Co wiadomo o galaktyce Andromedy?
Galaktyka Andromedy, znana również jako M31, to:
Czego dowiedzieli się naukowcy?
W przełomowym badaniu naukowcy używająKosmiczny Teleskop Hubble'a zmapował ogromną otoczkę gazu - halo - otaczającą galaktykę Andromedy. Naukowcy byli zaskoczeni, gdy odkryli, że to cienkie, prawie niewidoczne halo rozproszonej plazmy rozciąga się 1,3 miliona lat świetlnych od galaktyki - mniej więcej w połowie drogi do naszej Drogi Mlecznej - i 2 miliony lat świetlnych w niektórych kierunkach. Oznacza to, że halo Andromedy już wpada w halo naszej galaktyki.
Odkryli również, że aureola ma warstwęstruktura z dwoma głównymi zagnieżdżonymi i oddzielnymi płaszczami gazowymi. Jest to najbardziej wszechstronne badanie halo otaczającego galaktykę. Im bliżej obserwowanego halo Andromedy, tym lepiej możemy zrozumieć jego strukturę.
Ta ilustracja przedstawia halo gazoweGalaktyka Andromedy, jeśli można ją zobaczyć gołym okiem. Odległa o 2,5 miliona lat świetlnych majestatyczna galaktyka spiralna Andromedy znajduje się tak blisko nas, że wygląda jak plama światła w kształcie cygara wysoko na jesiennym niebie. Gdyby jej gazowe halo było widoczne gołym okiem, byłoby około trzy razy szersze niż Wielka Niedźwiedzica – zdecydowanie największy obiekt na nocnym niebie.
Źródło obrazu i prawa autorskie: NASA, ESA, J. DePaskuel & E. Wheatley (STScI) & Z. Levy (obraz tła)
„Zrozumieć otaczające ogromne halo gazowegalaktyka jest niezwykle ważna '' - wyjaśniła współbadaczka Samantha Berek z Uniwersytetu Yale w New Haven w stanie Connecticut. „Ten rezerwuar gazu zawiera paliwo do przyszłego formowania się gwiazd w galaktyce, a także pozostałości po wydarzeniach, takich jak supernowe. Zawiera wiele wskazówek dotyczących przeszłej i przyszłej ewolucji galaktyki i możemy wreszcie szczegółowo zbadać ją na naszym najbliższym galaktycznym sąsiadu. "
„Odkryliśmy, że powłoka wewnętrznaRozciąga się na około pół miliona lat świetlnych, jest znacznie bardziej złożona i dynamiczna, wyjaśnił kierownik badań Nicholas Lehner z University of Notre Dame w Indianie. - Zewnętrzna powłoka jest gładsza i cieplejsza. Ta różnica jest prawdopodobnie wynikiem efektów aktywności supernowych w dysku galaktyki, wpływających bardziej bezpośrednio na wewnętrzne halo ”.
Znakiem tej działalności jest odkryciezespół dużej liczby ciężkich pierwiastków w halo gazowym Andromedy. Cięższe pierwiastki są przygotowywane w trzewiach gwiazd, a następnie wyrzucane w kosmos - czasami gwałtownie, gdy gwiazda umiera. Halo zostaje następnie zanieczyszczone tym materiałem w wyniku gwiezdnych eksplozji.
Projekt AMIGA i poszukiwanie kwazarów
W ramach programu o nazwie Projekt AMIGA(Mapa absorpcji zjonizowanego gazu w Andromedzie) W badaniu zbadano światło 43 kwazarów – bardzo odległych, błyszczących jąder aktywnych galaktyk zasilanych przez czarne dziury – znajdujących się daleko poza Andromedą. Kwazary to jedne z najjaśniejszych obiektów kosmicznych we Wszechświecie, reprezentujące jądra galaktyk znajdujących się daleko poza Andromedą. Kwazary rozsiane za halo „oświetlają” je, co pozwala naukowcom szczegółowo badać te obszary.
