Как найти Туманность Андромеды с помощью созвездия Кассиопеи? Галактика андромеды

Пегас и Андромеда

Подготовлено: сайт
09-09-2012, обновлено 12-10-2013

Ранними осенними вечерами в восточной части небосклона можно наблюдать два больших созвездия – Пегас и Андромеда, занимающих общую площадь на небе, равную 1843 квадратных градусов. Основной частью созвездия Пегаса является большой квадрат, обозначенный четырьмя звездами от 2,1 до 2,8 звездной величины, причем самая яркая звезда квадрата, расположенная в левом верхнем углу, является звездой α Андромеды и носит название Альферац, происходящее от арабского слова «фАрас» (конь). По идее звезда с таким названием должна быть альфой созвездия Пегаса (в древнегреческой мифологии крылатый конь), но так уж были проведены в 1928 году четкие границы созвездий, что Альферац был «аннексирован» в пользу созвездия Андромеды.

Впрочем, оба созвездия связаны между собой все той же древнегреческой мифологией, когда Персей во спасение царевны Андромеды отрубил голову чудовищу – горгоне Медузе, и из ее туловища выпрыгнул крылатый Пегас (по другой версии, Пегаса породила попавшая на землю кровь Медузы). Все три созвездия расположены в одной, хотя и очень обширной области неба, а в созвездии Персея при должной фантазии можно отыскать ту самую отрубленную голову Медузы, один из глаз которой… подмигивает!

Итак, Пегас и Андромеда тесно граничат друг с другом на небе, образуя огромный «ковш», который по площади в 2 – 3 раза больше знаменитого «ковша» Большой Медведицы, поэтому, вероятно, не так явно бросается в глаза. Впрочем, все зависит от того, как вы проведете «ручку» этого «ковша»: либо включите в него три звезды созвездия Пегаса, расположенные к западу от его «квадрата», исключив цепочку из четырех ярких звезд Андромеды, либо, наоборот, исключите три звезды «ручки» ковша Пегаса, оставив в качестве нее четыре звезды Андромеды. Получается вот такой загадочный ковш сразу с двумя ручками.

Как мы уже отметили, найти Пегас и Андромеду можно осенними вечерами в восточной части неба. В течение осенней ночи оба созвездия поднимаются все выше и выше, пока не пройдут верхнюю кульминацию над точкой юга, после чего, к утру, снижаются уже в западной половине небосклона. В конце осени – начале зимы созвездия хорошо видны ранним вечерами высоко в южной части неба, а к концу зимы по мере перемещения Солнца по таким созвездиям как Козерог и Водолей, Пегас уже теряется в ярких лучах вечерней зари, в то время как Андромеда с наступлением темноты располагается в западной части неба. Весной звезды Андромеды можно найти низко в северной части небосклона, ведь на широте Москвы большая часть созвездия является незаходящей. А с начала лета белыми ночами созвездие Андромеды и Пегаса можно наблюдать под утро в северо-восточной – восточной части неба.

Для поиска созвездий Пегаса и Андромеды вы можете воспользоваться прилагаемой поисковой картой.

Поисковая карта созвездий Андромеды и Пегаса

Что могут наблюдать начинающие любители астрономии в созвездиях Пегаса и Андромеды. Начнем с Андромеды, в которой располагается знаменитая галактика Андромеды, обозначенная в астрономически каталогах как М31. Найти эту галактику очень легко, особенно если вы располагаете самым обычным биноклем (или подзорной трубой). Но для этого надо научиться находить созвездие Андромеды на небе, а также знать, в какой его части притаилась эта самая яркая галактика северного неба. А найти М31 можно к северо-западу от звезд ν и μ Андромеды. Человек с нормальным зрением в безлунные ночи вдали от городской засветки может видеть эту туманность даже невооруженным глазом в виде маленького туманного облачка, ведь блеск знаменитой галактики 4,3m. Но если у вас слабое зрение или мешает сильная городская засветка неба, воспользуйтесь хотя бы театральным биноклем, в который вы увидите все то же «маленькое небесное облачко», названное так арабским астрономом Ас-Суфи еще в Х в. н. э.

Любительский снимок М31.

Конечно, Ас-Суфи и его современники не знали об истинной природе этого «небесного облачка», которая была установлена в 1924 г. известным американским астрономом Эдвином Хабблом, который на фотоснимках, сделанных с помощью 2,5-метрового телескопа-рефлектора впервые заметил в туманности Андромеды отдельные звезды. Тем самым, перед человечеством открылась величественная природа этой загадочной туманности, которая оказалась отдельным звездным миром – галактикой, схожей по структуре с нашей Галактикой. Таким образом, галактика Андромеды лежит за пределами нашей звездной системы, поэтому является самым далеким объектом Вселенной, доступном невооруженному глазу.

На современных фото видно, что М31 настолько велика в своих угловых размерах, что занимает на небе площадь почти в 70 раз больше полной Луны! Но свечение ее периферии настолько слабо, что человеческий глаз видит только ее центральную, более яркую часть поперечником всего в половину лунного диска.

