ANDROMEDA: OBJEV, PŮVOD, VLASTNOSTI, STRUKTURA - ARTE - 2025

Andromeda je galaxie složená z konglomerace hvězdných systémů, prachu a plynu, které podléhají gravitační síle. Nachází se 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 jej perský astronom Al-Sufi označil za malou oblačnost v souhvězdí Andromedy. Pravděpodobně se to podařilo i ostatním starodávným lidem.

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

Později, dalekohledem, astronomové, kteří sledovali Galileo, to nazvali jednoduše „mlhovinou“. V polovině 19. století byl nejmocnějším dalekohledem 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 Andromeda není součástí Mléčné dráhy. K tomu použil vlastnosti Cefeidů, třídy hvězd, jejichž jas se pravidelně mění pravidelně.

Velikost a teplota Cefeidů roste a klesá, což velmi přesně souvisí s jasem a periodou. Tímto způsobem byl Hubble schopen stanovit měřítko vzdálenosti pro vesmír a odhadnout vzdálenost mezi Andromedou a Mléčnou dráhou. To potvrdilo, že mlhovina byla ve skutečnosti nezávislá galaxie a vesmír mnohem větší místo, než si představovali.

Andromeda Funkce

Andromeda je spirální galaxie, jejíž tvar je podobný tvaru naší Mléčné dráhy. Je ve tvaru plochého disku, má vydutí ve středu a několik spirálních ramen. Ne všechny galaxie mají tento design.

Hubble, který je pozoroval stovky, je klasifikoval do eliptického (E), lentikulárního (L) a spirály (S) ve svém slavném ladicím diagramu vidlic nebo Hubbleově posloupnosti, která se dodnes používá.

Obrázek 2. Rozbočovací vidlice Hubble. Zdroj: Wikimedia Commons.

Spirálové galaxie se dále dělí na dvě skupiny, ty se středovou tyčí a ty bez.

Současný konsenzus spočívá v tom, že naše Mléčná dráha je spirálovitá galaxie Sb s omezeným přístupem, i když ji nemůžeme vidět zvnějšku, ale Andromeda je jednoduchá nebo nespojitá spirální galaxie Sb, kterou odtud vidíme téměř na okraji.

Nejvýznamnější údaje o Andromedě jsou:

- Má dvojité jádro (viz část Struktura níže)

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

- Aromeda má několik satelitních galaxií, s nimiž působí gravitačním způsobem: 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 miliardou hvězd.

- Zcela 3% energie emitované Andromedou je v infračervené oblasti, zatímco u Mléčné dráhy je toto procento 50%. Tato hodnota obvykle souvisí s rychlostí formování hvězd, proto je v Mléčné dráze vysoká a v Andromedě nižší.

Jak vidět Andromedu?

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

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

Tato označení jsou dobrým nápadem, který si musíte pamatovat při hledání galaxie na nebeských mapách, protože se používají v mnoha astronomických aplikacích pro počítače a telefony.

Pro vizualizaci Andromedy je vhodné nejprve najít souhvězdí Cassiopea, které má velmi charakteristický tvar ve tvaru písmene W nebo M, v závislosti na tom, jak to vidíte.

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

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

Mějte na paměti, že k pohledu na galaxii pouhým okem musí být obloha velmi tmavá 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 vyznačeném místě rozlišuje malý bělavý ovál.

S dalekohledem lze rozlišit mnohem více podrobností o galaxii a také dvě její malé doprovodné galaxie.

Nejvhodnější období roku pro zobrazení jsou:

- Severní polokoule: ačkoli je viditelnější po celý rok, optimální měsíce jsou srpen a září.

- Jižní polokoule: od října do prosince.

Nakonec je vhodné pozorovat během nového měsíce, aby obloha byla velmi tmavá, a také nosit vhodné oblečení 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 Magellanova mračna.

Struktura

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

Obrázek 4. Struktura typické spirálové 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.

- halo, obrovská rozptýlená koule, která obklopuje struktury již pojmenované a která je zaměňována s halou sousední Mléčné dráhy.

Původ a vývoj Jak vznikl Andromeda?

