ANDROMEDA: OBJAV, PÔVOD, VLASTNOSTI, ŠTRUKTÚRA - ARTE - 2025

Andromeda je galaxia vytvorená z konglomerácie hviezdnych systémov, prachu a plynu, pričom všetky sú vystavené gravitačnej sile. Nachádza sa 2,5 milióna svetelných rokov od Zeme a je jediným objektom viditeľným voľným okom, ktorý nepatrí do Mliečnej dráhy.

Prvý záznam o galaxii pochádza z roku 961, keď ju perzský astronóm Al-Sufi označil za malú oblačnosť v súhvezdí Andromeda. S najväčšou pravdepodobnosťou to dokázali aj starovekí ľudia.

Obrázok 1. Galaxia Andromeda, podobná Mliečnej dráhe, pozorovaná v ultrafialovom svetle. Zdroj: Wikimedia Commons.

Neskôr, pomocou ďalekohľadu, astronómovia, ktorí nasledovali Galileo, to nazvali jednoducho „hmlovina“. V polovici 19. storočia bol najmocnejším ďalekohľadom priemer 72 palcov. Postavil ho írsky astronóm William Parsons, ktorý priamo pozoroval zvláštnu špirálovú štruktúru niektorých hmlovín.

V roku 1924 si astronóm Edwin Hubble uvedomil, že špirálová hmlovina Andromeda nie je súčasťou Mliečnej dráhy. Na tento účel použil vlastnosti Cefeidov, triedy hviezd, ktorých jas sa pravidelne mení.

Veľkosť a teplota Cefeidov sa zvyšuje a znižuje, čo veľmi presným spôsobom súvisí so svietivosťou s obdobím. Týmto spôsobom bol Hubble schopný určiť mierku vzdialenosti pre vesmír a odhadnúť vzdialenosť medzi Andromedou a Mliečnou cestou. To potvrdilo, že hmlovina bola v skutočnosti nezávislá galaxia a vesmír oveľa väčšie miesto, ako si predstavovali.

Funkcie Andromedy

Andromeda je špirálová galaxia, ktorej tvar je podobný tvaru našej Mliečnej dráhy. Je v tvare plochého disku, má vydutie v strede a niekoľko špirálových ramien. Nie všetky galaxie majú tento dizajn.

Hubble, ktorý ich pozoroval stovky, zaradil ich do eliptického (E), lentikulárneho (L) a špirály (S) vo svojom slávnom diagrame ladiacej vidlice alebo Hubbleovho sledu, ktorý sa používa dodnes.

Obrázok 2. Rozbočovacia vidlica Hubble. Zdroj: Wikimedia Commons.

Na druhej strane sa špirálové galaxie delia na dve skupiny: galaxie so strednou čiarou a galaxie bez galaxií.

Súčasný konsenzus je taký, že naša Mliečna dráha je špirálovitá galaxia s obmedzeným prístupom síce síce síce ju nevidíme zvonku, ale Andromeda je jednoduchá alebo nezablokovaná špirálová galaxia Sb, z ktorej tu vidíme takmer okrajovo.

Najvýznamnejšie údaje o Andromede sú:

- Má dvojité jadro (pozri sekciu Štruktúra nižšie)

-Jeho rozmery sú porovnateľné s Mliečnou cestou. Andromeda má iba mierne väčšiu veľkosť, ale Mliečna dráha je masívnejšia a má tmavšiu hmotu.

- Aromeda má niekoľko satelitných galaxií, s ktorými gravitačne interaguje: eliptické trpasličí galaxie: M32 a M110 a malá špirálová galaxia M33.

-Jeho priemer je 220 tisíc svetelných rokov.

- Je asi dvakrát jasnejšia ako Mliečna dráha s 1 miliardou hviezd.

- Približne 3% energie emitovanej Andromedou je v infračervenej oblasti, zatiaľ čo v prípade Mliečnej dráhy je toto percento 50%. Zvyčajne táto hodnota súvisí s rýchlosťou tvorby hviezd, preto je v Mliečnej dráhe vysoká a v Andromede nižšia.

Ako vidieť Andromedu?

Messierov katalóg, zoznam 110 astronomických objektov z roku 1774, nazýva galaxiu Andromeda viditeľnú v konštelácii toho istého mena ako objekt M31.

Katalóg NGC (Nový všeobecný katalóg hmlovín a zhlukov hviezd) ho nazýva NGC 224.