Более опытные наблюдатели в телескопы могут заметить, что галактика Андромеды не одинока: у нее есть два спутника – галактики М32 и М110. Но если с поиском М32 в телескоп особых проблем не возникает (она видна как слабая туманная звездочка рядом с М31), то для обнаружения разряженного святящегося «пятна» М110 понадобится очень темная ночь с прозрачной атмосферой. Но как только вы увидите все три галактики, вы удивитесь этой величественной и красивой картине, ведь ни одна, пусть даже самая качественная фотография не может вызвать такого восторга, как собственные наблюдения.

Пронаблюдав на небе галактику М31, найдите теперь другой объект далекого космоса – шаровое звездное скопление М15 (или NGC 7078), видимое в созвездии Пегаса и расположенное примерно в 4° к северо-западу от оранжевой звезды Эниф (ε Пегаса, блеск 2,4m), являющейся кончиком ручки большого ковша Пегаса. Блеск этого шарового звездного скопления 6,2m, поэтому оно хорошо видно даже в бинокли в виде маленького туманного пятна округлой формы с угловым поперечником 15 угловых минут. Однако на самом деле это огромный рой звезд, удаленный от нас на расстояние 33,6 тыс. световых лет! М15 является одним из самых плотных шаровых скоплений нашей Галактики и состоит более чем из 100 000 звезд.

Ядро этого скопления подверглось сжатию (явлению, известному как «схлопывание ядра») и имеет центральный пик плотности, окружённый громадным количеством звёзд и, возможно, содержащий чёрную дыру.

М15 содержит довольно большое количество переменных звёзд, 112 из которых находятся в ядре. В скоплении было найдено по меньшей мере 9 пульсаров, включая одну возможную систему двойного пульсара. М15 также содержит четыре планетарные туманности, первая из которых (Pease 1) была обнаружена в 1928 году.

Если вы уже научились находить созвездие Пегаса на небе, попробуйте в бинокль (или небольшой телескоп) отыскать М15 на продолжении мысленной прямой, проведенной от звезды θ Пегаса через ε этого же созвездия.

Также обязательно отыщите в бинокль звезду 51 Пегаса. С виду это малоприметная желтая звезда +5,5 зв. вел. Но она имеет интересную историю. Дело в том, что в 1995 году астрономами Мишелем Майором (Michel Mayor) и Дидье Кело (Didier Queloz) были открыты первые в истории астрономии экзопланеты, обращающиеся вокруг звезды. И этой звездой как раз стала 51 Пегаса! Но, несмотря на схожесть 51 Пегаса с нашим Солнцем, открытая экзопланета вряд ли похожа на Землю. Она значительно превосходит нашу планету в размерах, а год на ней длится всего... 4,25 земных суток!

Поисковая карта 51 Пегаса (С) Sky & Telescope, адаптировано сайт

В заключение нашего обзора стоит упомянуть красивую двойную звезду γ Андромеды, названную арабскими астрономами именем Аламак. Уже в небольшие любительские телескопы видно, что главная, желтая с оранжевым оттенком звезда 2m имеет на расстоянии 10 угловых секунд горячий голубой спутник – звезду 5m. Стоит отметить, что спутник в свою очередь является двойной звездой с расстоянием между компонентами всего 0,3 угловой секунды, что делает их неразличимыми в любительские приборы.

Наблюдателям переменных звезд стоит обратить внимание на звезду о Андромеды, которая меняет свой блеск между 3,5m и 4,0m. Также меняет свой блеск в пределах от 2,4m до 2,8m и звезда β Пегаса, расположенная в верхнем правом углу «квадрата» Пегаса. Это типичная неправильная переменная звезда.

Вот такие интересные объекты могут наблюдать любители астрономии в самые скромные оптические приборы в двух главных созвездиях осеннего неба.

Андромеда на современной карте звездного неба

При подготовке статьи использовались материалы книги "Сокровища звездного неба" Ф.Ю. Зигеля, Wikipedia..

Человек, наблюдавший за бескрайними просторами космоса, долгое время соотносил нашу галактику Млечный Путь со Вселенной. Ни технические возможности, ни научные представления не позволяли нам понять, что размеры Вселенной гораздо большей размеров одной галактики. Только когда нам удалось заглянуть в глубину космоса, оказалось, что наш Млечный Путь – это всего лишь одна из сотни тысяч других галактик, населяющих бескрайний космос.

С самого образования Вселенной, постоянной спутницей Млечного Пути является галактика Андромеды. Ранее считавшаяся туманностью Андромеды, галактика на поверку оказалось гигантским скоплением звезд, в несколько раз большим, чем наша родная галактика.

Первые сведения о галактике Андромеды

Еще древние астрономы Востока, глядя на ночной небосклон, отмечали присутствие на нем неподвижных звезд. В те далекие годы еще не было технических возможностей детально рассмотреть подобные космические объекты, однако это не помешало выделить их в отдельный класс. Когда же в распоряжении астрономов оказались оптические телескопы, появились первые научные описания далеких объектов, которые сначала определили как туманности. Один из них представлял собой группу звезд, обнаруженную в созвездии Андромеда.

Первое подробное описание Андромеды было составлено немцем Симоном Мариусом в 1631 году. Однако ученый не сумел правильно классифицировать этот объект, приписав ему характеристики далекой одиночной звезды. Со временем этот объект, как и многие другие объекты с неизвестной природой, были внесены в каталог Шарля Мессье. В нем все неизвестные туманности и скопления звезд получили свои номера. Получила свой номер и галактика Андромеды — М31.

