Туманность Андромеды

Туманность Андромеды

Туманность андромеды — наша соседняя галактика. В 946 году персидский астроном Ас-Суфи в «Каталог неподвижных звёзд» поместил описание маленького облачка. Так впервые была замечена Туманность Андромеды, ставшая несомненно самым популярным объектом дальнего космического пространства. Не одно столетие галактика наблюдалась астрономами, которые постоянно уточняли её характеристики. Получив порядковый номер М31, Туманность Андромеды в конечном варианте оказалась спиральной галактикой.

Как выглядит галактика M31 (туманность Андромеды)

Туманность Андромеды – единственная галактика северного полушария неба, видимая невооруженным глазом. Ее звездная величина 4,3m. В темные ночи эта “туманная звезда” видна совершенно отчетливо, и для того, чтобы отыскать ее на небе, исключительная зоркость вовсе не обязательна.

Глазу туманность представляется маленьким овальным светящимся пятнышком с наибольшим поперечником 1/4 градуса (15′). Но это далеко не вся туманность, а только центральная, самая яркая ее часть.

На хороших фотографиях туманность Андромеды гораздо крупнее – ее длина близка к 160′, а ширина – к 40′. Иначе говоря, на таких снимках по площади туманность почти в 7 раз больше площади лунного диска! Но и это опять еще не вся туманность. Микрофотометр – прибор для измерения почернений на негативах астрономических объектов – улавливает воздействие света на эмульсию даже там, где глаз ничего не видит.

В применение к негативам туманность Андромеды он “расширил” изображение этого уникального объекта до “астрономических” масштабов – 270 ‘ (или 4,5 гр) в длину и 240’ (4 гр) в ширину! Значит, на самом деле туманность Андромеды занимает на небе площадь в 14 квадратных градусов, т. е. в 70 раз больше полной Луны! Будь наши глаза столь же чувствительны, как микрофотометры, туманность Андромеды показалась бы на небе величиной с треть ковша Большой Медведицы!

Примерно так смотрелась бы M31 на небе, если бы наши глаза имели светочувствительность, на уровне микрофотометра

Постепенное “схождение на нет”, размазанность краев – свойство всех известных галактик. Оно заставляет думать, что межгалактическое пространство вовсе не пусто, а наполнено разреженной средой – межгалактической плазмой. Вообще естественнее думать, что галактики представляют собой уплотнения в той всеобъемлющей всепроникающей материальной среде, которая сплошь заполняет наблюдаемую нами часть Вселенной.

Обратите внимание и на другой факт. Если глазу туманность Андромеды представляется овальным пятном, то для микрофотометра она почти шарообразна. Это свойство туманности Андромеды роднит ее с нашей Галактикой, и с другими спиральными звездными системами. Их плоская чечевицеобразная форма – только обманчивая видимость. Точнее, плоский диск образует лишь главная часть звезд Галактики. Значительная же их доля составляет шарообразную “вуаль”, весьма прозрачный “шар”, включающий в себя и экваториальную “чечевицу”.

Где находится галактика Андромеды

Относится она к местной группе галактик. В эту группу также входят Млечный Путь и Треугольник. Из всех она, кстати, самая большая.
С точки зрения астрономии, расположена она в созвездии Андромеды. На расстоянии 2,52 млн световых лет от планеты Земля. Это близкий сосед нашей галактики. Который, к тому же, превышает её по размеру.

Сравнительные размеры четырёх галактик

Наблюдение Андромеды

Удивительно, но мы можем наблюдать эту галактику без помощи телескопа с Земли. Разумеется, увидим мы её как небольшое пятно. А так, согласитесь, сложно представить себе и определить её огромный размер.

Наверное, вас интересует вопрос: как найти и узнать туманность на небе самостоятельно? Здесь ничего сложно нет. Достаточно хотя бы знать немного о звёздах на небе.
Для начала, необходимо найти в северном полушарии созвездие Кассиопея. Оно напоминает широкую букву W.
Чуть ниже будет видна линия из трёх ярких звёзд. Из средней, называемой Мирах, нужно вверх провести прямую. Тогда станет заметно небольшое пятно. Это и будет искомая Андромеда. Между прочим, мы видим испускаемое свечение два, а то и два с половиной миллиона лет назад. По крайней мере, так утверждают учёные.

Андромеда относительно созвездию Кассиопея

Лучшее время для наблюдения

Для того, чтобы увидеть Андромеду с Земли, есть несколько важных моментов. Во-первых, важно выбрать время. Самым подходящим считается ночь в августе и сентябре, а также вечера с октября по декабрь. Потому что именно в это время галактика расположена особенно высоко. В остальное время происходит большое поглощение света атмосферой.
Во-вторых, нужно чтобы небо было чистое и прозрачное. Это обеспечит лучший обзор. И так можно детальнее рассмотреть объекты на нём.
И, в-третьих, большой проблемой для наблюдений станет яркость городов. Освещённость улиц, яркие рекламные щиты и подобное не позволяют в полном объёме увидеть что-то на небе.
Поэтому, выбирайте правильное место и время. И тогда все получится!

