ANDROMEDA: OTKRIĆE, PODRIJETLO, KARAKTERISTIKE, STRUKTURA - ARTE - 2025

Andromeda je galaksija sastavljena od konglomeracije zvjezdanih sustava, prašine i plina, a sve je podložno sili gravitacije. Smješteno je 2,5 milijuna svjetlosnih godina udaljeno od Zemlje i jedini je objekt vidljiv golim okom koji ne pripada Mliječnom putu.

Prvi zapis galaksije datira iz 961. godine, kada ju je perzijski astronom Al-Sufi opisao kao malu oblačnost u zviježđu Andromeda. Najvjerojatnije su i drugi drevni narodi uspjeli to prepoznati.

Slika 1. Galaksija Andromeda, slična Mliječnom putu, viđena u ultraljubičastoj svjetlosti. Izvor: Wikimedia Commons.

Kasnije, teleskopom, astronomi koji su pratili Galileo nazvali su ga jednostavno "maglom". Sredinom 19. stoljeća najmoćniji teleskop promjera 72 inča izgradio ga je irski astronom William Parsons, koji je izravno promatrao znatiželjnu spiralnu strukturu nekih maglica.

Upravo je 1924. astronom Edwin Hubble shvatio da spiralna maglica Andromeda nije dio Mliječnog puta. Za to je koristio svojstva Kefeida, klase zvijezda čija svjetlina periodično redovito varira.

Veličina i temperatura Cefeida povećava se i smanjuje, na vrlo precizan način oslikavajući blistavost sa njihovim razdobljem. Na ovaj je način Hubble uspio uspostaviti skalu udaljenosti za svemir i procijeniti udaljenost između Andromede i Mliječnog puta. To je potvrdilo da je maglica, u stvari, neovisna galaksija i svemir puno veće mjesto nego što su zamislili.

Značajke Andromeda

Andromeda je spiralna galaksija čiji je oblik sličan onome iz Mliječnog puta. Oblikovan je poput ravnog diska, s izbočinom u sredini i nekoliko spiralnih krakova. Nemaju sve galaksije takav dizajn.

Hubble, koji ih je promatrao na stotine, klasificirao ih je u eliptični (E), lentikularni (L) i spiralni (S), u svom čuvenom dijagramu za podešavanje vilica ili Hubble sekvenci koji se i danas koristi.

Slika 2. Hubble vilica. Izvor: Wikimedia Commons.

Zauzvrat, spiralne galaksije razlikuju se u dvije skupine, one s središnjom trakom i one bez.

Trenutačni konsenzus je da je naš Mliječni put zabranjena spiralna galaksija Sb, iako je ne možemo vidjeti izvana, ali Andromeda je jednostavna ili nebranjena spiralna galaksija Sb, koju odavde vidimo gotovo rubno.

Najznačajniji podaci Andromede su:

-Ima dvostruku jezgru (vidi odjeljak Struktura dolje)

-Jedne su dimenzije usporedive s Mliječnim putem. Andromeda je samo nešto veće veličine, ali Mliječni put je masivniji, s više tamne materije.

-Andromeda ima nekoliko satelitskih galaksija s kojima gravitacijski djeluje: eliptične patuljaste galaksije: M32 i M110 i mala spiralna galaksija M33.

- Promjer mu je 220 tisuća svjetlosnih godina.

-Do je dvostruko svjetlije od Mliječnog puta, s milijardu zvijezda.

-Zatvori do 3% energije koju Andromeda emitira nalazi se u infracrvenom području, dok je za Mliječni put taj postotak 50%. Obično je ta vrijednost povezana sa stopom stvaranja zvijezda, pa je u Mliječnom putu visoka, a u Andromedi niža.

Kako vidjeti Andromedu?

Messierov katalog, na popisu 110 astronomskih objekata koji datiraju iz 1774. godine, naziva galaksiju Andromedu, vidljivu u istoimenom zviježđu, kao objekt M31.

Sa svoje strane, NGC katalog (Novi opći katalog maglina i nakupina zvijezda) naziva ga NGC 224.

