Звёзды созвездия Андромеда
В созвездии Андромеды есть двойные и переменные звёзды, которые заслуживают внимания. Рассмотрим самые примечательные из них.
Звезда Альферац
Альферац, или Сиррах — самая яркая звезда созвездия Андромеды, её альфа. Она находится верхнем левом углу Большого Квадрата Пегаса, и долгое время входила именно в это созвездие и была его дельтой. Её название переводится с арабского языка как «пуп коня». Затем Альферац принадлежал одновременно двум созвездиям – Пегаса и Андромеды. Лишь в 1928 году эта звезда была отнесена к Андромеде, а в Пегасе теперь нет звезды с обозначением дельта.
Альферац имеет яркость 2.02 — 2.06m, то есть обладает небольшой переменностью. Находится от нас на расстоянии около 97 световых лет.
Эта звезда двойная. Первый компонент, Альферац А, в 2-3 раза больше Солнца и почти в 4 раза тяжелее. Температура поверхности составляет 13400 К, а светимость – 240 солнечных. Эта звезда молода – её возраст всего 60 миллионов лет.
Что самое интересное – Альферац А относится к редким ртутно-марганцевым звёздам. В атмосфере такой звезды много марганца, ртути, галлия и европия, а других элементов очень мало. Облака ртути плывут над поверхностью, распределяясь неравномерно, отчего наблюдается небольшие колебания яркости.
Второй компонент – Альферац B, несколько меньше. Масса этой звезды – 2 солнечных, а размер превышает солнечный в 1.6 раз. Температура поверхности – 8500 К, а света излучается в 13 раз больше, чем излучает Солнце. Эта звезда тоже молодая – её возраст составляет 70 миллионов лет.
Это физическая двойная система, в которой полный оборот обоих звёзд вокруг центра тяжести происходит за 96.7 суток. Но различить эти звёзды в телескоп не получится – слишком тесно они расположены.
Звезда Аламак
Это γ Андромеды, примечательная тем, что это тройная система, хотя в телескоп видно только два компонента. Но Аламак – одна из красивейших двойных, так как одна из звёзд оранжевая, а другая – голубая, обе с ярко выраженным цветом. Расстояние до неё огромно – 350 световых лет.
Двойная звезда Аламак в телескоп.
Главная звезда желто-оранжевого цвета имеет яркость 2.1m, а около него виден голубой спутник яркостью 4.84m – их разделяет угловое расстояние 9.6’’. На самом деле голубая звезда сама двойная, и состоит из пары звёзд, разделенных расстоянием всего в 0.5’’. Разделить эту пару в любительский телескоп не получится. Кстати, оранжевая звезда больше Солнца в 80 раз и в 9 раз тяжелее.
Мало того, яркий компонент этой голубой пары сам является спектрально двойной звездой. Но эта пара очень тесная, с периодом обращения всего в 2.67 суток.
Так что Аламак – не двойная, а кратная звезда, хотя в телескоп выглядит как двойная, притом очень красивая. Когда будете на неё смотреть, вспомните, что голубая звезда – сама по себе сложная система из трёх звёзд.
Переменная звезда R Андромеды
Эта звезда относится к миридам, то есть переменным типа Миры Кита (Омикрон Кита). Это гигант, размеры которого превосходят солнечные почти в 500 раз, хотя звёзды такого типа пульсируют, меняя радиус и температуру.
Этот холодный красный гигант уже сжег свой водород и теперь сжигает гелий в недрах и остатки водорода в верхних слоях. На поверхность выносится углерод и циркон.
Чем примечательна R Андромеды, так это размахом своего блеска. В максимуме яркость может достигать 5.8 m, и её можно легко видеть в любой бинокль. В минимуме яркость падает до 15.2 m, и тогда её сложно обнаружить даже в очень мощные любительские телескопы. Амплитуда составляет почти 10 m, а период – 409 суток. Причём минимум и максимум не всегда доходят до предельных значений, а могут не достигать их на несколько величин.
Звезда υ Андромеды
Ипсилон Андромеды – солнцеподобная звезда, чуть больше и горячее Солнца. Она сама по себе ничем не примечательна, но это первая звезда такого типа, у которой была обнаружена планетная система, и на данный момент открыто 4 планеты. Все они – газовые гиганты, притом орбиты их не лежат в одной плоскости, как в Солнечной системы.
Еще необычности этой звезде придаёт наличие тусклого красного карлика, удалённого от основной звезды на 750 а.е. Если там есть землеподобные планеты, то это весьма интересный мир.
