Cosa si sa della galassia di Andromeda?
La Galassia di Andromeda, conosciuta anche come M31, è una
Cosa hanno scoperto gli scienziati?
In uno studio fondamentale, gli scienziati utilizzanoIl telescopio spaziale Hubble ha mappato l'immenso involucro di gas - l'alone - che circonda la galassia di Andromeda. Gli scienziati sono rimasti sorpresi di scoprire che questo alone sottile e quasi invisibile di plasma diffuso si estende per 1,3 milioni di anni luce dalla galassia - circa a metà strada dalla nostra Via Lattea - e 2 milioni di anni luce in alcune direzioni. Ciò significa che l'alone di Andromeda sta già sbattendo contro l'alone della nostra galassia.
Hanno anche scoperto che l'alone ha uno stratostruttura con due principali gusci di gas annidati e separati. Questo è lo studio più completo dell'alone che circonda la galassia. Più vicino è l'alone di Andromeda osservato, meglio possiamo comprenderne la struttura.
Questa illustrazione mostra un alone di gasLa galassia di Andromeda, se potesse essere vista ad occhio nudo. A 2,5 milioni di anni luce di distanza, la maestosa galassia a spirale di Andromeda è così vicina a noi che appare come una macchia di luce a forma di sigaro alta nel cielo autunnale. Se il suo alone gassoso potesse essere visto ad occhio nudo, sarebbe circa tre volte più largo dell’Orsa Maggiore, di gran lunga la caratteristica più grande nel cielo notturno.
Credito immagine e copyright: NASA, ESA, J. DePasquel & E. Wheatley (STScI) e Z. Levy (immagine di sfondo)
“Capire gli enormi aloni di gas che circondanola galassia è estremamente importante '', ha spiegato la co-investigatrice Samantha Berek della Yale University di New Haven, nel Connecticut. “Questo serbatoio di gas contiene carburante per la futura formazione stellare nella galassia, oltre a resti di eventi come le supernove. È pieno di indizi sull'evoluzione passata e futura della galassia e possiamo finalmente studiarla in dettaglio sul nostro vicino galattico più prossimo. "
"Abbiamo scoperto che l'involucro interno,che copre circa mezzo milione di anni luce è molto più complesso e dinamico '', ha spiegato il leader dello studio Nicholas Lehner dell'Università di Notre Dame in Indiana. - Il guscio esterno è più liscio e caldo. Questa differenza è probabilmente il risultato degli effetti dell'attività della supernova nel disco della galassia, che influenzano più direttamente l'alone interno ".
Un segno di questa attività è la scopertasquadra di un gran numero di elementi pesanti nell'alone di gas di Andromeda. Gli elementi più pesanti vengono preparati nelle viscere delle stelle e poi espulsi nello spazio, a volte violentemente quando la stella muore. L'alone viene quindi contaminato con questo materiale dalle esplosioni stellari.
Il progetto AMIGA e la ricerca dei quasar
Come parte di un programma chiamato Progetto AMIGA(Map of Ionized Gas Absorption in Andromeda) Lo studio ha esaminato la luce di 43 quasar – i nuclei brillanti molto distanti di galassie attive alimentate da buchi neri – situati ben oltre Andromeda. I quasar sono tra gli oggetti cosmici più luminosi dell'Universo e rappresentano i nuclei delle galassie situate ben oltre Andromeda. I quasar sparsi dietro l'alone lo “illuminano”, il che consente agli scienziati di studiare queste aree in dettaglio.
Guardando attraverso l'alone la luce dei quasar, la squadraosservato come questa luce viene assorbita dall'alone di Andromeda e come questo assorbimento varia nelle diverse regioni. L'enorme alone di Andromeda è costituito da un gas molto rarefatto e ionizzato che non emette radiazioni facilmente rilevabili. Pertanto, monitorare l'assorbimento della luce da una sorgente di sfondo è il modo migliore per indagare su questo materiale.
Questa illustrazione mostra la posizione 43quasar, che gli scienziati hanno utilizzato per studiare l'alone gassoso di Andromeda. Questi quasar - i nuclei molto lontani e brillanti di galassie attive alimentati da buchi neri - sono sparsi ben oltre l'alone, consentendo agli scienziati di esplorare più regioni. Guardando attraverso l'enorme alone verso la luce dei quasar, il team ha osservato come questa luce viene assorbita dall'alone e come questo assorbimento varia nelle diverse regioni. Tracciando l'assorbimento della luce dai quasar di sfondo, gli scienziati possono esaminare il materiale dell'alone.
Fonti: NASA, ESA e E. Wheatley (STScI)
I ricercatori hanno colto un'opportunità unicalo spettrografo Hubble Space-Origin (COS) per studiare la luce ultravioletta dai quasar. La luce ultravioletta viene assorbita dall'atmosfera terrestre, rendendo impossibile l'osservazione con i telescopi terrestri. Il team ha utilizzato il COS per rilevare i gas ionizzati da carbonio, silicio e ossigeno. Un atomo diventa ionizzato quando la radiazione lo spoglia di uno o più elettroni.