Крупнее Млечного Пути

Астрономы задействуют понятие световой год, чтобы определить большое расстояние. Некоторые пользуются также парсеком, килопарсеком (1000 парсек) или мегапарсек (1 млн. парсек). Млечный Путь в ширину вытягивается на 100000 световых лет (30 килопарсек). Кажется огромным, если не сравнивать с другими галактиками.

В диаметре Андромеда охватывает 220000 световых лет, что вдвое больше Млечного Пути. Перед нами крупнейшая галактика в Местном скоплении. При большем уровне яркости, он бы затмила Луну. Расстояние от нас составляет 2.5 млн. световых лет (дистанция Земля-луна достигает 384400 км).

Структура и ядро

М31 — самое большое звездное скопление в Местной группе. Эта галактика по размерам в 2-2,2 раза превосходит наш Млечный Путь. Будь М31 ярче, то она была бы заметнее Луны в ночном небе.

Согласно данным, полученным от орбитальной обсерватории «Спитцер», М31 имеет около десяти спутников-галактик. Ученые полагают, что в будущем список будет расширен. Наиболее яркие из них – М110 и М32: эти объекты можно рассмотреть даже с помощью простого телескопа.

В центре М31, вероятно, находится сверхмассивная черная дыра, в миллионы раз тяжелее нашего Солнца. Вокруг нее, словно планеты около центрального светила, на огромных скоростях кружатся сотни молодых голубых звезд. По оценкам астрономов, их возраст не превышает 200 млн лет. Самый интересный факт: вращающиеся звезды образуют диск, напоминающий кольцо, размеры которого составляют один световой год. Вероятно, вблизи такое зрелище должно завораживать.

Ученые не могут объяснить данный феномен: гравитационное притяжение черной дыры настолько велико, что должно препятствовать межзвёздному газу концентрироваться и создавать новые звёзды.

Через несколько миллиардов лет Туманность Андромеды и Млечный Путь столкнутся и образуют новую галактику

В 1993 году в центре М31 обнаружили двойное звездное скопление, что стало большим сюрпризом: обычно они сливаются в короткий по астрономическим меркам период.

Туманность Андромеды на небе

То, как выглядит М31 на небе, зависит от того, где, когда и как вы на нее смотрите. На качество наблюдаемого наибольшее влияние имеют три фактора:

1. Засветка неба. Города давно уже превратились в цитадель света: уличное освещение настолько ярко, что с успехом скрыло от городских жителей все слабые звезды, не говоря уже о туманностях или Млечном Пути. Кроме того, над большими городами часто висит смог, который хорошо рассеивает свет фонарей и превращает даже безоблачное небо в молоко.
2. Высота Туманности Андромеды над горизонтом. На восходе и закате галактику наблюдать трудно, так как непосредственно над горизонтом велико атмосферное поглощение света. Лучшие условия для наблюдения галактики — августовские и сентябрьские ночи, а также вечера в октябре, ноябре и декабре, когда галактика находится очень высоко в небе.
3. Общее состояние неба. Даже за городом, вдали от уличного освещения небо может быть неважным. Важно не спокойствие атмосферы, а ее прозрачность. Чем более прозрачное и чистое небо над вашей головой, тем более тусклые объекты вы сможете увидеть на нем.

Допустим, вы находитесь за городом или хотя бы на городской окраине, и небо над вами более или менее темное и прозрачное. Есть два способа найти галактику Андромеды на ночном небе.

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 Солнцем 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 сверхновая 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 орбитальной обсерватории “Чандра” (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.

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.

Материалы по теме

Что ожидает наше Солнце и Землю? Они должны остаться невредимы — шансы столкновения звезд двух галактик весьма малы. Посмотрим на наглядном примере. Если Солнце ужать до размера мячика для настольного тенниса, диаметр Млечного Пути составит 30 миллионов километров. И даже если составить звезды обеих галактик, расстояние между каждым светилом-мячиком будет свыше 3 километров. Велики ли шансы того, что «мячики» столкнутся, учитывая то, что настоящие звезды, как и ядра галактик, при первом контакте будут отталкиваться, а не биться напрямую?

Поэтому существует почти 50% шанс того, что наше Солнце станет межгалактическим путешественником — во время слияния оно оторвется от Млечного Пути и полетит в бездну Вселенной. Планеты при этом не пострадают и не сменят своих орбит. Однако для Земли на тот момент будет представлять наибольшую опасность само Солнце — оно будет приближаться к стадии красного гиганта, предсмертной стадии эволюции.

Похожие статьи

Понравилась запись? Расскажи о ней друзьям!