Patrząc przez aureolę w światło kwazarów, zespółzaobserwowali, jak to światło jest absorbowane przez halo Andromedy i jak to pochłanianie zmienia się w różnych regionach. Ogromne halo Andromedy składa się z bardzo rozrzedzonego i zjonizowanego gazu, który nie emituje łatwo wykrywalnego promieniowania. Dlatego śledzenie pochłaniania światła ze źródła tła jest najlepszym sposobem badania tego materiału.
Ta ilustracja przedstawia lokalizację 43kwazary, których naukowcy wykorzystali do badania halo gazowego Andromedy. Te kwazary - bardzo odległe, błyszczące jądra aktywnych galaktyk napędzanych przez czarne dziury - są rozproszone daleko poza halo, umożliwiając naukowcom badanie wielu regionów. Patrząc przez ogromną aureolę pod światło kwazarów, zespół zaobserwował, jak to światło jest pochłaniane przez aureolę i jak zmienia się to pochłanianie w różnych regionach. Śledząc pochłanianie światła z kwazarów tła, naukowcy mogą badać materiał halo.
Źródła: NASA, ESA i E. Wheatley (STScI)
Badacze skorzystali z wyjątkowej okazjispektrograf Hubble Space-Origin Spectrograph (COS) do badania światła ultrafioletowego z kwazarów. Światło ultrafioletowe jest pochłaniane przez atmosferę ziemską, co uniemożliwia obserwację za pomocą teleskopów naziemnych. Zespół wykorzystał COS do wykrywania zjonizowanych gazów z węgla, krzemu i tlenu. Atom staje się zjonizowany, gdy promieniowanie pozbawia go jednego lub więcej elektronów.
Jak badano halo Andromedy wcześniej i dlaczego jest to takie trudne?
Wcześniej aureola Andromedy została już zbadana przezLener. W 2015 roku odkryli, że halo Andromedy jest duże i masywne. Ale naukowcy mieli niewielką wskazówkę dotyczącą jego złożoności; jest teraz bardziej szczegółowo odwzorowany, co skutkuje dokładniejszym określeniem jego wielkości i masy.
Wcześniej było bardzo mało informacji – tylko sześć kwazarów – w promieniu 1 miliona lat świetlnych od galaktyki. Teraz naukowcy mają więcej informacji na temat wewnętrznego obszaru halo Andromedy.
Ponieważ żyjemy w Drodze Mlecznej, naukowcynie jest łatwo zinterpretować sygnaturę halo naszej własnej galaktyki. Uważają jednak, że aureole Andromedy i Drogi Mlecznej powinny być bardzo podobne, ponieważ obie galaktyki są również bardzo podobne. Obie galaktyki są na swojej drodze zderzenia i za około 4 miliardy lat połączą się, tworząc gigantyczną galaktykę eliptyczną.
Naukowcy zbadali bardziej odległe halo gazowegalaktyki, ale te galaktyki są znacznie mniejsze na niebie, co oznacza, że liczba kwazarów tła dostatecznie jasnych, aby badać ich halo, wynosi zwykle tylko jeden na galaktykę. Dlatego informacje przestrzenne są zasadniczo tracone. Ze względu na bliskość Ziemi, na niebie unosi się halo gazu Andromedy, co pozwala na pobranie znacznie większych próbek.
Dlaczego studiowanie Andromedy jest tak ważne?
Eksperyment, dla którego można znaleźć i zbadać kwazaryAndromeda jest naprawdę wyjątkowa, ponieważ tylko w tej galaktyce mamy informacje o jej halo, nie tylko wzdłuż jednej lub dwóch linii wzroku, ale także ponad 40. To nowatorskie podejście do zobrazowania całej złożoności galaktycznego halo poza Drogą Mleczną.