Come è stato studiato l'alone di Andromeda prima e perché è così difficile?
In precedenza, l'alone di Andromeda era già stato indagato dal teamLener. Nel 2015, hanno scoperto che l'alone di Andromeda è grande e massiccio. Ma gli scienziati avevano poco indizio della sua complessità; ora è mappato in maggiore dettaglio, con conseguente determinazione più accurata delle sue dimensioni e massa.
In precedenza, c'erano pochissime informazioni - solo sei quasar - entro 1 milione di anni luce dalla galassia. Ora gli scienziati hanno più informazioni sulla regione interna dell'alone di Andromeda.
Dal momento che viviamo all'interno della Via Lattea, scienziatinon è facile interpretare la firma dell'alone della nostra galassia. Tuttavia, credono che gli aloni di Andromeda e della Via Lattea dovrebbero essere molto simili, poiché anche le due galassie sono molto simili. Le due galassie sono sul loro percorso di collisione e si fonderanno per formare una gigantesca galassia ellittica in circa 4 miliardi di anni.
Gli scienziati hanno studiato gli aloni di gas più distantigalassie, ma queste galassie sono molto più piccole nel cielo, il che significa che il numero di quasar di sfondo abbastanza luminosi da esplorare i loro aloni è di solito solo uno per galassia. Pertanto, le informazioni spaziali vengono essenzialmente perse. A causa della sua vicinanza alla Terra, l'alone di gas di Andromeda si profila nel cielo, consentendo la raccolta di campioni molto più grandi.
Perché studiare Andromeda è così importante?
Un esperimento per trovare e studiare i quasarAndromeda è davvero unica perché è solo con questa galassia che abbiamo informazioni sul suo alone, non solo lungo una o due linee di vista, ma anche oltre 40. Questo è un approccio innovativo per rappresentare l'intera complessità dell'alone galattico oltre la Via Lattea.
In effetti, Andromeda è l'unica galassia inUniverso per il quale questo esperimento può essere effettuato ora e solo con "Hubble". Solo con l'aiuto del telescopio spaziale sensibile agli ultravioletti del futuro gli scienziati potranno condurre regolarmente esperimenti di questo tipo al di fuori delle circa 30 galassie del Gruppo Locale.
"In questo modo, il progetto AMIGA ci ha anche offerto uno sguardo al futuro", ha concluso Lehner.
Come osservare Andromeda e come viene studiata ora?
M31 è nella costellazione di Andromeda ed è il miglioreosservato a novembre. La galassia ha una magnitudine apparente di 3,1, quindi può essere vista ad occhio nudo anche in aree con moderato inquinamento luminoso. Poiché questo è un dettaglio molto facilmente osservabile nel cielo notturno, è impossibile dire chi ha scoperto la galassia di Andromeda. Tuttavia, il 964 Book of Fixed Stars dell'astronomo persiano Abd ar-Rahman al-Sufi contiene il primo rapporto noto di questo oggetto.
Immagine: Stellarium
Questa mappa stellare per M31 è una vista dalle latitudini medio-settentrionali per un dato mese e ora.
Autori: NASA, ESA, J. Dalcanton, B. F. Williams e L. S. Johnson (University of Washington), PHAT e R. Gendler
E questa è un'immagine del nostro maggiore più vicinodel suo vicino galattico, M31, è composto da 7.398 immagini prese da 411 orientamenti separati del telescopio, ed è il più grande mosaico di Hubble fino ad oggi. Gli 1,5 miliardi di pixel del mosaico mostrano più di 100 milioni di stelle e migliaia di ammassi stellari incorporati in parte del disco pancake di M31, noto anche come Galassia di Andromeda. Sebbene la galassia sia distante più di 2 milioni di anni luce, Hubble è abbastanza potente da separare le singole stelle in questa regione del disco di 61.000 anni luce. È come scattare una foto di una spiaggia e separare i singoli granelli di sabbia.
Hubble tiene traccia delle stelle densamente ammassateche si estende dal centro interno della galassia (a sinistra). Uscendo da questo rigonfiamento galattico centrale, il panorama si estende attraverso strisce di stelle e polvere fino al disco esterno più sottile. Stelle giallastre più fredde dominano il centro della galassia, nell'angolo inferiore sinistro. La caratteristica circolare blu che si estende dall'angolo superiore sinistro a quello inferiore destro è un braccio a spirale con numerosi ammassi di giovani stelle blu e regioni di formazione stellare. Sagome scure tracciano complesse strutture di polvere.
Fonti: NASA, ESA, B. Williams e J. Dalcanton (University of Washington, Seattle)
Questa immagine presa dal telescopio Hubblesi estende per 7.900 anni luce e mostra la regione centrale densamente popolata di M31. L'area luminosa a destra del centro è un gruppo di stelle situate attorno al buco nero della galassia. I punti blu sparsi in tutta l’immagine sono stelle ultra-blu che hanno perso prematuramente i loro strati esterni di materiale, esponendo i loro nuclei estremamente caldi.
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