Дальнейшее изучение космического объекта под номером М31 английским астрономом Уильямом Гершелем, определило его как ближайшую к нам туманность. Англичанин даже попытался вычислить примерное расстояние до нее, однако эти данные в последствие оказались ошибочными. Только в XIX веке ученым удалось приступить к подробному изучению и исследованию. Выяснилось, что загадочный объект М31 разместился в созвездие Андромеды, которое наблюдается в первом квадранте Северного полушария. Если наблюдать сегодня за галактикой Андромедой, звезда созвездия Андромеды Мирах является хорошим ориентиром для этого.

Во второй половине XIX века становится окончательно ясно, что мы имеем дело не с газопылевой туманностью. Первые данные о спектре М31 дали повод считать, что это огромное скопление звезд, находящихся на большом расстоянии от нас. Звездная природа обнаруженного объекта впоследствии подтвердилась. В 1885 году место во Вселенной, где были обнаружены новые неизученные звезды, озарилось яркой вспышкой. Это вспыхнула сверхновая — единственное на сегодняшний день яркое астрофизическое событие, касающееся этой части Вселенной. Вспышка сверхновой стала поводом сделать первые фотоснимки объекта М31, который до этого времени считался частью нашей галактики Млечный Путь. На снимках отчетливо были видна спиральная структура объекта, что дало повод ошибочно считать это образование далекой звездной системы.

В дальнейшем ученые искали, наблюдая с Земли, планеты, вращающиеся вокруг мнимого центра. Однако эта теория продержалась недолго. Стараниями американского астрофизика Эдвина Хаббла удалось изучить строение туманности Андромеды. По его мнению, туманность была слишком далека от нас, дальше, чем позволяют размеры нашей галактики Млечный Путь. Ввиду этого американским ученым было сделано предположением, что мы имеем дело с отдельной галактикой.

Подтверждением его теории была скорость движения объекта М31, которую в 1912 году вычислил другой американец Весто Слайфер. Оказалось, что скопление звезд в созвездии Андромеда движется нам навстречу с колоссальной скоростью – 300 км в секунду. Эти данные явно противоречили тому стабильному положению, в котором находились другие космические объекты нашей галактики. Имея под рукой эту информацию, Эдвин Хаббл предложил разделить все наблюдаемые с Земли туманности на галактические и внегалактические объекты. К последнему типу в последствие была отнесена и галактика Андромеды — звездная система очень похожая на наш Млечный путь.

С это момента термин туманность Андромеды ушел в историю, а на сцену вышла новая галактика, которая на деле оказалась ближайшим к нам внегалактическим объектом.

Описание галактики Андромеды

В конце XIX века и в начале XX века ученые астрофизики ломали голову над тем, что собой представляет соседняя с нами галактика. Сегодня наша соседка во Вселенной является самым изученным и наиболее часто наблюдаемым внегалактическим объектом. Многие данные, полученные в результате многолетних астрономических наблюдений за звездами в галактике Андромеды, позволили научному сообществу изучать природу Вселенной вне Млечного Пути. К тому же такое близкое соседство и поведение другой галактики позволяют получить представление о происходящих процессах в масштабах Вселенной.

Все существующие до этого момента визуальные и вымышленные представления о нашей галактике Млечный Путь, базируются на мнимом ракурсе наблюдений со стороны галактики Андромеды. И наоборот, соседнюю галактику ученые считали зеркальным отражением нашего звездного острова. Так было до недавнего времени, пока астрофизики не получили более детальные снимки Андромеды. Несмотря на внешнее сходство, оказалось что наша соседка гораздо крупнее Млечного Пути и существенно отличается своим строением.

Сегодня мы знаем о галактике Андромеды следующее:

галактика класса Sb;
принадлежит к Местной группе;
относится к группе внегалактических объектов с фиолетовым смещением;
скорость сближения с галактикой Млечный Путь составляет 140 км/с;
примерный звездный состав – триллион звезд;
приблизительный диаметр галактики составляет 250тыс. световых лет, в 4 раза больше Млечного Пути;
имеется четыре известных карликовых галактик-спутников М32, М110, NGC185 и NGC.

Перечисленные характеристики, на первый взгляд, схожи с имеющейся информацией о нашей галактике. Настораживает стремительная скорость, с которой наша соседка приближается к нашему звездному острову. Предположительно через 5 млрд. лет Млечный Путь будет поглощен галактикой Андромеды, образуется новый внегалактический объект.

Что касается структуры Андромеды, то она является типичной спиральной галактикой, в которой рукава равномерно распределяются вокруг галактического центра — балджа. Как и в случае с Млечным Путем, центральная часть галактики Андромеды, самая яркая галактическая область, состоящая из древних звезд. Млечный Путь, в отличие от своей соседки, относится к подклассу SBbc – типичная спиральная галактика с перемычкой в центре. Эта деталь как раз у Андромеды отсутствует, в чем и заключается главное отличие соседствующих звездных островов. По последним данным, полученным на снимках в инфракрасном диапазоне, центр соседнего звездного острова также может иметь перемычку. При наблюдении оптическими приборами, эта область галактики скрыта газопылевым облаком.

В отличие от рукавов Млечного Пути, у галактики Андромеды спиральные рукава располагаются на большем расстоянии друг от друга. Некоторые из них имеют искаженную, неправильную форму. На рукавах имеются многочисленные темные пятна, вызванные столкновениями космического монстра с карликовыми галактиками, время от времени, пролетающими через него.