Столкновение галактики Андромеды и Млечного пути
Астрономы предупреждают, что вероятно в будущем произойдёт столкновение нашей галактики и Андромеды. Такие прогнозы сделаны на основе наблюдений за их движением. Андромеда постоянно движется в направлении Солнца. Учёные даже высчитали скорость этого движения. Она равна 300 км в секунду. Правда, они до сих пор не пришли к единому мнению о том, что ждёт галактики в будущем. Возможно, скорость увеличится. Или, наоборот, уменьшится. А возможно, останется постоянной и столкновения не избежать. Тогда, по расчётам, произойдёт оно примерно через семь миллиардов лет.
Столкновение галактик
Если, все таки, это произойдёт, то Андромеда поглотит Млечный путь. Так возникнет новая метагалактика. А Солнечная система изменит своё положение. Скорее всего, удалится на несколько тысяч световых лет от центра галактики.
Забавно, но учёные уверяют, что при таком раскладе, на Земле ничего не изменится. Конечно, кроме космического расположения и окружающих объектов.
Вероятно, что со временем мы узнаем о галактике Андромеда больше информации. Ведь учёные занимаются её изучением и исследованием. Тем более это очень интересно.
Класс галактики
Галактика Андромеды – типичная галактика класса Sb по классификации Хаббла. Это значит, что она выглядит как спираль, линии-рукава которой равномерно распределены вокруг шарообразного балджа – центральной яркой части галактики, полной ярких старых звезд. Млечный Путь же сегодня воспринимается как галактика класса SBbc – спиральная галактика с перемычкой. Разница между нашим «звездным островом» и М31 заключается как раз в перемычке – эта часть отходит от краев балджа и соединяет его с рукавами.
Что правда, есть данные, что Андромеда тоже может обладать перемычкой. Доказательства предоставила программа исследования космоса в инфракрасном диапазоне «2MASS» (от англ. «2 Micron All-Sky Survey», «исследование всего неба в диапазоне 2 микронов»). Она показала, что балдж галактики Андромеды, скрытый газопылевыми облаками от всего, кроме инфракрасного излучения, имеет квадратную форму, чего вполне достаточно, чтобы считаться галактикой класса SB.
Но и без учета перемычки туманность Андромеды отличается от Млечного Пути. Рукава ее спирали отстоят дальше друг от друга, чем у нашей галактики. И хотя их линии редко обладают идеально-ровной формой, в галактики МЗ1 некоторые рукава сильно искажены. Это «пробоины» от галактики меньших размеров, которая пролетела сквозь диск Андромеды. Такие события нередки для нашей соседки – 10 миллиардов лет назад она сформировалась с нескольких протогалактик, и за время своего существования поглотила минимум три своих спутника.
Как рассмотреть М31 на небе
Как найти галактику Андромеды на звездном небе? При соблюдении следующих условий сделать это можно даже невооруженным глазом:
- Наблюдение лучше проводить вдали от населенных пунктов. Свет от тысяч уличных фонарей, рекламных вывесок и автомобильных фар делает неразличимым большинство звезд. В больших городах невозможно рассмотреть даже Млечный Путь. Наблюдения за небесными объектами значительно затрудняет обычное загрязнение воздуха, уровень которого в городах, как правило, очень высок. Пыль, туман и смог делает картинку нечеткой и размытой;
- Луна и облака. Наибольшие неудобства астрономам-любителям доставляют тонкие перистые облака, которые практически незаметны с земли. Однако они делают наблюдение за слабыми астрономическими объектами почти невозможным. Еще больше проблем доставляет Луна: начиная с первой четверти, ее свет делает неосуществимым изучение туманных и слабых объектов на небе. Во время полнолуния о любых наблюдениях вообще можно забыть.
Найти М31 на небе довольно просто – для этого существуют два метода:
- поиск от квадрата Пегаса;
- поиск от созвездия Кассиопеи.
Чтобы найти квадрат Пегаса, вам необходимо просто стать лицом к югу и поднять голову. Созвездие Андромеды – это цепочка звезд, уходящая на восток от левого верхнего угла квадрата. Средним звеном в ней будет Мирах, которая вместе с μ и ν Андромеды образует пояс этого созвездия. М31 находится прямо над ним.
Первый способ нахождения галактики Андромеды: от квадрата Пегаса. Четыре его звезды хорошо видны в центре рисунка
Еще проще найти галактику Андромеды, используя в качестве ориентира Кассиопею – одно из самых заметных созвездий на осеннем небе. Оно имеет характерную форму, напоминающую латинскую букву W и находится осенью практически в зените
Наблюдателю следует обратить внимание на правую, более острую половинку небесной буквы – она словно стрелка указывает на галактику Андромеды. Дистанция до искомого объекта примерно в четыре раза больше, чем дистанция между соседними звездами в Кассиопее
Если искомый объект не виден невооруженным глазом, следует взять обычный бинокль. С его помощью найти туманность проще, чем используя телескоп.
