Що відомо про галактиці Андромеди?
Галактика Андромеди, також відома як M31, є
Що з'ясували вчені?
У знаменну дослідженні вчені з допомогоюкосмічного телескопа «Хаббл» нанесли на карту величезну газову оболонку - ореол - яка оточує галактику Андромеди. Вчені були здивовані, виявивши, що це тонке, майже невидиме гало дифузійної плазми простягається на 1,3 млн світлових років від галактики - приблизно на півдорозі до нашого Чумацького шляху - і на 2 млн світлових років в деяких напрямках. Це означає, що ореол Андромеди вже натикається на ореол нашої галактики.
Вони також виявили, що гало має шаруватуструктуру з двома основними вкладеними і окремими оболонками газу. Це найбільш повне дослідження гало, що оточує галактику. Чим ближче спостережуваний ореол Андромеди, тим краще ми можемо зрозуміти його структуру.
На цій ілюстрації зображено газове галогалактики Андромеди, якщо його можна було побачити неозброєним оком. На відстані 2,5 мільйона світлових років велична спіральна галактика Андромеди настільки близька до нас, що здається сигароподібною плямою світла високо в осінньому небі. Якби її газовий ореол можна було побачити неозброєним оком, він був би приблизно втричі ширший від Великої Ведмедиці — це, безумовно, найбільша деталь на нічному небі.
Автори і права: НАСА, ЄКА, Дж. ДеПаскуель і Е. Уитли (STScI) і З. Левай (фонове зображення)
«Розуміння величезних газових ореолів, що оточуютьгалактики, надзвичайно важливо, - пояснила соісследователь Саманта Берек з Єльського університету в Нью-Хейвені, штат Коннектикут. - Цей резервуар газу містить паливо для майбутнього зореутворення в галактиці, а також залишки в результаті таких подій, як наднові. Він сповнений ключів до розгадки минулого і майбутнього еволюції галактики, і ми нарешті можемо вивчити її в усіх деталях на нашому найближчому галактичному сусіда ».
«Ми виявили, що внутрішня оболонка,тягнеться приблизно на півмільйона світлових років, набагато складніша і динамічна, - пояснив керівник дослідження Ніколас Ленер з Університету Нотр-Дам в Індіані. - Зовнішня оболонка більш гладка і гаряча. Ця різниця, ймовірно, є результатом впливу активності наднової в диску галактики, більше що безпосередньо впливає на внутрішнє гало ».
Ознакою цієї діяльності є відкриттякомандою великої кількості важких елементів в газовому ореолі Андромеди. Більш важкі елементи готуються в надрах зірок, а потім викидаються в космос - іноді люто, коли зірка вмирає. Потім гало забруднюється цим матеріалом від зіркових вибухів.
Проект AMIGA і пошук квазарів
У рамках програми під назвою Project AMIGA(Карта поглинання іонізованого газу в Андромеді) у дослідженні вивчалося світло 43 квазарів — дуже далеких, блискучих ядер активних галактик, які живляться чорними дірками, — далеко за межами Андромеди. Квазари - одні з найяскравіших космічних об'єктів у Всесвіті, що є ядрами галактик, що знаходяться далеко за межами Андромеди. Розкидані за гало квазари «підсвічують» його, що й дозволяє вченим детально досліджувати ці області.
Дивлячись через гало на світло квазарів, командаспостерігала, як цей світ поглинається гало Андромеди і як це поглинання змінюється в різних регіонах. Величезний ореол Андромеди зроблений з дуже розрідженого і іонізованого газу, який не випускає легко виявляється випромінювання. Отже, відстеження поглинання світла від фонового джерела - найкращий спосіб досліджувати цей матеріал.
На цій ілюстрації показано розташування 43квазарів, які вчені використовували для дослідження газового гало Андромеди. Ці квазари - дуже далекі блискучі ядра активних галактик, що живляться чорними дірами, - розкидані далеко за гало, що дозволяє вченим досліджувати кілька регіонів. Дивлячись через величезну гало на світло квазарів, команда спостерігала, як цей світ поглинається гало і як це поглинання змінюється в різних регіонах. Відстежуючи поглинання світла, що виходить від фонових квазарів, вчені можуть досліджувати матеріал гало.
Джерела: НАСА, ЄКА та Е. Уитли (STScI)
Дослідники використовували унікальну можливістьспектрографа космічного походження Хаббла (COS) для вивчення ультрафіолетового світла від квазарів. Ультрафіолетове світло поглинається атмосферою Землі, що робить неможливим спостереження за допомогою наземних телескопів. Команда використовувала COS для виявлення іонізованого газу з вуглецю, кремнію і кисню. Атом стає іонізованим, коли радіація позбавляє його одного або декількох електронів.
Як раніше вивчалося гало Андромеди і чому це так складно?
