Hvad vides der om Andromeda-galaksen?
Andromeda Galaxy, også kendt som M31, er en
Hvad fandt forskerne ud af?
I en milepælundersøgelse brugte forskereHubble-teleskopet har kortlagt den enorme kuvert af gas - glorie - der omgiver Andromeda-galaksen. Forskere var overraskede over at finde ud af, at denne tynde, næsten usynlige glorie af diffust plasma strækker sig 1,3 millioner lysår fra galaksen - ca. halvvejs til vores Mælkevej - og 2 millioner lysår i nogle retninger. Dette betyder, at Andromedas halo allerede støder på vores galakse.
De fandt også, at glorie har et lagstruktur med to hovedindlejrede og separate gasskaller. Dette er den mest omfattende undersøgelse af haloen omkring galaksen. Jo tættere den observerede Andromeda-glorie er, jo bedre kan vi forstå dens struktur.
Denne illustration viser en gashaloAndromeda-galaksen, hvis den kunne ses med det blotte øje. 2,5 millioner lysår væk er den majestætiske spiralgalakse Andromeda så tæt på os, at den fremstår som en cigarformet lysplet højt på efterårshimlen. Hvis dens gasformige glorie kunne ses med det blotte øje, ville den være omkring tre gange så bred som Ursa Major - langt det største træk på nattehimlen.
Billedkredit og copyright: NASA, ESA, J. DePaskuel & E. Wheatley (STScI) & Z. Levy (baggrundsbillede)
”Forståelse af de enorme gashaloer, der omgivergalaksen er ekstremt vigtig, '' forklarede medforsker Samantha Berek fra Yale University i New Haven, Connecticut. ”Dette reservoir med gas indeholder brændstof til fremtidig stjernedannelse i galaksen såvel som rester fra begivenheder såsom supernovaer. Den er fuld af ledetråde til galakseens fortid og fremtidige udvikling, og vi kan endelig studere den i detaljer om vores nærmeste galaktiske nabo. "
”Vi fandt ud af, at den indre skal,strækning i omkring en halv million lysår er meget mere kompleks og dynamisk, '' forklarede studieleder Nicholas Lehner fra University of Notre Dame i Indiana. - Den ydre skal er glattere og varmere. Denne forskel er sandsynligvis resultatet af virkningen af supernova-aktivitet i galaksen, der mere direkte påvirker den indre glorie. "
Tegnet på denne aktivitet er opdagelsenhold af et stort antal tunge elementer i Andromeda-gashaloen. De tungere elementer forberedes i stjernernes tarm og skubbes derefter ud i rummet - undertiden voldsomt når stjernen dør. Haloen forurenes derefter med dette materiale fra stjerneksplosioner.
AMIGA-projektet og søgning efter kvasarer
Som en del af et program kaldet Project AMIGA(Kort over ioniseret gasabsorption i Andromeda) Undersøgelsen undersøgte lyset fra 43 kvasarer - de meget fjerne, strålende kerner af aktive galakser drevet af sorte huller - placeret langt ud over Andromeda. Kvasarer er blandt de lyseste kosmiske objekter i universet, der repræsenterer kernerne i galakser, der ligger langt ud over Andromeda. Kvasarer spredt bag glorien "oplyser" den, hvilket gør det muligt for forskere at studere disse områder i detaljer.
Ser gennem glorie på baggrund af kvasarer, holdetobserveret, hvordan dette lys absorberes af Andromeda-haloen, og hvordan denne absorption varierer i forskellige regioner. Andromedas enorme halo er lavet af en meget sjælden og ioniseret gas, der ikke udsender let detekterbar stråling. Derfor er sporing af absorption af lys fra en baggrundskilde den bedste måde at undersøge dette materiale på.
Denne illustration viser placering 43kvasarer, som forskere brugte til at studere Andromeda-gashaloen. Disse kvasarer - de meget fjerne, strålende kerner af aktive galakser, der drives af sorte huller - er spredt langt ud over glorie, så forskere kan udforske flere regioner. Når man kiggede gennem den enorme glorie på baggrund af kvasarer, observerede holdet, hvordan dette lys absorberes af glorien, og hvordan denne absorption varierer i forskellige regioner. Ved at spore absorptionen af lys fra baggrundskvasarer kan forskere undersøge halo-materiale.
Kilder: NASA, ESA og E. Wheatley (STScI)
Forskere greb en unik mulighedHubble Space-Origin Spectrograph (COS) for at studere ultraviolet lys fra kvasarer. Ultraviolet lys absorberes af jordens atmosfære, hvilket gør det umuligt at observere med jordbaserede teleskoper. Holdet brugte COS til at detektere ioniserede gasser fra kulstof, silicium og ilt. Et atom bliver ioniseret, når stråling striper det af en eller flere elektroner.
Hvordan blev Andromeda-glorie undersøgt før, og hvorfor er det så svært?
