала формирование звезд в центре. Не так давно эта активность прекратилась.

Многие века полагали, что Андромеда – туманность и выступает частью нашей галактики. Сомнения появились в 1917 году, когда Хебер Кертис заметил галактику в галактике на снимке и отследил 11 новых звезд. Он понял, что они на 10 величин слабее, чем объекты в остальных районах, и сказал, что они отдалены на 500000 световых лет.

Кертис быстро поддержал новую теорию, утверждавшую, что спиральные туманности – отдельные и полноценные галактики. Ее наименовали гипотезой «островных вселенных» (термин придумал Иммануил Кант). В 1920 году Кертис принял участие в «Великих дебатах», где обсудил природу спиральных туманностей и вселенский размер с Харлоу Шепли. Шепли верил, что Вселенная представлена исключительно нашей галактикой, а Кертис доказывал галактическую множественность.

До 1923 года никто не знал истинной природы галактики Андромеда. Благодаря Эдвину Хабблу удалось вычислить дистанцию между нами и соседом. Для этого использовал переменные цефеиды, расположенные за пределами нашей галактики. Первые оценки отправили Андромеду на 750000 световых лет.

Звезды впервые разрешил Уолтер Бааде в 1943 году. Также выделил два типа населения: I и II. Он догадался, что каждый тип обладает своим видом цефеид, что удвоило возраст М31.

Столкновение галактики Андромеды и Млечного Пути

Вы могли не знать, но в далеком будущем произойдет столкновение галактики Андромеды и Млечного Пути. М 31 движется в нашу сторону с ускорением в 110 км/с. Столкновение должно произойти через 4 миллиарда лет. Полагают, что до окончательного слияния, наша система перейдет на новое место в Андромеде.

Факты о галактике Андромеда

Давайте узнаем больше интересных фактов о галактике Андромеды. М 31 появилась после столкновения двух небольших галактик 5-9 миллиардов лет назад. В 2012 году появилось новое исследование, доказывающее, что событие произошло 10 миллиардов лет назад, и участвовали в нем протогалактики. Из-за этого большая часть богата на металлы и сформировался расширенный диск.

Все это привело к активации рождения новых звезд, из-за чего М 31 должна была ярко светиться в течение 100 миллионов лет. Даже сейчас заметно, что она больше всего излучает в инфракрасной области, а средняя светимость занимает 100 миллиардов солнечных дней.

2-4 миллиарда назад М 33 и М 31 врезались, вызвав новую волну формирования звезд в галактическом диске Андромеды и деформировав внешний диск М 33. Можно заметить, что газовый диск в М 31 вращается в обратном направлении по отношению к центральной области, наполненной молодыми звездами.

Наиболее ранние упоминания всплывают от Абдуррахмана ас-Суфи, который писал об Андромеде в 964 году. Он называл ее «Маленькое облако».

Если говорить об отчетах, то впервые записи появились 15 декабря 1612 года от Симона Мариуса: «Кажется, я обнаружил неподвижную звезду, расположенную возле северной в поясе Андромеды. Если не использовать технику, то выглядит как туманность. Но с телескопом звезд не заметно. В центре виднеется бледное свечение на ¼ градуса. Я не могу сказать точно, новая она или нет».

Шарль Мессье считал, что заслуга открытия М 31 должна достаться Мариусу и даже не догадывался о древних наблюдениях персидского астронома. Он писал: «С 3-4 августа 1764 года были прекрасные условия и мне удалось изучить чудесную туманность, найденную Мариусом. Я использовал различные инструменты для изучения, но звезды рассмотреть сложно. Заметны две яркие точки, разделенные 40 угловыми минутами. Я наблюдал за ней 15 лет и не отметил никаких изменений».

6 августа 1780 года ее впервые увидел Уильям Гершель. Он посчитал, что она находится намного ближе: «Несомненно, что туманность в поясе Андромеды расположена ближе всех. В ширину тянется на 16’. Наиболее яркая часть демонстрирует красное свечение. Это доказывает, что она всего в 2000 раз дальше Сириуса. Рядом располагается М110, найденная моей сестрой Каролиной 27 августа 1783 года».

В сентябре 1833 года Уильям Генри Смит писал: «Туманность расположена под поясом Андромеды и окружена множеством телескопических звезд. При хороших погодных условиях наблюдется невооруженным глазом на воображаемой линии от Аламака до Мирака. Считается старейшей туманность, о которой писали еще в 905 году. Мариус вновь открыл ее и исследовал в 1612 году. Его поразила сингулярность явления. Ему казалось, что видит пламя свечи, а Мессье увидел два конуса или пирамиды, отметив, что центр ярче краев.

Спутник (Мессье 32) нашли в ноябре 1749 года. Это сделал Гийом Лежантиль, добавив, что наблюдаемый свет намного слабее. Мессье смотрел на нее в 1764 году и отметил, что изменений не выявлено. Она практически круглая».

