ANDROMEDA: OPPDAGELSE, OPPRINNELSE, EGENSKAPER, STRUKTUR - ARTE - 2026

Andromeda er en galakse som består av en konglomerasjon av stjernesystemer, støv og gass, alt underlagt tyngdekraften. Det ligger 2,5 millioner lysår fjernt fra Jorden og er den eneste gjenstanden som er synlig for det blotte øye som ikke hører til Melkeveien.

Den første oppteken av galaksen er fra 961, da den persiske astronomen Al-Sufi beskrev den som en liten sky i stjernebildet Andromeda. Trolig klarte også andre eldgamle folk å kjenne det igjen.

Figur 1. Andromeda-galaksen, lik Melkeveien, sett i ultrafiolett lys. Kilde: Wikimedia Commons.

Senere, med teleskopet, kalte astronomene som fulgte Galileo det ganske enkelt "tåke." På midten av 1800-tallet var det kraftigste teleskopet 72 tommer i diameter og ble bygget av den irske astronomen William Parsons, som direkte observerte den nysgjerrige spiralstrukturen til noen tåker.

Det var i 1924 at astronom Edwin Hubble innså at Andromeda Spiralnebula ikke var en del av Melkeveien. For dette brukte han egenskapene til Cepheids, en klasse med stjerner hvis lysstyrke varierer med jevne mellomrom.

Størrelsen og temperaturen på Cepheidene øker og synker, og på en veldig presis måte forholder lysstyrken til deres periode. På denne måten var Hubble i stand til å etablere en avstandsskala for universet og estimere avstanden mellom Andromeda og Melkeveien. Dette bekreftet at tåken faktisk var en uavhengig galakse og universet et mye større sted enn de hadde forestilt seg.

Andromeda-funksjoner

Andromeda er en spiralgalakse med form som ligner den på Melkeveien vår. Den er formet som en flat skive, med en bule i midten og flere spiralarmer. Ikke alle galakser har dette designet.

Hubble, som hadde observert hundrevis av dem, klassifiserte dem til elliptiske (E), linseformet (L) og spiral (S), i sitt berømte tuninggaffeldiagram eller Hubble-sekvens som fremdeles brukes i dag.

Figur 2. Hubble-innstillingsgaffel. Kilde: Wikimedia Commons.

I sin tur skilles spiralgalakser inn i to grupper, de med en sentral stang og de uten.

Den nåværende konsensus er at Melkeveien vår er en sperret spiralgalakse Sb, selv om vi ikke kan se den utenfra, men Andromeda er en enkel eller uhemmet spiralgalakse Sb, som vi ser nesten kant på herfra.

De viktigste dataene fra Andromeda er:

-Den har en dobbel kjerne (se strukturdelen nedenfor)

-Dens dimensjoner er sammenlignbare med Melkeveien. Andromeda er bare litt større i størrelse, men Melkeveien er mer massiv, med mer mørk materie.

-Andromeda har flere satellittgalakser, som den samvirker gravitasjonelt med: de elliptiske dverggalakser: M32 og M110 og den lille spiralgalaksen M33.

-Dens diameter er 220 tusen lysår.

-Det er omtrent dobbelt så lyst som Melkeveien, med 1 milliard stjerner.

-I nærheten av 3% av energien som slippes ut av Andromeda er i det infrarøde området, mens for melkeveien er denne prosentandelen 50%. Vanligvis er denne verdien relatert til stjernedannelsesfrekvensen, derfor er den i Melkeveien høy, og i Andromeda er den lavere.

Hvordan se Andromeda?

Messier-katalogen, en liste med 110 astronomiske gjenstander som dateres tilbake til 1774, heter Andromedas galakse, synlig i stjernebildet med samme navn, som objekt M31.

NGC-katalogen (New General Catalog of Nebulae and Clusters of Stars) kaller den for NGC 224.

Disse betegnelsene er lurt å huske når du finner galaksen på himmelkart, ettersom de brukes i mange astronomiske applikasjoner for datamaskiner og telefoner.

For å visualisere Andromeda er det praktisk å først finne stjernebildet Cassiopea, som har en veldig karakteristisk form i form av bokstaven W eller M, avhengig av hvordan du ser den.

Cassiopea er veldig lett å visualisere på himmelen, og Andromeda-galaksen er mellom den og stjernebildet Andromeda, som det sees i dette diagrammet:

Figur 3. Detalj av himmelkartet for å lokalisere Andromeda-galaksen. Kilde: F. Zapata.

Husk at for å se galaksen med det blotte øye, må himmelen være veldig mørk og uten kunstige lys i nærheten.

Imidlertid er det mulig å se galaksen til og med fra en befolket by på en klar natt, men alltid med hjelp av kikkert, i det minste. Under disse omstendighetene skilles en liten hvitaktig oval på det angitte stedet.

Med et teleskop kan mange flere detaljer om galaksen skilles ut, og to av dens små ledsagergalakser kan også lokaliseres.

De mest passende tidspunktene av året for å se det er:

- Den nordlige halvkule : selv om den er synlig mindre gjennom året, er de optimale månedene august og september.

- Den sørlige halvkule : mellom oktober og desember.

Til slutt anbefales det å observere under nymånen, slik at himmelen er veldig mørk, samt å bruke passende klær for sesongen.

Den lokale gruppen av galakser

Både Andromeda-galaksen og selve Melkeveien tilhører den lokale gruppen av galakser, som grupperer totalt 40 galakser. Melkeveien, Andromeda og trekantgalaksen er de største medlemmene i denne gruppen.

Resten består av dverggalakser av elliptisk, spiral eller uregelmessig type som inkluderer de magellanske skyene.

