ANDROMEDA: ODKRITJE, IZVOR, ZNAČILNOSTI, ZGRADBA - ARTE - 2025

Andromeda je galaksija, sestavljena iz konglomeracije zvezdnih sistemov, prahu in plina, ki so podvrženi sili gravitacije. Nahaja se 2,5 milijona svetlobnih let od Zemlje in je edini predmet, viden s prostim očesom, ki ne spada v Mlečno pot.

Prvi zapis o galaksiji je iz leta 961, ko jo je perzijski astronom Al Sufi opisal kot majhno oblačnost v ozvezdju Andromeda. Najverjetneje so to uspeli prepoznati tudi drugi starodavni narodi.

Slika 1. Galaksija Andromeda, podobna Mlečni poti, ki jo vidimo v ultravijolični svetlobi. Vir: Wikimedia Commons.

Kasneje so astronomi, ki so sledili Galileu, s teleskopom imenovali preprosto "meglica". Sredi 19. stoletja je bil najmočnejši teleskop premera 72 centimetrov, zgradil pa ga je irski astronom William Parsons, ki je neposredno opazoval radovedno spiralno strukturo nekaterih meglic.

Leta 1924 je astronom Edwin Hubble spoznal, da spiralna meglica Andromeda ni del Mlečne poti. Za to je uporabil lastnosti cefeidov, razreda zvezd, katerih svetlost se redno spreminja.

Velikost in temperatura cefidov se povečujeta in zmanjšujeta, kar na zelo natančen način povezuje svetilnost z njihovim obdobjem. Hubble je na ta način lahko vzpostavil lestvico razdalje za vesolje in ocenil razdaljo med Andromedo in Mlečno potjo. To je potrdilo, da je meglica v resnici neodvisna galaksija in vesolje veliko večje mesto, kot so si predstavljali.

Funkcije Andromeda

Andromeda je spiralna galaksija, katere oblika je podobna naši Mlečni poti. Oblikovan je kot ploščat disk, v sredini je izboklina in več spiralnih ročic. Te galaksije nimajo vse galaksije.

Hubble, ki jih je opazoval na stotine, jih je v svojem znamenitem diagramu za nastavitev vilic ali Hubble, ki se uporablja še danes, razvrstil v eliptični (E), lentikularni (L) in spiralni (S).

Slika 2. Hubble vilice. Vir: Wikimedia Commons.

Spiralne galaksije se ločijo v dve skupini, tiste z osrednjo palico in tiste brez.

Trenutno soglasje je, da je naša Mlečna pot prepojena spiralna galaksija Sbb, čeprav je od zunaj ne moremo videti, vendar je Andromeda preprosta ali nebranjena spiralna galaksija Sb, ki jo od tu vidimo skorajda.

Najpomembnejši podatki Andromede so:

-Ima dvojno jedro (glej oddelek Struktura spodaj)

-Velike dimenzije so primerljive z Mlečno potjo. Andromeda je le nekoliko večje velikosti, a Mlečna pot je bolj masivna, z več temne snovi.

-Andromeda ima več satelitskih galaksij, s katerimi deluje gravitacijsko: eliptične pritlikave galaksije: M32 in M110 ter majhno spiralno galaksijo M33.

- Njegov premer je 220 tisoč svetlobnih let.

- Je približno dvakrat svetlejši od Mlečne poti z 1 milijardo zvezd.

- Zaprite do 3% energije, ki jo oddaja Andromeda, v infrardečem območju, medtem ko je za Mlečno pot ta odstotek 50%. Običajno je ta vrednost povezana s stopnjo nastajanja zvezd, zato je v Mlečni poti visoka, v Andromedi pa nižja.

Kako videti Andromedo?

Messier katalog, seznam 110 astronomskih predmetov iz leta 1774, imenuje galaksijo Andromedo, vidno v istoimenskem ozvezdju, kot objekt M31.