Основные характеристики галактики Андромеды

По размеру газопылевой и звездный диск Андромеды имеет несколько иную, чем у нашей галактики концентрацию. Соответственно отличается и масштаб нашей соседки, которая в линейных размерах и по количеству звезд представляет собой громадное внегалактическое образование. Существуют и большие внегалактические объекты — мегагалактики, в которых насчитывается 100 и более триллионов звезд, однако на этом фоне галактика Андромеда никак не является маленьким внегалактическим объектом.

Самая яркая и заметная характеристика соседней с нами галактики — размер ее диска. У М31 диаметр звездного диска составляет 200-250 тыс. световых лет. В нашей Местной группе Андромеда занимает почетное первое место. По количеству звезд соседняя галактика также превосходит Млечный Путь. К тому же за счет большого удаления от нас, при нынешних технических возможностях, сосчитать их достаточно просто. На сегодняшний день известна цифра в 1 триллион звезд. Ученые допускают и больше количество звезд в М31, так как некоторая часть объекта перекрывается рукавами Млечного Пути, которые затрудняют вести точный подсчет. О реальных размерах нашей соседки говорит карта М31, составленная недавно учеными.

Млечный Путь примерно состоит из 400 млрд. звезд, однако это количество может быть и большим, так как по концентрации газопылевых облаков Млечный Путь значительно превосходит свою соседку. Другими словами, наша галактика не такая прозрачная, как другие внегалактические объекты.

По массе обе галактике примерно одинаковы — около 1-1,5 триллиона масс нашей звезды Солнца. Такое равенство достигается за счет одинакового объема темной материи, которой у обоих соседей имеется с избытком. Масса галактики рассчитывается за счет корреляции масс видимых космических объектов и количества космического газа. Установить точные данные о размерах соседней галактики и вычислить ее точную массу не представляется возможным. Такие расчеты возможны только с использованием гравитационных законов, действующих во Вселенной, однако для этого потребуется тысячи лет, которых нет ни у одного поколения землян. Учитывая, что галактика Андромеды наблюдается чуть более 150 лет, полученных данных для точных измерений явно не достаточно.

Несмотря на это, ученые делают допущения, в ходе которых рассчитывается движение соседней с нами галактики и определяется характер ее поведения. Галактика Андромеды находится в постоянном движении, причем ее части движутся в пространстве с различной скоростью. Ближе к центру небесные светила вращаются вокруг ядра со скоростью 225 км/с, а вот на периферии скорость движения небесных светил и газа падает вчетверо до 40-50 км/с.

Раскручивают весь это звездный хоровод огромные массивные звезды, расположенные в центре галактики и сверхмассивная черная дыра — для всех спиральных галактик обязательный атрибут. По предварительным данным масса этой СЧД составляет 140 млн. масс Солнца. Черная дыра в центре галактики Андромеды окружена ожерельем голубых звезд. Все они вращаются вокруг центра галактики, подобно планетам нашей Солнечной системы. Помимо этого в звездном диске Андромеды сегодня уже обнаружено присутствие еще 35 черных дыр, которые, так или иначе, оказывают влияние на ее поведение.

Вместе с такими любопытными объектами в центре Андромеды находятся и другие космические объекты. В 1993 году астрофизикам удалось обнаружить в ядре двойное скопление звезд. Характер поведения скопления говорит о том, что эти образования в ближайшем будущем (100 тыс. лет) сольются в одно целое. В центральной части также обнаружены многочисленные источники рентгеновского излучения, которые предположительно являются белыми карликами. Кроме того, вокруг ядра галактики М31 вращается масса нейтронных звезд. Всё вместе взятое, говорит о том, что центральная часть галактики Андромеды представляет собой клубок научных курьезов, которые еще предстоит разобрать ученым.

Движение галактики Андромеды во Вселенной сопровождают 14 карликовых галактик, которые являются ее спутниками. Ранее было известно только 4 карликовые галактики. Сегодня их число увеличилось почти вчетверо. Сколько их было с момента образования внегалактического образования, неизвестно. Судя по поведению Андромеды, наша соседка отличается прожорливостью и регулярно поглощает своих карликовых соседей.

В заключение

Ответы на многие вопросы будут найдены не скоро, однако уже сейчас мы имеем представление о том, что вся Вселенная является одним огромным и большим механизмом. Галактика Андромеда, как и наш Млечный Путь, существуют по одним и тем же законам. Это значит, что на огромных и бескрайних просторах космоса может существовать такой же, как у нас мир, который может быть очень далеко или наоборот, находиться почти рядом, в соседней галактике.

Доживет ли человеческая цивилизация до этого момента, неизвестно. По подсчетам обе соседние галактики столкнутся через 3-4 млрд. лет. К тому времени Солнце будет висеть на небосклоне огромным красным шаром, превратившись в Красный гигант. Вероятно, к тому времени жизнь на планете Земля будет отсутствовать, однако не исключено, что космические корабли будут уже способны летать на огромные расстояния, изучая и исследуя соседние галактики.