М31 имеет довольно приличную звездную величину 3,44m, но это туманность, поэтому на небе найти ее труднее, чем точечный объект аналогичной яркости. Свет, исходящий от этого объекта, «размазан» на значительной площади.
Автор статьи:
Никифоров Владислав
Ядро
Изображение ядра галактики Андромеды, полученное телескопом Хаббла, показывает возможную двойную структуру. Фото НАСА / ЕКА .
Художественная концепция ядра Галактики Андромеды, показывающая вид на диск молодых голубых звезд, окружающих сверхмассивную черную дыру. Фото НАСА / ЕКА .
Известно, что в самом центре Галактики Андромеды находится плотное и компактное звездное скопление. В большой телескоп он создает визуальное впечатление звезды, заключенной в более рассеянную окружающую выпуклость. В 1991 году космический телескоп Хаббла был использован для изображения внутреннего ядра галактики Андромеды. Ядро состоит из двух концентраций, разделенных 1,5 пк (4,9 св . Лет ). Более яркая концентрация, обозначенная как P1, смещена от центра галактики. Диммер концентрация, Р2, падает на истинном центре галактики и содержит черную дыру , измеренную при 3-5 × 10 7 М ☉ в 1993 году, и в 1,1-2,3 × 10 8 М ☉ в 2005 скорости дисперсии материала вокруг него измеряется ≈ 160 км / с (99 миль / с ).
Рентгеновское изображение центра галактики Андромеды, полученное телескопом Chandra . Ряд источников рентгеновского излучения, вероятно, рентгеновские двойные звезды, в центральной области галактики выглядят как желтоватые точки. Синий источник в центре находится в положении сверхмассивной черной дыры .
Было высказано предположение, что наблюдаемое двойное ядро можно объяснить, если P1 — это проекция звездного диска на эксцентрической орбите вокруг центральной черной дыры. Эксцентриситет таков, что звезды задерживаются в апоцентре орбиты , создавая скопление звезд. P2 также содержит компактный диск горячих звезд спектрального класса A. Звезды A не видны в более красных фильтрах, но в синем и ультрафиолетовом свете они доминируют над ядром, в результате чего P2 выглядит более заметным, чем P1.
Хотя в начальный момент открытия предполагалось, что более яркая часть двойного ядра является остатком небольшой галактики, «съеденной» Галактикой Андромеды, это больше не считается жизнеспособным объяснением, в основном потому, что такое ядро должно иметь чрезвычайно короткое время жизни из-за срыва приливов центральной черной дырой. Хотя это можно было бы частично решить, если бы у P1 была своя собственная черная дыра, чтобы стабилизировать его, распределение звезд в P1 не предполагает наличия черной дыры в его центре.
Столкновение: что произойдет?
Так как поглощение Млечного Пути Андромедой неизбежно, астрономы пытаются смоделировать ситуацию, чтобы иметь хотя бы какую-нибудь информацию о данном процессе. По компьютерным данным, в результате поглощения Солнечная система окажется на окраине галактики, она перелетит на расстояние сто шестьдесят тысяч световых лет. По сравнению с сегодняшним положением нашей Солнечной системы к центру галактики, она удалится от него на двадцать шесть тысяч световых лет.
Новая будущая галактика уже получила название — Млечномеда, и астрономы утверждают, что за счет слияния она омолодится как минимум на полтора миллиарда лет. При этом в процессе будут образовываться новые звезды, что сделает нашу галактику гораздо более яркой и красивой. А еще она поменяет форму. Сейчас Туманность Андромеды находится к Млечному Пути под некоторым углом, но в процессе слияния получившаяся система приобретет форму эллипса и станет более объемной, если можно так выразиться.
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.
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.
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.
История открытия Андромеды
Галактика Андромеды известна нам с древних времен, первыми ее заметили еще халдейские жрецы и по совместительству отличные ученые-астрономы древнего мира. Знали о ней и древние греки, ведь именно благодаря им, галактика получила свое название. Андромеда – героиня древнегреческого мифа, была дочерью эфиопского царя Кефея. В наказание за хвастовство Кефея бог морей Посейдон (он же Нептун) приказал царю принести дочь в жертву морскому чудищу Кракену, в противном случае все царство постигло бы ужасающее стихийное бедствие. Но принцесса Андромеда была спасена отважным героем Персеем, который на своем крылатом коне Пегасе смог победить жуткого Кракена. Впоследствии именами героев любимых мифов Персея и Андромеды были названы яркие звезды в ночном небе, только потом оказалось, что Андромеда не просто звезда, а целая галактика, а скопление Персея является даже еще чем-то большим – настоящим скоплением галактик.