Tieto označenia sú dobrým nápadom, ktorý treba pamätať pri hľadaní galaxie na oblohe, pretože sa používajú v mnohých astronomických aplikáciách pre počítače a telefóny.

Na vizualizáciu Andromedy je vhodné najskôr nájsť súhvezdie Cassiopea, ktoré má veľmi charakteristický tvar v tvare písmena W alebo M, v závislosti od toho, ako to vidíte.

Cassiopea sa na oblohe veľmi ľahko vizualizuje a galaxia Andromeda je medzi ňou a vlastným súhvezdím Andromeda, ako vidno na tomto diagrame:

Obrázok 3. Detail nebeskej mapy na lokalizáciu galaxie Andromeda. Zdroj: F. Zapata.

Majte na pamäti, že na to, aby bolo možné vidieť galaxiu voľným okom, musí byť obloha veľmi tmavá a v blízkosti nesmie byť umelé svetlo.

Galaxiu je však možné vidieť aj z obydlia mesta za jasnej noci, ale vždy aspoň pomocou ďalekohľadu. Za týchto okolností sa na označenom mieste odlíši malý belavý ovál.

S ďalekohľadom je možné rozlíšiť viac detailov o galaxii a tiež umiestniť dve z jej malých sprievodných galaxií.

Najvhodnejšie obdobie roka na jeho zobrazenie sú:

- Severná pologuľa : hoci je viditeľná počas celého roka menej, optimálnymi mesiacmi sú august a september.

- južná pologuľa : od októbra do decembra.

Nakoniec je vhodné pozorovať počas nového mesiaca, aby obloha bola veľmi tmavá a aby ste mohli nosiť vhodné oblečenie pre sezónu.

Miestna skupina galaxií

Galaxia Andromeda aj samotná Mliečna dráha patria do miestnej skupiny galaxií, ktoré zoskupujú celkom 40 galaxií. Mliečna dráha, Andromeda a galaxia Triangle sú najväčšími členmi tejto skupiny.

Zvyšok tvoria trpasličie galaxie eliptického, špirálového alebo nepravidelného typu, ktoré zahŕňajú Magellanove oblaky.

štruktúra

Štruktúra Andromedy je v podstate rovnaká ako štruktúra všetkých špirálových galaxií:

Obrázok 4. Štruktúra typickej špirálovej galaxie. Zdroj: Univerzita Manitoba.

- Jadro, v ktorom je umiestnená supermasívna čierna diera.

- Žiarovka obklopujúca jadro a plné hviezd sa vyvíjala vo svojom vývoji.

- Disk medzihviezdneho materiálu.

- halo, obrovská rozptýlená guľa, ktorá obklopuje štruktúry, ktoré už boli pomenované, a ktorá je zamieňaná so halom susednej Mliečnej dráhy.

Pôvod a vývoj Ako vznikol Andromeda?

Galaxie majú svoj pôvod v protogalaxiách alebo prameňových oblakoch plynu, ktoré sa organizovali pomerne krátko po Veľkom tresku, veľkej explózii, ktorá dala vznik vesmíru.

Počas Veľkého tresku sa vytvorili ľahšie prvky, vodík a hélium. Týmto spôsobom boli prvé protogalaxie nevyhnutne zložené z týchto prvkov.

Spočiatku bola táto látka homogénne distribuovaná, ale v niektorých bodoch sa akumulovala o niečo viac ako v iných. V miestach, kde bola hustota vyššia, sa gravitačná sila rozbehla a spôsobila akumuláciu väčšieho množstva hmoty. V priebehu času gravitačná kontrakcia spôsobila protogalaxie.

Andromeda môže byť výsledkom zlúčenia niekoľkých protogalaxií, ku ktorým došlo asi pred 10 miliardami rokov.

Berúc do úvahy, že odhadovaný vek vesmíru je 13,7 miliárd rokov, Andromeda vznikla krátko po Veľkom tresku, rovnako ako Mliečna dráha.

V priebehu svojej existencie absorbovala Andromeda ďalšie protogalaxie a galaxie, ktoré jej pomohli dať jej aktuálny tvar. Počas tohto času sa tiež menila rýchlosť tvorby hviezd, pretože počas týchto prístupov sa rýchlosť tvorby hviezd zvýšila.

Napriek tomu, že je známe, že sa vesmír rozširuje, galaxia Andromeda sa v súčasnosti rýchlo približuje k Mliečnej dráhe rýchlosťou 300 km / s, takže v ďalekej budúcnosti sa očakáva „kolízia“ medzi týmito dvoma alebo aspoň jedným prístupom. také, že obidve sú veľmi zdeformované.

