Vad är känt om Andromedagalaxen?
Andromedagalaxen, även känd som M31, är en
Vad fick forskarna veta?
I en landmärkesstudie använder forskareHubble-rymdteleskopet har kartlagt det enorma gashöljet - halo - som omger Andromedagalaxen. Forskare blev förvånade över att finna att denna tunna, nästan osynliga gloria av diffust plasma sträcker sig 1,3 miljoner ljusår från galaxen - ungefär halvvägs till vår Vintergatan - och 2 miljoner ljusår i vissa riktningar. Detta innebär att Andromedas gloria redan stöter på vår galaxs gloria.
De fann också att gloria har ett lagerstruktur med två huvudsakliga kapslade och separata gasskal. Detta är den mest omfattande studien av halo som omger galaxen. Ju närmare den observerade Andromeda-gloria är, desto bättre kan vi förstå dess struktur.
Den här illustrationen visar en gashaloAndromeda galaxen, om den kunde ses med blotta ögat. På 2,5 miljoner ljusår bort är den majestätiska spiralgalaxen Andromeda så nära oss att den framstår som en cigarrformad ljusfläck högt på hösthimlen. Om dess gasformade halo kunde ses med blotta ögat, skulle den vara ungefär tre gånger så bred som Ursa Major – det överlägset största inslaget på natthimlen.
Bildkredit och upphovsrätt: NASA, ESA, J. DePaskuel & E. Wheatley (STScI) & Z. Levy (bakgrundsbild)
”Förstå de enorma gashalor som omgergalaxen är oerhört viktig '', förklarade medundersökaren Samantha Berek från Yale University i New Haven, Connecticut. ”Den här gasbehållaren innehåller bränsle för framtida stjärnbildning i galaxen, liksom rester från händelser som supernovor. Den är full av ledtrådar till galaxens förflutna och framtida utveckling, och vi kan äntligen studera den i detalj om vår närmaste galaktiska granne. "
”Vi fann att det inre skalet,som sträcker sig över en halv miljon ljusår är det mycket mer komplext och dynamiskt, förklarade studieledare Nicholas Lehner vid University of Notre Dame i Indiana. - Det yttre skalet är mjukare och hetare. Denna skillnad är sannolikt resultatet av effekten av supernova-aktivitet i galaxens skiva, som mer direkt påverkar den inre halon. "
Ett tecken på denna aktivitet är upptäcktenteam av ett stort antal tunga element i Andromedas gashalo. De tyngre elementen förbereds i tarmarna av stjärnor och kastas sedan ut i rymden - ibland våldsamt när stjärnan dör. Halo förorenas sedan med detta material från stjärnexplosioner.
AMIGA-projektet och sökandet efter kvasar
Som en del av ett program som heter Project AMIGA(Karta över joniserad gasabsorption i Andromeda) Studien undersökte ljuset från 43 kvasarer – de mycket avlägsna, lysande kärnorna i aktiva galaxer som drivs av svarta hål – belägna långt bortom Andromeda. Kvasarer är bland de ljusaste kosmiska objekten i universum och representerar kärnorna i galaxer som ligger långt bortom Andromeda. Kvasarer utspridda bakom glorian "belyser" den, vilket gör det möjligt för forskare att studera dessa områden i detalj.
Tittar genom gloria mot bakgrund av kvasarer, lagetobserverade hur detta ljus absorberas av Andromeda-halon och hur denna absorption varierar i olika regioner. Andromedas enorma gloria är gjord av en mycket sällsynt och joniserad gas som inte avger lätt detekterbar strålning. Därför är det bästa sättet att undersöka detta material att spåra absorptionen av ljus från en bakgrundskälla.
Denna illustration visar plats 43kvasarer, som forskare använde för att studera Andromedas gashalo. Dessa kvasarer - de mycket avlägsna, lysande kärnorna i aktiva galaxer som drivs av svarta hål - är spridda långt bortom gloria, så att forskare kan utforska flera regioner. Tittar genom den enorma gloran mot kvasarsljuset, observerade laget hur detta ljus absorberas av glansen och hur denna absorption förändras i olika regioner. Genom att spåra absorptionen av ljus från bakgrundskvasarer kan forskare undersöka halo-material.
Källor: NASA, ESA och E. Wheatley (STScI)
Forskare använde en unik möjlighetHubble Space-Origin Spectrograph (COS) för att studera ultraviolett ljus från kvasarer. Ultraviolett ljus absorberas av jordens atmosfär, vilket gör det omöjligt att observera med markbaserade teleskop. Teamet använde COS för att detektera joniserade gaser från kol, kisel och syre. En atom joniseras när strålning avlägsnar den av en eller flera elektroner.
Hur studerades Andromeda-gloria tidigare och varför är det så svårt?