Galaxie mají svůj původ v protogalaxiích nebo oblacích prapůvodních plynů, které se organizovaly relativně krátce po Velkém třesku, velké explozi, která dala vznik vesmíru.

Během Velkého třesku byly vytvořeny lehčí prvky, vodík a helium. Tímto způsobem byly první protogalaxie nutně složeny z těchto prvků.

Zpočátku byla záležitost homogenně distribuována, ale v některých bodech se akumulovala o něco více než v jiných. V místech, kde byla hustota vyšší, se gravitační síla vrhla a způsobila hromadění více hmoty. V průběhu času gravitační kontrakce vyvolala protogalaxie.

Andromeda může být výsledkem sloučení několika protogalaxií, ke kterému došlo před asi 10 miliardami let.

Vzhledem k tomu, že odhadovaný věk vesmíru je 13,7 miliard let, Andromeda se utvořila krátce po Velkém třesku, stejně jako Mléčná dráha.

Během své existence Andromeda absorboval další protogalaxie a galaxie, které mu pomohly dát jeho aktuální podobu. Během této doby se také měnila rychlost tvorby hvězd, protože během těchto přístupů se rychlost tvorby hvězd zvyšuje.

Přestože je známo, že se vesmír rozšiřuje, galaxie Andromeda se v současné době rychle přibližuje k Mléčné dráze rychlostí 300 km / s, takže se ve vzdálené budoucnosti očekává „kolize“ mezi těmito dvěma nebo alespoň jedním přístupem. tak, že oba jsou velmi zdeformovaní.

Tyto události nejsou neobvyklé a nejsou nutně násilné nebo ničivé, vzhledem k velké vzdálenosti mezi hvězdami.

Pokud jsou srážející se galaxie stejné velikosti, pravděpodobně ztratí svůj tvar a vytvoří eliptickou galaxii nebo nepravidelnou galaxii. Pokud je jeden menší, větší si udrží jeho tvar jeho absorpcí nebo dojde k více či méně značné deformaci.

Cefeidy a astronomické vzdálenosti

Edwin Hubble použil Cefeidy k určení vzdálenosti od Andromedy ak prokázání, že se jednalo o galaxii kromě Mléčné dráhy.

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

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

Astronom Henrietta Leavitt (1868–1921) zjistil, že každý Cepheid se stejným obdobím T má podle rovnice stejný jas nebo vnitřní velikost Mv:

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

To platí pro všechny Cepheidy bez ohledu na to, jak daleko je. Když tedy identifikujeme Cepheid ve vzdálené galaxii, prozkoumání jeho období také ukáže jeho velikost, protože dříve byly kalibrované křivky velikosti versus období.

Nyní má jakýkoli světelný zdroj vnitřní velikost a zjevnou velikost.

Pokud jsou v noci na dálku vidět dvě stejně jasná světla, mohou mít obě stejné vnitřní jasnosti, ale jeden ze zdrojů může být také méně jasný a blíže, a proto vypadají stejně.

Vnitřní velikost hvězdy souvisí s její jasností: je zřejmé, že čím větší je velikost, tím větší je jas. Na druhé straně rozdíl mezi zdánlivou a vnitřní velikostí souvisí se vzdáleností ke zdroji.

Vztah mezi velikostí a vzdáleností

Astronomové používají následující rovnici, která se týká tří uvedených proměnných; vnitřní velikost, zdánlivá velikost a vzdálenost:

m _v - M _v = -5 + 5 log d

Tam, kde m _v je zdánlivá velikost, M _v je absolutní hodnota a d je vzdálenost od světelného zdroje (v parsecs *), v tomto případě hvězdy.

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

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

Ukazuje se, že v době, kdy Hubble učinil svůj odhad, nebylo známo, že existují dvě třídy Cefeidů, a tak podcenil vzdálenost. Přesto se mu podařilo dokázat, že je tak velké, že Andromeda rozhodně nebyl součástí Mléčné dráhy.

* 1 parsec = 3,26 světelných let.

Reference

1. Taylor, N. The Andromeda Galaxy (M31): Poloha, charakteristika a obrázky. Obnoveno z: space.com.
2. Univerzita Manitoba. 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.