Struktur

Strukturen til Andromeda er i utgangspunktet den samme som for alle spiralgalakser:

Figur 4. Struktur av en typisk spiral galakse. Kilde: University of Manitoba.

-En kjerne, som rommer et supermassivt svart hull.

-Pæren, som omgir kjernen og full av stjerner, avanserte i utviklingen.

-En disk med interstellært materiale.

-Haloen, en enorm diffus sfære som omgir strukturer som allerede er navngitt, og som er forvekslet med glorie på den nærliggende Melkeveien.

Opprinnelse og evolusjon Hvordan oppsto Andromeda?

Galaksene har sitt opphav i protogalakser eller uregassskyer som organiserte seg relativt kort tid etter Big Bang, den store eksplosjonen som ga opphav til universet.

Under Big Bang ble de lettere elementene, hydrogen og helium, dannet. På denne måten var de første protogalaksiene nødvendigvis sammensatt av disse elementene.

Først ble saken homogent fordelt, men på noen punkter akkumulerte den seg litt mer enn i andre. På steder der tettheten var høyere, sparket tyngdekraften inn og fikk mer materiale til å samle seg. Over tid ga gravitasjonskontraksjonen opphav til protogalaksiene.

Andromeda kan være et resultat av sammenslåingen av flere protogalakser som skjedde for rundt 10 milliarder år siden.

Tatt i betraktning at universets estimerte alder er 13,7 milliarder år, dannet Andromeda seg like etter Big Bang, akkurat som Melkeveien.

I løpet av sin eksistens har Andromeda absorbert andre protogalakser og galakser, noe som bidro til å gi den sin nåværende form. Også stjernedannelsesfrekvensen har variert gjennom den tiden, siden stjernedannelseshastigheten under disse tilnærminger øker.

Til tross for at universet er kjent for å utvide, nærmer Andromeda-galaksen seg for tiden raskt Melkeveien med en hastighet på 300 km / s, så i en fjern fremtid forventes det en "kollisjon" mellom de to eller minst en tilnærming. slik at begge er sterkt deformert.

Slike hendelser er ikke uvanlige og er ikke nødvendigvis voldelige eller ødeleggende, gitt den store avstanden mellom stjernene.

Hvis de kolliderende galaksene har samme størrelse, vil de sannsynligvis miste formen og danne en elliptisk galakse eller en uregelmessig galakse. Hvis en er mindre, vil den større beholde sin form ved å absorbere den, eller vil oppleve en mer eller mindre betydelig deformasjon.

Cepheider og astronomiske avstander

Edwin Hubble brukte Cepheids for å bestemme avstanden til Andromeda og for å vise at det var en galakse bortsett fra Melkeveien.

Cepheider er ekstremt lyse stjerner, mye lysere enn solen, så de kan sees til og med fra veldig langt borte. Polaris, polstjernen er et eksempel på en Cepheid.

De er preget av det faktum at de gjennomgår periodiske utvidelser og sammentrekninger, hvor lysstyrken øker og synker med jevne mellomrom. Derfor er de kjent som pulserende stjerner.

Astronomen Henrietta Leavitt (1868–1921), fant ut at enhver Cepheid med samme periode T, har samme lysstyrke eller indre styrke Mv, i henhold til ligningen:

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

Dette gjelder for enhver Cepheid uansett hvor langt det er. Når man identifiserer en Cepheid i en fjern galakse, vil derfor å undersøke dens periode også vise sin størrelse, siden det tidligere er kalibrert styrke mot periodekurver.

Nå har en hvilken som helst lyskilde en egen styrke og tilsynelatende størrelse.

Når to like lyse lys sees om natten på avstand, kan de begge ha den samme egenlysstyrken, men en av kildene kan også være mindre lyse og nærmere, og ser derfor like ut.

En stjernes egenverdi er relatert til dens lysstyrke: det er tydelig at jo større størrelsesorden, jo større er lysstyrken. På sin side er forskjellen mellom den tilsynelatende og den indre størrelsesorden relatert til avstanden til kilden.

Forholdet mellom størrelse og avstand

Astronomer bruker følgende ligning som angår de tre nevnte variablene; iboende styrke, tilsynelatende størrelse og avstand:

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

Hvor m _v er den tilsynelatende størrelsesorden, er M _v den absolutte størrelsesorden og d er avstanden fra lyskilden (i parsecs *), i dette tilfellet stjernen.

På denne måten fant Hubble Cepheids i Andromeda-tåken med veldig små størrelser, noe som betyr at de var veldig langt borte.

Avstanden mellom oss og Andromeda som Hubble bestemte med denne metoden var 285 kiloparsek, drøyt 929 tusen lysår. Den nå aksepterte verdien er 2,5 millioner lysår, litt mer enn det dobbelte av Hubble.

Det viser seg at på det tidspunktet Hubble gjorde sitt anslag, var det ukjent at det var to klasser Cepheids, og han undervurderte derfor avstanden. Til tross for dette klarte han å bevise at den var så stor at Andromeda definitivt ikke var en del av Melkeveien.

* 1 parsec = 3,26 lysår.

referanser

1. Taylor, N. Andromeda Galaxy (M31): Sted, egenskaper og bilder. Gjenopprettet fra: space.com.
2. Manitoba University. Forskningsprosjekt 1: Spiral Galaxies. Gjenopprettet fra: physics.umanitoba.ca.
3. Pasachoff, J. 2007. The Cosmos: Astronomy in the New Millenium. Tredje utgave. Thomson-Brooks / Cole.
4. Seeds, M. 2011. Foundations of Astronomy. Syvende utgave. Cengage Learning.
5. Wikipedia. Andromeda Galaxy. Gjenopprettet fra: es.wikipedia.org.