Большая галактика. Содержит примерно 1 триллион звёзд, что в 2,5-5 раз больше Млечного Пути. Расположена в созвездии Андромеды и отдалена от на расстояние 2,52 млн св. лет. Плоскость галактики наклонена к лучу зрения под углом 15°, её видимый размер - 3,2 × 1,0°, видимая звёздная величина - +3,4 m .

История наблюдений

Первая фотография Галактики Андромеды, полученная Исааком Робертсом

Первое письменное упоминание о галактике Андромеды содержится в «Каталоге неподвижных звезд» персидского астронома Ас-Суфи (946 год), описавшего её как «маленькое облачко». Первое описание объекта, основанное на наблюдениях с помощью телескопа, было сделано немецким астрономом Симоном Мариусом в 1612 году. При создании своего знаменитого каталога Шарль Мессье внёс объект под определением M 31, ошибочно приписав открытие Мариусу. В 1785 году Уильям Гершель отметил слабое красное пятнышко в центре M 31. Он считал, что галактика представляет собой ближайшую из всех туманностей, и вычислил расстояние до неё (совершенно не соответствующее действительности), эквивалентное 2000 расстояний между и Сириусом.

В 1864 году Уильям Хаггинс, наблюдая спектр M 31, обнаружил, что он отличается от спектров газопылевых туманностей. Данные указывали на то, что M 31 состояла из множества отдельных звёзд. Исходя из этого, Хаггинс предположил звёздную природу объекта, что в последующие годы и подтвердилось.

В 1885 году в галактике вспыхнула SN 1885A, в астрономической литературе известная как S Андромеды . За всю историю наблюдений это пока лишь одно подобное событие, зарегистрированное в M 31.

Первые фотографии галактики были получены валлийским астрономом Исааком Робертсом в 1887 году. Используя собственную небольшую обсерваторию в Сассексе, он сфотографировал M 31 и впервые определил спиральную структуру объекта. Однако в то время всё ещё считалось, что М31 принадлежит нашей Галактике, и Робертс ошибочно считал, что это - другая солнечная система с формирующимися планетами.

Лучевую скорость галактики определил американский астроном Весто Слайфер в 1912 году. Используя спектральный анализ, он вычислил, что M 31 движется по направлению к Солнцу с неслыханной для известных астрономических объектов того времени скоростью: около 300 км/с.

Специалисты Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики, проанализировав результаты 10-летнего наблюдения за M 31 при помощи (Chandra), открыли, что свечение материи, падающей на ядро галактики Андромеды, было тусклым до 6 января 2006 года, когда произошла вспышка, повысившая яркость M31* в рентгеновском диапазоне в 100 раз. Далее яркость снизилась, но всё равно так и осталась в 10 раз более мощной, чем до 2006 года.

Общие характеристики

Движение в Местной группе

Галактика Андромеды в ультрафиолетовых лучах.

Галактика Андромеды, как и Млечный Путь, принадлежит к Местной группе, и движется по направлению к Солнцу со скоростью 300 км/с, таким образом, она относится к объектам, имеющим фиолетовое смещение. Определив направление движения Солнца по Млечному Пути, астрономы выяснили, что галактика Андромеды и наша Галактика приближаются друг к другу со скоростью 100-140 км/с. Соответственно, столкновение двух галактических систем произойдёт приблизительно через 3-4 миллиарда лет. Если это произойдёт, они обе, скорее всего, сольются в одну большую галактику. Не исключено, что при этом наша будет выброшена в межгалактическое пространство мощными гравитационными возмущениями. Разрушения Солнца и , вероятнее всего, при этом процессе не произойдёт.

Структура

Галактика Андромеды является самой большой в Местной группе: основываясь на данных, полученных с помощью космического телескопа , астрономы выяснили, что в её состав входит около триллиона . У неё есть несколько : M 32, M 110, NGC 185, NGC 147 и, возможно, другие. Её протяжённость составляет 260 000 световых лет, что в 2,6 раза больше, чем у Млечного Пути.

Ядро

В ядре M 31, как и во многих других галактиках (в том числе, и в Млечном Пути) расположен кандидат в (СЧД). Расчёты показали, что его масса превышает 140 миллионов масс Солнца. В 2005 году космический телескоп обнаружил загадочный диск из молодых голубых звёзд, окружающий СЧД. Они вращаются вокруг релятивистского объекта, в точности как планеты вокруг Солнца. Астрономы были озадачены тем, как подобный диск в форме бублика мог образоваться так близко к столь массивному объекту. По расчётам, чудовищные приливные силы СЧД не должны позволять сгущаться и формировать новые звёзды. Дальнейшие наблюдения, возможно, дадут ключ к разгадке.

Двойное ядро галактики

Открытие этого диска положило ещё один аргумент в копилку теории существования . Впервые голубой свет в ядре M 31 астрономы обнаружили в ещё 1995 году с помощью телескопа «Хаббл». Спустя три года свет был идентифицирован со скоплением из голубых звёзд. И только в 2005-м, используя спектрограф, установленный на телескопе, наблюдатели определили, что скопление состоит из более чем четырёхсот звёзд, сформировавшихся приблизительно 200 миллионов лет назад. Звёзды сгруппированы в диск диаметром всего 1 световой год. В центре диска гнездятся более старые и холодные красные звёзды, обнаруженные ранее «Хабблом». Были вычислены радиальные скорости звёзд диска. Благодаря гравитационному воздействию СЧД, они оказались рекордно большими - 1000 км/с (3,6 миллиона километров в час). При такой скорости можно за 40 секунд облететь земной шар или за шесть минут добраться от Земли до .