Уильям Хаггис в 1834 году заметил, что спектр М 31 отличается от спектра газовой туманности. Это стало первым доказательством его звездной природы. Первая и единственная сверхновая была замечена в 1885 году – SN 1885A. Тогда полагали, что М 31 находится ближе, поэтому обозначили событие, как Нова 1885. Такие объекты уступают по яркости сверхновым и отображают ядерные взрывы на поверхности белого карлика в двойной системе.

Первые снимки галактики сделал Айзек Робертс в 1887 году, продемонстрировав спиральную структуру. Но объект продолжали называть туманностью.

Галактика примечательна тем, что приютила у себя ярчайшее шаровое скопление в Местной группе – G1, вмещающее несколько миллионов звезд. Его видимая величина достигает 13.72, благодаря чему опережает по уровню яркости Омега Центавра. Ее можно отыскать в 10-дюймовый телескоп. Из-за массы и звездного населения, некоторые путают с ядром карликовой галактики.

Если брать в общем, то в галактике Андромеды расположено 450 шаровых скоплений. По кажущейся яркости всех опережает G76 (на юго-западе). В 2006 году нашли еще одно массивное скопление шарового типа – 037-B327. По свойствам напоминает G1.

Есть звездное облако NGC 206, записанное в каталоге Уильяма Гершеля как H V.36 (17 октября 1786 год). В галактике заметно двойное ядро, найденное в 1991 году телескопом Хаббл. Второе могло относиться к другой галактике или же это иллюзия, созданная пылевой дымкой.

В 2012 году на территории М 31 нашли первый внегалактический микроквазар. Сигналы поступали от черной дыры с массой, превышающей солнечную в 10 раз. Очень часто галактику Андромеды используют в различных фантастических произведениях.

Расположение галактики Андромеды

Как же найти галактику Андромеды на ночном небе? С поиском не возникает никаких затруднений, потому что находится между двумя примечательными астеризмами: W в Кассиопее и Большая площадь Пегаса. В созвездии Андромеда есть звезды, объединившиеся в цепочку. Первой идет Альферац, затем Дельта Андромеды, Мирах и Гамма Андромеды. М 31 расположено в 8 градусах северо-западнее Мираха. Ее можно найти без использования инструментов.

Планеты галактики Андромеды

Впервые планетарный кандидат объявился в 2009 году. Его нашли методом гравитационного микролинзирования (можно отыскать мелкие объекты на фоне крупных). Ее заметили еще в 2004 году и по массе превосходила Юпитер в 6-7 раз. Но в 2009 году оказалось, что это скорее звезда и меньший спутник.

Размер и тип галактики Андромеды

Следует изучить характеристику М 31. Галактика Андромеды относится к классу SA (s) b. Эти показатели основываются на сведениях 2MASS, исследующего небо с 1997-2001 гг. в трех инфракрасных диапазонах волн. Ученые увидели, что внутри есть бар, а объект представляет собою галактику спирального типа. В 2005 году нашли крупный расширенный звездный диск, простирающийся в диаметре на 220000 световых лет.

Галактика расположена по отношению к нам под наклоном в 77 градусов. Гравитационный контакт деформировал ее плоский диск в форму S. Спиральные рукава первым исследовал Уолтер Бааде. Он обнаружил, что два рукава расположены намного шире, чем в нашей галактике.

Подробные исследования выявили типичную галактику спирального типа, с рукавами, повернутыми по часовой стрелке. Они разделены 13000 световыми годами, а узор искажается из-за гравитационного взаимодействия с М 32 и М 110.

Снимки 1998 года, сделанные в инфракрасном свете, показали, что она может быть кольцевой галактикой. Внутренние газ и пыль формируют несколько колец, одно из которых наиболее сильно выделяется. Расположено в 32000 световых лет от ядра и проявляется на изображениях в видимом свете. Рукава выходят из бара и обладают сегментированной структурой.

М 32 прошел через диск Млечного Пути и передал большую часть своей массы. Заметно, что звезды в гало не богаты на металл. Скорее всего, оба объекта пережили похожие эволюционные стадии: за 12 миллиардов лет каждая из них успела поглотить 100-200 небольших галактик.

В ядре проживает компактное звездное скопление. Само ядро состоит из двух концентраций (Р1 и Р2), отдаленных на 4.9 световых лет. Р2 уступает по яркости и падает в центр, а вот Р1 ярче и смещено. В Р2 также вмещается черная дыра, превосходящая солнечную массу в 140 миллионов раз.

Синие звезды пребывают на орбите всего 200 миллионов лет и могли появиться недалеко от черной дыры в момент всплеска формирования звезд. Небольшое скопление окружено огромным двойным ядром, представляющим собою эллиптическое кольцо из эволюционирующих красных звезд. Чем дальше они на орбите, тем медленнее вращаются.

Всего в Андромеде насчитывают 35 черных дыр звездной массы, 7 из которых расположены в черте 1000 световых лет от центра. Они созданы после коллапса массивных звезд, а их масса в 5-10 раз превышает солнечную.

Внимательно изучите фото спиральной галактики Андромеды (М 31) или воспользуйтесь нашими телескопами и 3D-моделями онлайн, демонстрирующими звезды галактик и созвездия.

· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ·