Objev Andromedy, původ, vlastnosti, struktura

1921
Egbert Haynes

Andromeda je to galaxie vytvořená konglomerací hvězdných systémů, prachu a plynu, které všechny podléhají gravitační síle. Je vzdálený 2,5 milionu světelných let od Země a je jediným objektem viditelným pouhým okem, který nepatří do Mléčné dráhy..

První záznam o galaxii pochází z roku 961, kdy ji perský astronom Al-Sufi popsal jako malou oblačnost v souhvězdí Andromedy. S největší pravděpodobností se to ostatním starým lidem také podařilo rozpoznat..

Obrázek 1. Galaxie Andromeda, podobná Mléčné dráze, viděná v ultrafialovém světle. Zdroj: Wikimedia Commons.

Později as dalekohledem to astronomové, kteří sledovali Galileo, nazvali jednoduše „mlhovina“. V polovině 19. století měl nejsilnější dalekohled průměr 72 palců a byl postaven irským astronomem Williamem Parsonsem, který přímo pozoroval zvědavou spirálovou strukturu některých mlhovin..

V roce 1924 si astronom Edwin Hubble uvědomil, že spirální mlhovina v Andromedě není součástí Mléčné dráhy. K tomu použil vlastnosti Cefeidů, třídy hvězd, jejichž jas se pravidelně pravidelně mění.. 

Velikost a teplota cefeidů se zvyšuje a snižuje, což velmi přesně souvisí se svítivostí s jejich periodou. Tímto způsobem Hubble dokázal stanovit stupnici vzdálenosti pro vesmír a odhadnout vzdálenost mezi Andromedou a Mléčnou dráhou. To potvrdilo, že mlhovina byla ve skutečnosti samostatnou galaxií a vesmír mnohem větším místem, než si představovali..

Rejstřík článků

  • 1 Charakteristika Andromedy
  • 2 Jak vidět Andromedu?
  • 3 Místní skupina galaxií
  • 4 Struktura
  • 5 Původ a vývoj Jak vznikla Andromeda?
    • 5.1 Cefeidy a astronomické vzdálenosti
  • 6 Reference

Funkce Andromeda

Andromeda je spirální galaxie, jejíž tvar je podobný tvaru naší Mléčné dráhy. Má tvar plochého kotouče, uprostřed má bouli a několik spirálních ramen. Ne všechny galaxie mají tento design.

Hubble, který je pozoroval stovky, je ve své slavné klasifikaci rozdělil na eliptické (E), lentikulární (L) a spirálové (S) hmatník diagram nebo Hubbleova sekvence který se stále používá.

Obrázek 2. Hubbleova ladička. Zdroj: Wikimedia Commons.

Spirální galaxie jsou zase rozděleny do dvou skupin, na ty, které mají střední čáru a na ty, které ji nemají.. 

V současné době panuje shoda v tom, že naše Mléčná dráha je spirální galaxie s příčkou Sbb, i když ji zvenčí nevidíme, ale Andromeda je jednoduchá spirální galaxie bez příčky Sbb, kterou odtud vidíme téměř od okraje.

Nejvýznamnější údaje o Andromedě jsou:

-Má dvojité jádro (viz část o Struktura později)

-Jeho rozměry jsou srovnatelné s Mléčnou dráhou. Andromeda je jen o něco větší, ale Mléčná dráha je masivnější a obsahuje více temné hmoty..

-Andromeda má několik satelitních galaxií, se kterými interaguje gravitačně: eliptické trpasličí galaxie: M32 a M110 a malá spirální galaxie M33.

-Jeho průměr je 220 tisíc světelných let.

-Je asi dvakrát jasnější než Mléčná dráha s 1 bilionem hvězd.

-Asi 3% energie emitované Andromedou jsou v infračervené oblasti, zatímco u Mléčné dráhy je toto procento 50%. Obvykle tato hodnota souvisí s rychlostí tvorby hvězd, proto je v Mléčné dráze vysoká a v Andromedě nižší..

Jak vidět Andromedu?

Messierův katalog, seznam 110 astronomických objektů z roku 1774, pojmenoval galaxii Andromeda, viditelnou v souhvězdí stejného jména, jako objekt M31.. 

Katalog NGC (Nový obecný katalog mlhovin a hvězdokup) jej nazývá NGC 224. 

Tato označení je třeba pamatovat při hledání galaxie na mapách oblohy, protože se používají v mnoha astronomických aplikacích pro počítače a telefony..

Pro vizualizaci Andromedy je vhodné nejprve vyhledat souhvězdí Cassiopea, které má velmi charakteristický tvar ve formě písmene W nebo M, podle toho, jak to vidíte..

Cassiopea je velmi snadno vizualizovatelná na obloze a galaxie Andromeda je mezi ní a souhvězdím Andromedy, jak je vidět na tomto diagramu:

Obrázek 3. Detail nebeské mapy k nalezení galaxie Andromeda. Zdroj: F. Zapata.

Je třeba mít na paměti, že pro vidění galaxie pouhým okem musí být obloha velmi temná a bez umělých světel v okolí.

Je však možné vidět galaxii i z obydleného města za jasné noci, ale vždy alespoň pomocí dalekohledu. Za těchto okolností se na uvedeném místě rozlišuje malý bělavý ovál.

S dalekohledem lze rozlišit mnohem více podrobností o galaxii a lze také lokalizovat dvě z jejích malých doprovodných galaxií.

Nejvhodnější období roku pro jeho zobrazení jsou:

-Severní polokoule: I když je to během roku viditelné méně, optimální měsíce jsou srpen a září.

-Jižní polokoule: mezi říjnem a prosincem.

Nakonec je vhodné pozorovat během nového měsíce, aby byla obloha velmi temná, a také nosit vhodný oděv pro sezónu.

Místní skupina galaxií

Galaxie Andromeda i samotná Mléčná dráha patří do Místní skupiny galaxií, která sdružuje celkem 40 galaxií. Mléčná dráha, Andromeda a galaxie Trojúhelník jsou největšími členy této skupiny..

Zbytek tvoří trpasličí galaxie eliptického, spirálového nebo nepravidelného typu, které zahrnují Magellanovy mraky.

Struktura

Struktura Andromedy je v podstatě stejná jako struktura všech spirálních galaxií:

Obrázek 4. Struktura typické spirální galaxie. Zdroj: University of Manitoba.

-Jádro, ve kterém je umístěna supermasivní černá díra.

-Žárovka obklopující jádro a plná hvězd postupovala ve svém vývoji.

-Disk mezihvězdného materiálu.

-Svatozář, obrovská difúzní koule, která obklopuje již pojmenované struktury a která je zaměňována se svatozáří sousední Mléčné dráhy.

Původ a vývoj Jak vznikla Andromeda?

Galaxie pocházejí z protogalaxií nebo prvotních plynových mraků, které se organizovaly relativně krátce po Velkém třesku, velké explozi, která dala vzniknout vesmíru..

Během velkého třesku vznikly nejlehčí prvky, vodík a hélium. Tímto způsobem byly první protogalaxie nutně složeny z těchto prvků.

Nejprve byla hmota rovnoměrně distribuována, ale v některých bodech se nahromadila o něco více než v jiných. Na místech, kde byla hustota vyšší, nabyla gravitační síla a způsobila hromadění více hmoty. V průběhu času gravitační kontrakce vedla k protogalaxiím.

Andromeda může být výsledkem sloučení několika protogalaxií, ke kterým došlo asi před 10 000 miliony let.

Vezmeme-li v úvahu, že odhadovaný věk vesmíru je 13,7 miliard let, vznikla Andromeda krátce po Velkém třesku, podobně jako Mléčná dráha..

Během své existence absorbovala Andromeda další protogalaxie a galaxie, což jí pomohlo dát její současnou podobu. Stejně tak se během této doby měnila její rychlost tvorby hvězd, protože během těchto přístupů se rychlost tvorby hvězd zvyšuje..

Ačkoli je známo, že se vesmír rozpíná, galaxie v Andromedě se v současné době rychle přibližuje k Mléčné dráze rychlostí 300 km / s, takže ve vzdálené budoucnosti se očekává „kolize“ mezi těmito dvěma nebo alespoň jedním přístupem. jsou velmi deformované.

Takové události nejsou neobvyklé a nemusí být nutně násilné nebo destruktivní vzhledem k velké vzdálenosti mezi hvězdami.. 

Pokud mají kolidující galaxie stejnou velikost, pravděpodobně ztratí svůj tvar a vyústí v eliptickou galaxii nebo nepravidelnou galaxii. Pokud je jedna menší, větší si udrží svůj tvar tím, že ji pohltí, nebo u ní dojde k víceméně znatelné deformaci..

Cefeidy a astronomické vzdálenosti

Edwin Hubble pomocí cefeidů určil vzdálenost k Andromedě a ukázal, že to byla galaxie kromě Mléčné dráhy.

Cefeidy jsou extrémně jasné hvězdy, mnohem jasnější než Slunce, takže je lze vidět i z velké dálky. Polaris, pólová hvězda je příkladem cefeidy.

Vyznačují se tím, že procházejí periodickými expanzemi a kontrakcemi, během nichž se jejich jas v pravidelných intervalech zvyšuje a snižuje. Proto jsou známí jako pulzující hvězdy.

Astronomka Henrietta Leavittová (1868-1921) zjistila, že jakákoli cefeida se stejným obdobím T má stejnou jasnost nebo vnitřní velikost Mv podle rovnice:

Mv = -1,43 - 2,81 log T.

To platí pro jakoukoli cefeidu bez ohledu na to, jak daleko je. Proto při identifikaci cefeidy ve vzdálené galaxii zkoumání jejího období také ukáže její velikost, protože existují křivky velikost versus období dříve kalibrováno.

Nyní má jakýkoli světelný zdroj vnitřní velikost a zdánlivou velikost.

Když jsou v noci na dálku vidět dvě stejně jasná světla, mohou mít obě stejný vnitřní jas, ale jeden ze zdrojů může být také méně jasný a bližší, a proto vypadají stejně..

Skutečná velikost hvězdy souvisí s její svítivostí: je zřejmé, že čím větší je velikost, tím větší je svítivost. Rozdíl mezi zdánlivou a vnitřní velikostí zase souvisí se vzdáleností ke zdroji..

Vztah mezi velikostí a vzdáleností

Astronomové používají následující rovnici, která souvisí se třemi uvedenými proměnnými; vnitřní velikost, zdánlivá velikost a vzdálenost:

mproti - Mproti = -5 + 5 log d

Kde M.proti  je zdánlivá velikost, Mproti je absolutní velikost ad je vzdálenost, ve které se nachází zdroj světla (v parsecích *), v tomto případě hvězda.

Tímto způsobem našel Hubble Cefeidy v mlhovině Andromeda s velmi malými velikostmi, což znamená, že byli velmi daleko..

Vzdálenost mezi námi a Andromedou, kterou Hubble určil touto metodou, byla 285 kiloparseků, něco přes 929 tisíc světelných let. Aktuálně přijímaná hodnota je 2,5 milionu světelných let, což je o něco více než dvojnásobek hodnoty odhadované HST..

Ukázalo se, že v době, kdy Hubble provedl svůj odhad, nebylo známo, že existují dvě třídy cefeid, a tak vzdálenost podcenil. Navzdory tomu se mu podařilo dokázat, že byl tak velký, že Andromeda rozhodně nebyla součástí Mléčné dráhy..

 * 1 bod = 3,26 světelného roku.

Reference

  1. Taylor, N. Galaxie Andromeda (M31): Poloha, charakteristika a obrázky. Obnoveno z: space.com.
  2. Manitobská univerzita. Výzkumný projekt 1: Spirální galaxie. Obnoveno z: physics.umanitoba.ca.
  3. Pasachoff, J. 2007. Kosmos: Astronomie v novém tisíciletí. Třetí edice. Thomson-Brooks / Cole.
  4. Seeds, M. 2011. Základy astronomie. Sedmé vydání. Cengage Learning.
  5. Wikipedia. Galaxie Andromeda. Obnoveno z: es.wikipedia.org.

Zatím žádné komentáře