Tidigare undersöktes Andromedas gloria av teametLener. 2015 upptäckte de att Andromedas gloria är stor och massiv. Men forskare hade lite antydan till dess komplexitet; den kartläggs nu mer detaljerat, vilket resulterar i en mer exakt bestämning av dess storlek och massa.
Tidigare fanns det väldigt lite information - bara sex kvasarer - inom 1 miljon ljusår från galaxen. Nu har forskare fått mer information om den inre delen av Andromedas gloria.
Eftersom vi bor inne i Vintergatan, forskaredet är inte lätt att tolka halosignaturen i vår egen galax. De anser dock att halterna i Andromeda och Vintergatan borde vara mycket lika, eftersom de två galaxerna också är mycket lika. De två galaxerna är på sin kollisionsväg och kommer att smälta samman och bilda en gigantisk elliptisk galax på cirka 4 miljarder år.
Forskare har undersökt gashalor längre bortgalaxer, men dessa galaxer är mycket mindre på himlen, vilket innebär att antalet bakgrundskvasarer som är tillräckligt ljusa för att studera deras halor vanligtvis bara är en per galax. Därför försvinner rumslig information i huvudsak. På grund av sin närhet till jorden väver Andromedas gashalo på himlen, vilket gör att mycket större prover kan samlas in.
Varför är det så viktigt att studera Andromeda?
Ett experiment att hitta och studera kvasars förAndromeda är verkligen unikt eftersom det är bara med denna galax som vi har information om dess gloria, inte bara längs en eller två synvinklar, utan också över 40. Detta är ett innovativt sätt att skildra hela komplexiteten i den galaktiska glansen bortom Vintergatan.
Faktum är att Andromeda är den enda galaxen iUniversum för vilket detta experiment kan genomföras nu och endast med "Hubble". Endast med hjälp av framtidens ultraviolettkänsliga rymdteleskop kan forskare regelbundet genomföra experiment av denna typ utanför de cirka 30 galaxerna i den lokala gruppen.
”På det här sättet gav Project AMIGA oss också en inblick i framtiden”, avslutade Lehner.
Hur observerar man Andromeda och hur studeras det nu?
M31 är i konstellationen Andromeda och är bästobserverades i november. Galaxen har en skenbar styrka på 3,1, så den kan ses med blotta ögat även i områden med måttlig ljusförorening. Eftersom detta är en mycket lätt observerbar detalj på natthimlen är det omöjligt att säga vem som upptäckte Andromedagalaxen. Emellertid innehåller 964 Book of Fixed Stars av den persiska astronomen Abd ar-Rahman al-Sufi den första kända berättelsen om detta objekt.
Bild: Stellarium
Detta stjärndiagram för M31 är en vy från de nordligaste breddgraderna under en viss månad och tid.
Författare: NASA, ESA, J. Dalkanton, B. F. Williams och L. S. Johnson (University of Washington), PHAT och R. Gendler
Och det här är en bild av vår närmaste majorav dess galaktiska granne, M31, består av 7 398 bilder tagna från 411 separata teleskoporienteringar, och är Hubbles största mosaik hittills. De 1,5 miljarder pixlar i mosaiken visar mer än 100 miljoner stjärnor och tusentals stjärnhopar inbäddade i en del av M31 pannkaksskivan, även känd som Andromedagalaxen. Även om galaxen är mer än 2 miljoner ljusår bort, är Hubble tillräckligt kraftfull för att separera enskilda stjärnor i denna 61 000 ljusårsregion av skivan. Det är som att ta ett foto av en strand och sortera ut enskilda sandkorn.
Hubble håller reda på tätt packade stjärnoravgår från galaxens inre centrum (vänster). Kommer ut ur denna centrala galaktiska utbuktning, sträcker sig panoramaet genom strimmor av stjärnor och damm till den tunnare ytterskivan. Kallare gulaktiga stjärnor dominerar galaxens centrum, i det nedre vänstra hörnet. Den blå cirkulära funktionen som sträcker sig från övre vänstra till nedre högra delen är en spiralarm med många kluster av unga blå stjärnor och stjärnbildande regioner. Mörka silhuetter spårar komplexa dammstrukturer.
Källor: NASA, ESA, B. Williams och J. Dalcanton (University of Washington, Seattle)
Den här bilden tagen med Hubble-teleskopetspänner över 7 900 ljusår och visar den tätbefolkade centrala regionen M31. Det ljusa området till höger om mitten är en grupp stjärnor som ligger runt galaxens svarta hål. De blå prickarna som är utspridda i hela bilden är ultrablå stjärnor som i förtid har tappat sina yttre lager av material och exponerat sina extremt heta kärnor.
Läs också
Se hur Proxima b kan se ut. Detta är planeten för närmaste stjärna till oss
En enhet skapades som oberoende fyller i dokument i MFC på några sekunder
Symtom på coronavirus hos barn. Vad du bör vara uppmärksam på?