Tidligere var Andromedas glorie allerede undersøgt af holdetLener. I 2015 opdagede de, at Andromedas halo er stor og massiv. Men videnskabsmænd havde lidt antydning af dens kompleksitet; den kortlægges nu mere detaljeret, hvilket resulterer i en mere nøjagtig bestemmelse af dens størrelse og masse.
Tidligere var der meget lidt information - kun seks kvasarer - inden for 1 million lysår fra galaksen. Nu har forskerne flere oplysninger om den indre region af Andromedas glorie.
Da vi bor inde i Mælkevejen, forskeredet er ikke let at fortolke halosignaturen i vores egen galakse. De mener dog, at Andromeda- og Mælkevejen-haloerne skal være meget ens, da de to galakser også er meget ens. De to galakser er på deres kollisionsvej og vil smelte sammen og danne en kæmpe elliptisk galakse om cirka 4 milliarder år.
Forskere har undersøgt gashaloerne mere fjerntgalakser, men disse galakser er meget mindre på himlen, hvilket betyder, at antallet af baggrundskvasarer, der er lyse nok til at studere deres haloer, normalt kun er én pr. galakse. Derfor går rumlig information stort set tabt. På grund af sin nærhed til Jorden væver Andromedas gashal på himlen, så meget større prøver kan indsamles.
Hvorfor er det så vigtigt at studere Andromeda?
Et eksperiment at finde og studere kvasarer tilAndromeda er virkelig unik, fordi det kun er med denne galakse, at vi har information om dens glorie, ikke kun langs en eller to synsvinkler, men også over 40. Dette er en innovativ tilgang til at skildre hele kompleksiteten af den galaktiske glorie ud over Mælkevejen.
Faktisk er Andromeda den eneste galakse iUnivers, som dette eksperiment kan udføres for nu og kun med "Hubble". Kun ved hjælp af fremtidens ultravioletfølsomme rumteleskop vil forskere regelmæssigt kunne udføre eksperimenter af denne type uden for de cirka 30 galakser, der udgør den lokale gruppe.
”På denne måde gav Project AMIGA os også et indblik i fremtiden,” konkluderede Lehner.
Hvordan observeres Andromeda, og hvordan studeres det nu?
M31 er i konstellationen Andromeda og er bedstobserveret i november. Galaksen har en tilsyneladende styrke på 3,1, så den kan ses med det blotte øje selv i områder med moderat lysforurening. Da dette er en meget let observerbar detalje på nattehimlen, er det umuligt at fortælle, hvem der opdagede Andromeda-galaksen. Imidlertid indeholder 964 Book of Fixed Stars af den persiske astronom Abd ar-Rahman al-Sufi den første kendte rapport om dette objekt.
Billede: Stellarium
Dette stjernekort for M31 er en visning fra de nordlige breddegrader i en given måned og tid.
Forfattere: NASA, ESA, J. Dalcanton, B. F. Williams og L. S. Johnson (University of Washington), PHAT og R. Gendler
Og dette er et billede af vores nærmeste majoraf dens galaktiske nabo, M31, er sammensat af 7.398 billeder taget fra 411 separate teleskoporienteringer, og er Hubbles største mosaik til dato. De 1,5 milliarder pixels i mosaikken viser mere end 100 millioner stjerner og tusindvis af stjernehobe indlejret i en del af M31-pandekageskiven, også kendt som Andromedagalaksen. Selvom galaksen er mere end 2 millioner lysår væk, er Hubble kraftig nok til at adskille individuelle stjerner i dette 61.000 lysårsområde af disken. Det er som at tage et billede af en strand og sortere individuelle sandkorn fra.
Hubble holder styr på tæt pakket stjerner,strækker sig fra det indre centrum af galaksen (til venstre). Kommer ud af denne centrale galaktiske bule, strækker panoramaet sig gennem striber af stjerner og støv til den tyndere ydre skive. Køligere gullige stjerner dominerer centrum af galaksen i nederste venstre hjørne. Det blå cirkulære træk, der strækker sig fra øverst til venstre til nederst til højre, er en spiralarm med mange klynger af unge blå stjerner og stjernedannende regioner. Mørke silhuetter sporer komplekse støvstrukturer.
Kilder: NASA, ESA, B. Williams og J. Dalcanton (University of Washington, Seattle)
Dette billede taget af Hubble-teleskopetspænder over 7.900 lysår og viser den tætbefolkede centrale region M31. Det lyse område til højre for midten er en gruppe stjerner placeret omkring galaksens sorte hul. De blå prikker spredt over hele billedet er ultrablå stjerner, der for tidligt har smidt deres ydre lag af materiale og blotlagt deres ekstremt varme kerne.
Læs også
Se hvordan Proxima b kan se ud. Dette er planeten for den nærmeste stjerne for os
Der blev oprettet en enhed, der uafhængigt udfylder dokumenter i MFC på få sekunder
Symptomer på coronavirus hos børn. Hvad du skal være opmærksom på?