Ove su oznake dobra ideja koje treba zapamtiti pri pronalaženju galaksije na nebeskim kartama, jer se koriste u mnogim astronomskim aplikacijama za računala i telefone.

Da biste vizualizirali Andromedu, prikladno je prvo locirati zviježđe Kasiopeju, koje ima vrlo karakterističan oblik u obliku slova W ili M, ovisno o tome kako ga vidite.

Kasiopeju je na nebu vrlo lako vizualizirati, a galaksija Andromeda nalazi se između nje i odgovarajućeg zviježđa Andromeda, kao što se vidi na ovom dijagramu:

Slika 3. Detalj nebeske karte za lociranje galaksije Andromeda. Izvor: F. Zapata.

Imajte na umu da da biste vidjeli galaksiju golim okom, nebo mora biti vrlo tamno i bez umjetnih svjetala u blizini.

Međutim, galaksiju je moguće vidjeti čak i iz naseljenog grada vedre noći, ali uvijek barem dvogledom. U tim se okolnostima na naznačenom mjestu razlikuje mali bjelkasti oval.

Teleskopom se može razlikovati mnogo više detalja galaksije, a mogu se pronaći i dvije njegove male galaksije koje prate.

Najprikladnija doba godine za prikaz su:

- Sjeverna hemisfera: iako je tijekom cijele godine vidljivo manje, optimalni mjeseci su kolovoz i rujan.

- Južna hemisfera: između listopada i prosinca.

Na kraju, preporučljivo je promatrati tijekom mladog mjeseca, tako da je nebo vrlo tamno, kao i nositi odgovarajuću odjeću za godišnje doba.

Lokalna skupina galaksija

I galaksija Andromeda i sam Mliječni put pripadaju Lokalnoj grupi galaksija, koja grupira ukupno 40 galaksija. Mliječni put, Andromeda i galaksija Trokut najveći su članovi ove skupine.

Ostatak čine patuljaste galaksije eliptičnog, spiralnog ili nepravilnog tipa koje uključuju Magelanske oblake.

Struktura

Struktura Andromede u osnovi je ista kao u svim spiralnim galaksijama:

Slika 4. Struktura tipične spiralne galaksije. Izvor: Sveučilište Manitoba.

-Nukleus, u kojem se nalazi supermasivna crna rupa.

-Lijalica, koja okružuje jezgro i puna zvijezda, napredovala je u svojoj evoluciji.

- Disk međuzvezdanog materijala.

- Halo, ogromna difuzna sfera koja okružuje već imenovane strukture i koja je zbrkana sa halogom susjednog Mliječnog puta.

Porijeklo i evolucija Kako je nastala Andromeda?

Galaksije imaju svoje porijeklo u protogalaksijama ili iskonskim plinskim oblacima koji su se organizirali relativno brzo nakon Velikog praska, velike eksplozije koja je stvorila svemir.

Tijekom Velikog praska nastali su lakši elementi, vodik i helij. Na taj su način prve protogalaksije nužno bile sastavljene od ovih elemenata.

U početku je stvar bila homogeno raspoređena, ali u nekim se točkama nagomilalo malo više nego u drugima. Na mjestima gdje je gustoća bila veća, sila gravitacije udarala je i uzrokovala nakupljanje više materije. S vremenom je gravitacijska kontrakcija stvorila protogalaksije.

Andromeda je možda rezultat spajanja nekoliko protogalaksija koje su se dogodile prije oko 10 milijardi godina.

Uzimajući u obzir da je procijenjena starost svemira 13,7 milijardi godina, Andromeda se formirala nedugo nakon Velikog praska, baš kao i Mliječni put.

Tijekom svog postojanja, Andromeda je apsorbirala druge protogalaksije i galaksije, što joj je pomoglo da pruži današnji oblik. Također, stopa stvaranja zvijezda varirala je kroz to vrijeme, budući da se tijekom tih pristupa stopa nastajanja zvijezda povećava.