Katalog NGC (Novi splošni katalog meglic in zvezdnih zvezd) ga imenuje NGC 224.

Te oznake si je dobro zapomniti pri iskanju galaksije na nebesnih zemljevidih, saj se uporabljajo v številnih astronomskih aplikacijah za računalnike in telefone.

Za vizualizacijo Andromede je priročno najprej poiskati ozvezdje Kasiopeje, ki ima zelo značilno obliko v obliki črke W ali M, odvisno od tega, kako ga vidite.

Kasiopejo je na nebu zelo enostavno prikazati, galaksija Andromeda pa je med njo in ozvezdjem Andromeda, kot je razvidno iz tega diagrama:

Slika 3. Podrobnosti nebesnega zemljevida za iskanje galaksije Andromeda. Vir: F. Zapata.

Upoštevajte, da mora biti galaksija s prostim očesom zelo temno in brez umetnih luči v bližini.

Vendar je mogoče galaksijo opaziti celo iz naseljenega mesta ob jasni noči, vendar vedno vsaj s pomočjo daljnogleda. V teh okoliščinah se na navedenem mestu razlikuje majhen belkast oval.

S teleskopom lahko razberemo veliko več podrobnosti galaksije in najdemo tudi dve njeni majhni spremljajoči galaksiji.

Najprimernejši čas v letu za ogled je:

- Severna polobla : čeprav je vidna več manj skozi vse leto, sta optimalna meseca avgust in september.

- južna polobla : med oktobrom in decembrom.

Nazadnje je priporočljivo opazovati med novo luno, da je nebo zelo temno, kot tudi, da nosite primerna oblačila za sezono.

Lokalna skupina galaksij

Galaksija Andromeda in sama Mlečna pot spadata v Lokalno skupino galaksij, ki združuje skupno 40 galaksij. Mlečna pot, Andromeda in galaksija Trikotnik so največji člani te skupine.

Ostalo sestavljajo pritlikave galaksije eliptičnega, spiralnega ali nepravilnega tipa, ki vključujejo Magellanske oblake.

Struktura

Struktura Andromede je v osnovi enaka kot pri vseh spiralnih galaksijah:

Slika 4. Struktura značilne spiralne galaksije. Vir: Univerza v Manitobi.

- Jedro, v katerem je supermasivna črna luknja.

- Žarnica, ki obdaja jedro in je polna zvezd, je napredovala v svoji evoluciji.

- Disk medzvezdnega materiala.

- Halo, ogromna razpršena sfera, ki obdaja že imenovane strukture in je zmedena s halo sosednje Mlečne poti.

Poreklo in evolucija Kako je nastala Andromeda?

Galaksije segajo v protogalaksije ali prvotne plinske oblake, ki so se organizirali razmeroma kmalu po velikem udaru, veliki eksploziji, ki je povzročila vesolje.

Med velikim praskom so nastali lažji elementi, vodik in helij. Na ta način so bile prve protogalaksije nujno sestavljene iz teh elementov.

Sprva je bila zadeva homogeno razporejena, vendar se je v nekaterih točkah nabralo malo več kot v drugih. Na mestih, kjer je bila gostota večja, je sila gravitacije brcala in povzročila, da se je nabralo več snovi. Sčasoma je gravitacijsko krčenje povzročilo protogalaksije.

Andromeda je morda posledica združitve več protogalaksij, ki so se zgodile pred približno 10 milijardami let.

Če upoštevamo, da je ocenjena starost vesolja 13,7 milijarde let, se je Andromeda oblikovala kmalu po velikem udaru, tako kot Mlečna pot.

Andromeda je v času svojega obstoja absorbirala druge protogalaksije in galaksije, kar ji je pomagalo, da so ji postavili trenutno obliko. Tudi stopnja nastajanja zvezd se je v tem času spreminjala, saj se med tem približevanjem stopnja nastajanja zvezd povečuje.