Помимо СЧД и диска голубых звёзд, в ядре галактики находятся ещё и другие объекты. В 1993 году было открыто двойное в центре M 31, что оказалось неожиданностью для астрономов, поскольку два скопления сливаются в одно за довольно короткий промежуток времени: около 100 тысяч лет. По расчётам, слияние должно было произойти много миллионов лет назад, но по странным причинам этого не произошло. Скотт Тремэйн (Scott Tremaine ) из Принстонского университета предложил объяснить это тем, что в центре галактики находится не двойное скопление, а кольцо из старых красных звёзд. Это кольцо может выглядеть как два скопления, поскольку мы видим звёзды только на противоположных сторонах кольца. Таким образом, это кольцо должно находиться на расстоянии 5 световых лет от СЧД и окружать диск из молодых голубых звёзд. Кольцо и диск повёрнуты к нам одной стороной, что может говорить об их взаимозависимости.

Изучая центр M 31 с помощью космического телескопа “XMM-Newton”, группа европейских исследователей обнаружила 63 дискретных источника рентгеновского излучения. Большинство из них (46 объектов) идентифицированы с маломассивными двойными рентгеновскими звёздами, остальные же представляют собой либо , либо кандидаты в чёрные дыры в двойных системах.

Другие объекты

Шаровое скопление Mayall II

В галактике зарегистрировано около 460 шаровых скоплений. Самое массивное из них - Mayall II, называемое ещё G1, - имеет наибольшую светимость в Местной группе, опережая по яркости самое яркое скопление Млечного Пути - Омегу Центавра. Оно находится на расстоянии около 130 тысяч световых лет от центра галактики Андромеды и содержит, как минимум, 300 тысяч старых звёзд. Его структура, а также звёзды, принадлежащие к разным популяциям, указывают на то, что, скорее всего, это ядро древней карликовой галактики, когда-то поглощённой М31. Согласно исследованиям, в центре этого скопления находится кандидат в чёрные дыры массой 20 тысяч Солнц. Подобные объекты существуют также и в других скоплениях.

В 2005 году астрономы обнаружили в гало M 31 совершенно новый вид звёздных скоплений. Три новооткрытых скопления содержат сотни тысяч ярких звёзд - практически с таким же количеством, как и у шаровых скоплений. Но их отличает от шаровых скоплений то, что они намного больше в размерах - несколько сотен световых лет в диаметре, - а также то, что они менее массивны. Расстояния между звёздами в них тоже намного больше. Возможно, они представляют собой переходный класс систем между шаровыми скоплениями и карликовыми сфероидальными галактиками.

В галактике находится звезда PA-99-N2, вокруг которой обращается - первая, которую открыли за пределами Млечного Пути.

Галактики-спутники

Галактику Андромеды, как и наш Млечный Путь, окружают несколько карликовых галактик - небольших звёздных систем, состоящих из нескольких миллиардов звёзд. Самые крупные и известные из них - компактные M 32 и M 110, заметные на любой фотографии Галактики Андромеды. Расчёты показывают, что М 32 в недавнем прошлом, возможно, являлась спиральной, однако процесс, поддерживающий образование её спиральных рукавов, был подавлен под воздействием мощных приливных сил Галактики Андромеды. M 110 тоже участвует в гравитационном взаимодействии с Галактикой Андромеды: астрономами был обнаружен гигантский поток звёзд, богатых тяжёлыми металлами, на периферии М 31 - в её гало. Подобные звёзды населяют и карликовую М 110, что говорит об их миграции из одной галактики в другую.

В ходе многолетних наблюдений с помощью Канада-Франция-Гавайи была обнаружена целая группа карликовых галактик, обращающихся в одной плоскости вокруг М 31 (работа была опубликована в начале 2013 года).

Наблюдения Туманности Андромеды

Туманность Андромеды - один из немногих внегалактических объектов, которые можно увидеть невооружённым глазом. Для наблюдателя с Земли по площади, занимаемой на небесной сфере, она в семь раз больше диска Луны, но хорошо различимо только ядро галактики. Чтобы рассмотреть детали структуры, необходим бинокль.

Чтобы обнаружить галактику, сначала необходимо найти Полярную звезду (α Малой Медведицы, последняя звезда рукоятки «Малого ковша»). Затем необходимо найти Кассиопею. В Кассиопее ищем самую яркую звезду - α Кассиопеи (второй нижний угол, если наблюдатель видит Кассиопею в виде буквы W). После этого необходимо провести линию, соединив эти две звезды и, продолжая двигаться в направлении от Полярной звезды, найти Большой квадрат. Первой звездой в этом направлении будет Альферац, который принадлежит как к Большому квадрату, так и к Андромеде. Эта звезда - «голова» Андромеды, от которой простягиваются две изогнутые линии - «ноги». На той из них, которая ближе к Кассиопее нужно отсчитать третью звезду (от головы до ног). Над ней (если Кассиопея тоже сверху) и будет расположена Галактика, которая невооруженным глазом видна как тусклая, размытая звезда, а при рассматривании в бинокль напоминает маленькое эллиптическое облако.