Takéto udalosti nie sú neobvyklé a nie sú nevyhnutne násilné alebo deštruktívne vzhľadom na veľkú vzdialenosť medzi hviezdami.

Ak sú zrážajúce sa galaxie rovnakej veľkosti, pravdepodobne stratia svoj tvar a vytvoria eliptickú galaxiu alebo nepravidelnú galaxiu. Ak je jedna menšia, väčšia si zachová svoj tvar absorpciou alebo bude mať viac či menej viditeľnú deformáciu.

Cefeidy a astronomické vzdialenosti

Edwin Hubble použil Cefeidy na určenie vzdialenosti od Andromedy a na preukázanie, že to bola galaxia okrem Mliečnej dráhy.

Cefeidy sú mimoriadne jasné hviezdy, oveľa jasnejšie ako Slnko, takže ich možno vidieť dokonca aj z veľmi vzdialených miest. Polaris, pólová hviezda je príkladom Cepheida.

Vyznačujú sa tým, že podliehajú pravidelným expanziám a kontrakciám, počas ktorých sa ich jas v pravidelných intervaloch zvyšuje a znižuje. Preto sú známe ako pulzujúce hviezdy.

Astronóm Henrietta Leavitt (1868 - 1921) zistil, že akýkoľvek Cepheid s rovnakým obdobím T má podľa rovnice rovnakú jasnosť alebo vnútornú veľkosť Mv:

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

To platí pre všetky Cepheidy bez ohľadu na to, ako ďaleko je. Preto pri identifikácii hlavice vo vzdialenej galaxii, skúmanie jej periódy tiež ukáže jej veľkosť, pretože predtým boli kalibrované krivky magnitúda verzus perióda.

Teraz má akýkoľvek svetelný zdroj vnútornú veľkosť a zdanlivú veľkosť.

Ak sú v noci na diaľku viditeľné dve rovnako jasné svetlá, môžu mať obidva rovnaké vnútorné jasnosti, ale jeden zo zdrojov môže byť tiež menej jasný a bližší, a preto vyzerajú rovnako.

Vnútorná veľkosť hviezdy súvisí s jej jasnosťou: je zrejmé, že čím väčšia je veľkosť, tým väčšia svietivosť. Na druhej strane rozdiel medzi zdanlivou a vnútornou veľkosťou súvisí so vzdialenosťou od zdroja.

Vzťah medzi veľkosťou a vzdialenosťou

Astronómovia používajú nasledujúcu rovnicu, ktorá sa týka uvedených troch premenných; vnútorná veľkosť, zdanlivá veľkosť a vzdialenosť:

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

Tam, kde m _v je zdanlivá veľkosť, M _v je absolútna hodnota a d je vzdialenosť, v ktorej je svetelný zdroj umiestnený (v parsecs *), v tomto prípade hviezdy.

Týmto spôsobom Hubble našiel Cefeidy v hmlovine Andromeda s veľmi malými veľkosťami, čo znamená, že boli veľmi ďaleko.

Vzdialenosť medzi nami a Andromedou, ktorú Hubble stanovil touto metódou, bola 285 kiloparsec, niečo viac ako 929 000 svetelných rokov. V súčasnosti akceptovaná hodnota je 2,5 milióna svetelných rokov, čo je o niečo viac ako dvojnásobok hodnoty odhadovanej Hubbleom.

Ukazuje sa, že v čase, keď Hubble urobil svoj odhad, nebolo známe, že existujú dve triedy Cefeidov, a tak podcenil vzdialenosť. Napriek tomu sa mu podarilo dokázať, že je také veľké, že Andromeda rozhodne nie je súčasťou Mliečnej dráhy.

* 1 parsec = 3,26 svetelných rokov.

Referencie

1. Taylor, N. Andromeda Galaxy (M31): Poloha, charakteristiky a obrázky. Obnovené z: space.com.
2. Univerzita Manitoba. Výskumný projekt 1: Špirálové galaxie. Získané z: physics.umanitoba.ca.
3. Pasachoff, J. 2007. Cosmos: Astronomy in New Millenium. Tretia edícia. Thomson-Brooks / Cole.
4. Seeds, M. 2011. Astronomy Foundation. Siedme vydanie. Cengage Learning.
5. Wikipedia. Galaxia Andromeda. Obnovené z: es.wikipedia.org.