Kljub dejstvu, da se vesolje širi, se galaksija Andromeda trenutno hitro približuje Mlečni poti s hitrostjo 300 km / s, zato se v daljni prihodnosti pričakuje "trk" med obema ali vsaj enim pristopom. takšna, da sta obe močno deformirani.

Takšni dogodki niso redki in niso nujno nasilni ali uničevalni, glede na veliko razdaljo med zvezdami.

Če so padajoče galaksije enake velikosti, bodo verjetno izgubile obliko in oblikovale eliptično galaksijo ali nepravilno galaksijo. Če je ena manjša, bo večja ohranila obliko, tako da jo absorbira, ali pa bo doživela bolj ali manj vidno deformacijo.

Cefeidi in astronomske razdalje

Edwin Hubble je s pomočjo cefidov določil razdaljo do Andromede in pokazal, da gre za galaksijo razen Mlečne poti.

Cefeidi so izjemno svetle zvezde, veliko svetlejše od Sonca, zato jih je mogoče videti celo od daleč. Polaris, pol zvezda je primer cefida.

Zanje je značilno, da se občasno podaljšajo in krčijo, med katerimi se njihova svetlost v rednih intervalih povečuje in zmanjšuje. Zato so znani kot pulzirajoče zvezde.

Astronom Henrietta Leavitt (1868–1921) je ugotovila, da ima katerikoli cefeid z istim obdobjem T enako svetlost ali lastno magnitudo Mv v skladu z enačbo:

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

To velja za vsak cefid, ne glede na to, kako daleč je. Torej, ko identificiramo cefeid v oddaljeni galaksiji, bo pregled njegovega obdobja pokazal tudi njegovo velikost, saj so predhodno umerjene krivulje magnitude in obdobja.

Zdaj ima vsak svetlobni vir lastno in navidezno jakost.

Ko se ponoči na daljavo opazita dve enako svetli luči, imata lahko oba enako notranjo svetlost, vendar je lahko eden izmed virov tudi manj svetel in bližje, zato sta videti enaka.

Notranja veličina zvezde je povezana z njeno svetilnostjo: jasno je, da večja kot je, večja je svetilnost. Razlika med navidezno in lastno velikostjo je odvisna od razdalje do vira.

Razmerje med magnitudo in razdaljo

Astronomi uporabljajo naslednjo enačbo, ki povezuje omenjene tri spremenljivke; lastna jakost, navidezna jakost in razdalja:

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

Kjer je m _v navidezna magnituda, je M _v absolutna in d je oddaljenost od svetlobnega vira (v parsecs *), v tem primeru zvezda.

Na ta način je Hubble našel Cefeide v meglici Andromeda z zelo majhnimi magnitudami, kar pomeni, da so bili zelo daleč.

Razdalja med nama in Andromedo, ki jo je Hubble določil s to metodo, je bila 285 kiloparsec, nekaj več kot 929 tisoč svetlobnih let. Trenutno sprejeta vrednost je 2,5 milijona svetlobnih let, kar je več kot dvakrat več, kot je ocenil Hubble.

Izkazalo se je, da v času, ko je Hubble ocenil, ni bilo znano, da obstajata dva razreda cefeidov, zato je podcenjeval razdaljo. Kljub temu mu je uspelo dokazati, da je tako velik, da Andromeda zagotovo ni del Mlečne poti.

* 1 parsec = 3,26 svetlobnih let.

Reference

1. Taylor, N. Galaksija Andromeda (M31): lokacija, značilnosti in slike. Pridobljeno: space.com.
2. Univerza Manitoba. Raziskovalni projekt 1: Spiralne galaksije. Pridobljeno: fizika.umanitoba.ca.
3. Pasachoff, J. 2007. Kozmos: Astronomija v novem tisočletju. Tretja izdaja. Thomson-Brooks / Cole.
4. Semena, M. 2011. Temelji astronomije. Sedma izdaja. Cengage Learning.
5. Wikipedija. Andromeda Galaxy. Pridobljeno: es.wikipedia.org.