W rzeczywistości Andromeda jest jedyną galaktyką wWszechświat, dla którego ten eksperyment można przeprowadzić teraz i tylko za pomocą „Hubble'a”. Tylko z pomocą przyszłego teleskopu kosmicznego wrażliwego na promieniowanie ultrafioletowe naukowcy będą mogli regularnie przeprowadzać tego typu eksperymenty poza około 30 galaktykami w Grupie Lokalnej.
„W ten sposób Projekt AMIGA dał nam również wgląd w przyszłość” - podsumował Lehner.
Jak obserwować Andromedę i jak jest obecnie badana?
M31 znajduje się w konstelacji Andromedy i jest najlepszaobserwowane w listopadzie. Galaktyka ma pozorną jasność 3,1 magnitudo, więc można ją zobaczyć gołym okiem nawet na obszarach o umiarkowanym zanieczyszczeniu światłem. Ponieważ jest to bardzo łatwo dostrzegalny szczegół na nocnym niebie, nie można powiedzieć, kto odkrył galaktykę Andromedy. Jednak 964 Księga Gwiazd Stałych autorstwa perskiego astronoma Abd ar-Rahmana al-Sufiego zawiera pierwsze znane opisy tego obiektu.
Zdjęcie: Stellarium
Ta mapa gwiazd dla M31 to widok ze środkowo-północnych szerokości geograficznych dla danego miesiąca i czasu.
Autorzy: NASA, ESA, J. Dalkanton, B. F. Williams i L. S. Johnson (University of Washington), PHAT i R. Gendler
A to jest zdjęcie naszego najbliższego majorajej galaktycznej sąsiadki, M31, składa się z 7398 zdjęć wykonanych z 411 różnych orientacji teleskopu i jest największą jak dotąd mozaiką Hubble'a. 1,5 miliarda pikseli mozaiki pokazuje ponad 100 milionów gwiazd i tysiące gromad gwiazd osadzonych w części dysku naleśnikowego M31, znanego również jako Galaktyka Andromedy. Chociaż galaktyka znajduje się w odległości ponad 2 milionów lat świetlnych, Hubble jest wystarczająco potężny, aby oddzielić pojedyncze gwiazdy w tym obszarze dysku mającym 61 000 lat świetlnych. To jakby zrobić zdjęcie plaży i uporządkować poszczególne ziarenka piasku.
Hubble śledzi gęsto upakowane gwiazdyrozciągający się od wewnętrznego środka galaktyki (po lewej). Wychodząc z tego centralnego zgrubienia galaktycznego, panorama rozciąga się przez smugi gwiazd i pyłu w kierunku cieńszego zewnętrznego dysku. Chłodniejsze żółtawe gwiazdy dominują w centrum galaktyki, w lewym dolnym rogu. Niebieska okrągła cecha rozciągająca się od lewej górnej do prawej dolnej to spiralne ramię z licznymi gromadami młodych niebieskich gwiazd i obszarami gwiazdotwórczymi. Ciemne sylwetki śledzą złożone struktury pyłu.
Źródła: NASA, ESA, B. Williams i J. Dalcanton (University of Washington, Seattle)
To zdjęcie wykonane przez teleskop Hubble'arozciąga się na 7900 lat świetlnych i przedstawia gęsto zaludniony centralny obszar M31. Jasny obszar na prawo od środka to grupa gwiazd znajdujących się wokół czarnej dziury w galaktyce. Niebieskie kropki rozsiane po całym zdjęciu to ultraniebieskie gwiazdy, które przedwcześnie zrzuciły zewnętrzne warstwy materii, odsłaniając niezwykle gorące jądra.
Czytaj także
Zobacz, jak może wyglądać Proxima b. To jest planeta najbliższej nam gwiazdy
Stworzono urządzenie, które w kilka sekund samodzielnie wypełnia dokumenty w MFC
Objawy koronawirusa u dzieci. Na co powinieneś zwrócić uwagę?