Соседи по небу из каталога Мессье

M 32 и M 110 - спутники «Туманности Андромеды»;
M 33 (в Треугольнике, к югу - по другую сторону от β And) - большая спиральная галактика, обращённая к нам своей плоскостью;
M 76 (на северо-восток, в созвездии Персея) - небольшая планетарная туманность «Малая Гантель»;
M 34 (на восток, также в созвездия Персея) - довольно яркое рассеянное скопление.

Не смотря на гигантское расстояния до (составляющее 2,54 млн св. лет) она всё же имеет видимую звёздную величину 3,44 и линейный размер 3,167×1° на звёздном небе, что позволяет наблюдать её невооружённым глазом на небе как немного продолговатое пятнышко. Это достигается тем что Андромеда содержит около триллиона звёзд (превосходя тем самым размеры по крайней мере в 2,5 раза и являясь крупнейшей галактикой Местной группы). Однако не смотря на огромное число звёзд в ней, она всё ещё уступает по своей яркости примерно 150 звёздам в обоих полушариях звёздного неба.

Наблюдение

Галактика Андромеды находится в одноимённом созвездии, но её поиск лучше всего начинать от более легко находимой и двигаться через созвездия или .

Созвездие Пегаса: в данном случае на продолжении созвездия Пегаса нам необходимо будет найти Альферац (ярчайшую звезду созвездия Андромеды) от которой необходимо двигаться к Мираху, от которого мы поворачиваем на 90° и ищем две другие яркие звезды этого созвездия. Чуть далее второй из этих звёзд будет находиться Андромеда.

Созвездие Кассиопеи: другой способ нахождения Андромеды также начинается от Полярной звезды, но в данном случае нам следует найти созвездие Кассиопеи, выглядящее на небе как буква M или W в зависимости от текущего его положения. На продолжении линии Полярная звезда-Шедар (2-й звезды справа этого созвездия) чуть далее половины дистанции между ними будет находиться галактика Андромеды.

История наблюдений

Так как эта галактика видна невооружённым глазом, первые упоминания о ней датируются 946 годом н.э. Но до появления современных многометровых телескопов различить отдельные звёзды в ней было невозможно, так что истинная природа этого объекта скрывалась от наблюдателей под личиной маленькой туманности в нашей галактике. Первые признаки её внегалактического происхождения были получены посредством спектрального анализа, сделанного в 1912 году (оказалось, что она движется в нашу сторону со скоростью в 300 км/с) и зарегистрированного в 1917 году взрыва сверхновой (который дал первое приближённое значение дистанции до неё – 500 тыс. св. лет). Однако окончательную точку в спорах учёных удалось поставить только Эдвину Хабблу.

Андромеда - галактика, также известная как M31 и NGC224. Это спиральное образование, расположенное на расстоянии примерно 780 kp (2,5 млн от Земли.

Андромеда - галактика, находящаяся ближе всего к Млечному Пути. Названа она в честь одноименной мифической принцессы. Наблюдения 2006 года позволили сделать вывод, что здесь насчитывается около триллиона звезд - как минимум в два раза больше, чем во Млечном Пути, где их существует порядка 200 - 400 млрд. Ученые считают, что столкновение Млечного Пути и галактики Андромеды случится примерно через 3,75 млрд лет, и в итоге будет образована гигантская эллиптическая или дисковая галактика. Но об этом чуть позже. Сначала узнаем, как выглядит "мифическая принцесса".

На рисунке изображена Андромеда. Галактика имеет бело-голубые полосы. Они образуют вокруг нее кольца и укрывают горячие раскаленные гигантские звезды. Темные сине-серые полосы резко контрастируют на фоне этих ярких колец и показывают области, где в плотных облачных коконах образование звезд только начинается. При наблюдении в видимой части спектра кольца Андромеды больше похоже на спиральные рукава. В ультрафиолетовом диапазоне эти образования скорее напоминают кольцевые структуры. Они были ранее обнаружены телескопом НАСА. Астрономы считают, что эти кольца свидетельствует об образовании галактики в результате столкновения с соседней более 200 млн лет назад.

Спутники Андромеды

Так же как и Млечный Путь, Андромеда имеет ряд карликовых спутников, 14 из которых уже обнаружены. Самые известные - М32 и М110. Конечно, маловероятно, что звезды каждой из галактик столкнутся друг с другом, так как расстояния между ними очень большие. О том, что же в действительности произойдет, ученые имеют пока довольно смутные представления. Но уже придумано для будущей новорожденной название. Млекомеда - так именуют еще не родившуюся гигантскую галактику деятели науки.

Столкновения звезд

Андромеда - галактика, насчитывающая 1 трлн звезд (10 12), а Млечный Путь - 1 млрд (3*10 11). Однако шанс столкновения небесных тел ничтожно мал, так как между ними существует огромное расстояние. Например, ближайшая к Солнцу звезда Проксима Центавра находится на удалении в 4,2 световых лет (4*10 13 км), или 30 млн (3*10 7) диаметров Солнца. Представьте, что наше светило - это мячик для игры в настольный теннис. Тогда Проксима Центавра будет выглядеть как горошина, находящаяся на расстоянии 1100 км от него, а сам Млечный Путь простираться вширь на 30 млн км. Даже звезды в центре галактики (а именно там их наибольшее скопление) расположены с промежутками в 160 млрд (1,6*10 11) км. Это как один мячик для настольного тенниса на каждые 3,2 км. Поэтому шанс, что какие-нибудь две звезды столкнутся при слиянии галактик, чрезвычайно мал.