Раніше ореол Андромеди вже досліджувався командоюЛенера. У 2015 році вони виявили, що ореол Андромеди великий і масивний. Але вченим було мало натяку на його складність; тепер він нанесений на карту більш детально, що призвело до більш точного визначення його розміру і маси.
Раніше було дуже мало інформації - всього шість квазарів - в межах 1 млн. світлових років від галактики. Тепер у вчених більше інформації про внутрішню область ореолу Андромеди.
Оскільки ми живемо всередині Чумацького шляху, вченимнелегко інтерпретувати сигнатуру гало нашої власної галактики. Однак вони вважають, що ореоли Андромеди і Чумацького шляху повинні бути дуже схожі, оскільки ці дві галактики також дуже схожі. Дві галактики знаходяться на шляху зіткнення і зіллються, утворюючи гігантську еліптичну галактику приблизно через 4 млрд років.
Вчені досліджували газові гало більш далекихгалактик, але ці галактики набагато менше на небі, а це означає, що кількість досить яскравих фонових квазарів, щоб дослідити їх гало, зазвичай становить лише один на галактику. Тому просторова інформація по суті втрачається. Через близькість до Землі газовий ореол Андромеди вимальовується в небі, що дозволяє збирати набагато більші зразки.
Чому вивчення Андромеди так важливо?
Експеримент з пошуку і вивчення квазарів заАндромедою дійсно унікальний, тому що тільки з цієї галактикою у нас є інформація про її ореолі не тільки по одній або двом лініям огляду, але і по більш ніж 40. Це новаторський підхід до зображення всієї складності гало галактики за межами Чумацького шляху.
Фактично Андромеда - єдина галактика уВсесвіту, для якої цей експеримент може бути проведений зараз і тільки з «Хабблом». Тільки за допомогою чутливого до ультрафіолету космічного телескопа майбутнього вчені зможуть регулярно проводити експерименти такого типу за межами приблизно 30 галактик, що входять в Місцеву групу.
«Таким чином, Project AMIGA також дав нам можливість зазирнути в майбутнє», - уклав Ленер.
Як спостерігати Андромеду і як її вивчають зараз?
M31 знаходиться в сузір'ї Андромеди і найкращеспостерігається в листопаді. Галактика має видиму зоряну величину 3,1, тому її можна побачити неозброєним оком навіть в областях з помірним світловим забрудненням. Оскільки це дуже легко спостерігається деталь в нічному небі, неможливо сказати, хто відкрив галактику Андромеди. Проте, в «Книзі нерухомих зірок» 964 року перського астронома Абд ар-Рахмана ас-Суфі міститься перше відоме повідомлення про цей об'єкт.
Зображення: Stellarium
Ця зоряна карта для M31 є вид з середніх північних широт для даного місяця і часу.
Автори: НАСА, ЄКА, Дж. Далкантон, Б. Ф. Вільямс і Л. С. Джонсон (Вашингтонський університет), група PHAT і Р. Гендлер
А це зображення нашого найближчого великогосусіда по галактиці, M31, складено з 7398 знімків, отриманих за допомогою 411 окремих наведень телескопа, і є найбільшою мозаїкою «Хаббла» на сьогоднішній день. 1,5 млрд пікселів на мозаїці показують понад 100 млн зірок і тисячі зоряних скупчень, вбудованих у частину млинця M31, також відомого як галактика Андромеди. Хоча галактика знаходиться на відстані більше 2 млн світлових років від нас, «Хаббл» досить потужний, щоб розділити окремі зірки на цій ділянці диска завдовжки 61 000 світлових років. Це як фотографувати пляж та розбирати окремі піщинки.
«Хаббл» відстежує щільно упаковані зірки,відходять від внутрішнього центру галактики (зліва). Вийшовши з цієї центральної галактичної опуклості, панорама простягається через смуги зірок і пилу до більш розрідженому зовнішньому диску. Більш холодні жовтуваті зірки домінують в центрі галактики, в нижньому лівому кутку. Синя кільцева деталь, що тягнеться від верхнього лівого кута до нижнього правого, являє собою спіральний рукав з численними скупченнями молодих блакитних зірок і областей зореутворення. Темні силуети простежують складні структури пилу.
Джерела: НАСА, ЄКА, Б. Вільямс і Дж. Далкантон (Вашингтонський університет, Сіетл)
Це зображення, отримане телескопом Хаббл,охоплює 7900 світлових років і показує густонаселену центральну область M31. Яскрава область праворуч від центру – це група зірок, розташованих навколо чорної дірки галактики. Сині крапки, розкидані по всьому зображенню, - це ультрасині зірки, які передчасно скинули свої зовнішні шари матеріалу, оголивши свої надзвичайно гарячі ядра.
Читати також
Подивіться, як може виглядати Proxima b. Це планета найближчої до нас зірки
Створено пристрій, за секунди самостійно заповнює документи в МФЦ
Симптоми коронавируса у дітей. На що варто звернути увагу?