Iako se zna da se svemir širi, galaksija Andromeda trenutno se brzo približava Mliječnom putu brzinom od 300 km / s, pa se u dalekoj budućnosti očekuje "sudar" između dva ili barem jednog pristupa. takav da su oboje jako deformirani.

Ovakvi događaji nisu neuobičajeni i nisu nužno nasilni ili destruktivni s obzirom na veliku udaljenost između zvijezda.

Ako su galaksije koje se sudaraju jednake veličine, vjerojatno će izgubiti oblik i formirat će eliptičnu ili nepravilnu galaksiju. Ako je jedan manji, veći će zadržati svoj oblik apsorpcijom ili će doživjeti više ili manje primjetnu deformaciju.

Cefidi i astronomske udaljenosti

Edwin Hubble koristio je cefidima da utvrdi udaljenost do Andromede i da pokaže da je galaksija osim Mliječnog puta.

Cefeidi su izuzetno svijetle zvijezde, puno svjetlije od Sunca, pa ih se može vidjeti čak i vrlo daleko. Polaris, pol zvijezda je primjer cefida.

Karakterizira ih činjenica da podliježu periodičnim ekspanzijama i kontrakcijama tijekom kojih se njihova svjetlina povećava i smanjuje u pravilnim intervalima. Zbog toga su poznate kao pulsirajuće zvijezde.

Astronom Henrietta Leavitt (1868-1921) utvrdila je da svaki cefeid s istim periodom T ima istu svjetlinu ili unutarnju magnitude Mv, prema jednadžbi:

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

To vrijedi za bilo koju Cepheidu, ma koliko ona bila daleko. Prema tome, prilikom identificiranja cefeida u dalekoj galaksiji, ispitivanje njegova razdoblja također će pokazati njegovu veličinu, budući da postoje prethodno kalibrirane veličine i krivulje razdoblja.

Sada, svaki izvor svjetlosti ima unutrašnju i prividnu veličinu.

Kad se dva podjednako svijetla svjetla vide noću na daljinu, obojica mogu imati istu unutarnju svjetlost, ali jedan od izvora također može biti manje jak i bliži, te stoga izgledaju isto.

Unutrašnja veličina neke zvijezde povezana je s njenom svjetlošću: jasno je da što je veća magnitude veća je svjetlina. Zauzvrat, razlika između prividne i unutarnje veličine povezana je sa udaljenosti do izvora.

Odnos između veličine i udaljenosti

Astronomi koriste sljedeću jednadžbu koja povezuje navedene tri varijable; unutarnja veličina, prividna veličina i udaljenost:

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

Gdje je m _v prividna magnituda, M _v je apsolutna magnituda i d je udaljenost od izvora svjetlosti (u parsecs *), u ovom slučaju od zvijezde.

Na ovaj način Hubble je pronašao Cefeide u magli Andromeda s vrlo malim magnitudama, što znači da su bili jako daleko.

Udaljenost između nas i Andromede koju je Hubble odredio ovom metodom bila je 285 kiloparseka, nešto više od 929 tisuća svjetlosnih godina. Trenutačno prihvaćena vrijednost je 2,5 milijuna svjetlosnih godina, malo više nego dvostruko više od one koju je procijenio Hubble.

Ispada da u vrijeme kada je Hubble dao svoju procjenu nije bilo poznato da postoje dvije klase cefeida i tako je podcijenio udaljenost. Unatoč tome, uspio je dokazati da je toliko velika da Andromeda definitivno nije bila dio Mliječnog puta.

* 1 parsec = 3,26 svjetlosnih godina.

Reference

1. Taylor, N. Galaksija Andromeda (M31): lokacija, karakteristike i slike. Oporavilo sa: space.com.
2. Sveučilište Manitoba. Istraživački projekt 1: Spiralne galaksije. Oporavak od: physics.umanitoba.ca.
3. Pasachoff, J. 2007. Kozmos: Astronomija u novom mileniju. Treće izdanje. Thomson-Brooks / Cole.
4. Sjeme, M. 2011. Temelji astronomije. Sedmo izdanje. Cengage Learning.
5. Wikipedia. Andromeda Galaxy. Oporavak od: es.wikipedia.org.