Столкновение черных дыр

Галактика Андромеды и Млечный Путь имеют центральные Стрелец А (3,6*10 6 масс Солнца) и объект внутри P2 скопления Галактического ядра. Эти черные дыры сойдутся в одной точке возле центра новообразованной галактики, передавая орбитальную энергию звездам, которые со временем сместятся на более высокие траектории. Вышеописанный процесс может занять миллионы лет. Когда черные дыры приблизятся на расстояние одного светового года друг от друга, они начнут испускать гравитационные волны. Орбитальная энергия станет еще мощнее, до тех пор пока слияние не завершится полностью. Исходя из данных моделирования, проведенного в 2006 году, Земля может быть сначала отброшена почти к самому центру новообразованной галактики, затем пройдет около одной из черных дыр и будет извержена за пределы Млекомеды.

Подтверждения теории

Галактика Андромеды приближается к нам со скоростью примерно 110 км в секунду. Вплоть до 2012 г. не было никаких способов узнать, произойдет столкновение или нет. Сделать вывод о том, что оно почти неминуемо, ученым помог Космический Телескоп Хаббла. После отслеживания перемещений Андромеды с 2002 по 2010 г. был сделан вывод, что столкновение случится примерно через 4 млрд лет.

Подобные явления широко распространены в космосе. Например, считается, что Андромеда в прошлом взаимодействовала как минимум с одной галактикой. А некоторые карликовые галактики, такие как SagDEG, и сейчас продолжают сталкиваться с Млечным Путем, создавая единое образование.

Исследования также показывают, что М33, или Галактика Треугольника, - третий по размерам и самый яркий представитель Местной группы - тоже будет участвовать в этом событии. Наиболее вероятной ее судьбой будет заход на орбиту образовавшегося после слияния объекта, а в далеком будущем - окончательное объединение. Однако столкновение М33 с Млечным Путем раньше, чем приблизится Андромеда, или наша Солнечная Система будет отброшена за пределы Местной группы, исключается.

Судьба Солнечной Системы

Ученые из Гарварда утверждают, что сроки объединения галактик будут зависеть от тангенциальной скорости Андромеды. Исходя из расчетов, сделали вывод, что есть 50% шанс, что при слиянии Солнечная Система будет отброшена на расстояние, втрое превышающее текущее до центра Млечного Пути. Точно не известно, как поведет себя галактика Андромеда. Планета Земля тоже находится под угрозой. Ученые говорят о 12% вероятности, что мы через некоторое время после столкновения будем отброшены за пределы нашего бывшего "дома". Но это событие, скорее всего, не произведет сильных неблагоприятных эффектов на Солнечную Систему, и небесные тела не будут разрушены.

Если исключить планетарную инженерию, то ко времени поверхность Земли сильно раскалится и на ней не останется воды в жидком состоянии, а значит и жизни.

Вероятные побочные явления

Когда объединяются две спиральные галактики, водород, присутствующий на их дисках, сжимается. Начинается усиленное образование новых звезд. Например, это можно наблюдать во взаимодействующей галактике NGC 4039, иначе известной как "Антенны". В случае слияния Андромеды и Млечного Пути считается, что газа на их дисках останется мало. Звездообразование будет не таким интенсивным, хотя вполне вероятно зарождение квазара.

Результат слияния

Галактику, образованную при слиянии, ученые предварительно называют Млекомеда. Результат моделирования показывает, что получившийся объект будет носить эллиптическую форму. Его центр будет иметь меньшую плотность звезд, чем современные эллиптические галактики. Но вероятна также и дисковая форма. Многое будет зависеть от того, сколько газа останется в пределах Млечного Пути и Андромеды. В недалеком будущем оставшиеся сольются в один объект, и это будет означать начало новой эволюционной ступени.

Факты об Андромеде

Андромеда - самая большая Галактика в Местной группе. Но, вероятно, не самая массивная. Ученые предполагают что во Млечном Пути сосредоточено больше и именно это делает нашу галактику более массивной.
Деятели науки исследуют Андромеду с целью понять происхождение и эволюцию подобных ей образований, ведь это ближайшая к нам спиральная галактика.
Андромеда с Земли выглядит потрясающе. Многим даже удается ее сфотографировать.
Андромеда имеет очень плотное галактическое ядро. Не только огромные звезды расположены в ее центре, но также по меньшей мере одна сверхмассивная черная дыра, спрятанная в сердцевине.
Ее спиральные рукава искривились в результате гравитационного взаимодействия с двумя соседними галактиками: М32 и М110.
Внутри Андромеды обращаются как минимум 450 шаровых звездных скоплений. Среди них - одни из наиболее плотных, которые удалось обнаружить.
Галактика Андромеда - самый удаленный объект, который можно увидеть невооружённым глазом. Вам понадобится хорошая точка обзора и минимум яркого света.

В заключение хочется посоветовать читателям почаще поднимать свой взгляд на звездное небо. Оно хранит много нового и неизведанного. Найдите немного свободного времени, чтобы понаблюдать за космосом в выходные. Галактика Андромеды на небе - зрелище, которое непременно стоит увидеть.