Мифологические Персей и Андромеда, давшие свои имена галактикам.
На протяжении веком многие астрономы замечали и наблюдали Андромеду, в 964 году о ней писал персидский астроном Абдурахман ас-Суфи, нежно называя ее «Маленькое облачко». В 1780 году ее наблюдал в свой телескоп Вильям Гершель, полагавший, что она находится не так уж и далеко от нас.
Первая фотография системы Андромеда была сделана в 1887 году английским астрономом из Уэльса Иссаком Робертсом, который, однако, ошибочно считал ее частью нашей галактики Млечный путь. Понимание того, что система Андромеда является целой отдельной галактикой со множеством своих звезд, пришло лишь в начале прошлого века. Американский астроном Хебер Кертис, наблюдая за Андромедой в 1917 году, заметил, что звезды туманности Андромеда на десять величин слабее, нежели в других местах. По его утверждению они были отдалены от нас на 500 000 световых лет. Он же впервые выдвинул гипотезу спиральных туманностей или как ее еще называли «гипотезой островных Вселенных». Согласно этой гипотезы, спиральные туманности являются отдельными и полноценными галактиками.
Экспериментальное подтверждение идей Кертиса состоялось в 1923 году, благодаря еще одному великому американскому астроному Эдвину Хабблу, соорудившему свой знаменитый 100-дюймовый телескоп. Именно Эдвин Хаббл первым рассчитал точное расстояние до системы Андромеда – 2,5 миллиона световых лет, и именно он окончательно доказал, что наша Вселенная состоит из множества галактик, а не одного лишь Млечного пути (как полагали раньше) и Андромеда лишь одна из бесчисленного количества галактик вокруг.
Столкновение с Млечным путем
Галактика Андромеды приближается к Млечному Пути со скоростью около 110 километров в секунду (68 миль в секунду). Было измерено, что оно приближается к Солнцу со скоростью около 300 км / с (190 миль / с), а Солнце вращается вокруг центра галактики со скоростью примерно 225 км / с (140 миль / с). Это делает галактику Андромеды одной из примерно 100 наблюдаемых галактик со смещенным голубым смещением . Тангенциальная или боковая скорость Галактики Андромеды относительно Млечного Пути относительно намного меньше, чем скорость приближения, и поэтому ожидается, что она столкнется непосредственно с Млечным путем примерно через 4 миллиарда лет. Вероятным результатом столкновения будет то, что галактики сольются, образуя гигантскую эллиптическую галактику или, возможно, даже большую дисковую галактику . Такие события часты среди галактик в группах галактик . Судьба Земли и Солнечной системы в случае столкновения в настоящее время неизвестна. Перед слиянием галактик существует небольшая вероятность того, что Солнечная система может быть выброшена из Млечного Пути или присоединится к Галактике Андромеды.
Знакомство
Начнем наше знакомство с того, что самые первые письменные упоминания о галактике Андромеды, как о маленьком облачке, обнаружили в астрономических таблицах «Книге неподвижных звезд», известного персидского астронома Ас-Суфи, жившего и работающего при дворце Адуд Ад- Даула в Исфахане, и датируются запись 964 годом.
Объект M31 — Туманность Андромеды. Рисунок Ш. Мессье. Опубликован в 1807
Более подробное описание галактики сделал немецкий врач и математик Симон Майр, используя телескоп для наблюдений за звездным небом, он в декабре 1612 года одним из первых европейских астрономов заметил туманность Андромеды.
Знаменитый охотник за кометами, французский астроном Шарль Мессье, добавил туманность в свой знаменитейший каталог под определением М 31.
Астроном любитель из Англии Уильям Хаггинс внес свой вклад, он предположил, что М 31 содержит большое количество отдельных звёзд, такой вывод он сделал в 1864 году, что при дальнейших наблюдениях подтвердилось.
Галактика Андромеды порадовала астрономов в 1885 году, когда в одной из самых ярких ее областей вспыхнула единственная сверхновая оранжевая звезда, получившая название S Андромеды, это была первая звезда такого плана, которую смогли обнаружить за пределами Млечного пути. Остатки от взрыва звезды, на расстоянии 2 600 000 световых лет от нас, смогли наблюдать в 1999 году, прибегнув к помощи мощнейшего космического телескопа Хаббла.
Первые снимки на которых была запечатлена туманность Андромеды, смогли получить в обсерватории, которую основал в тысяча восемьсот восемьдесят пятом году Исаак Робертс. Именно благодаря его опытам с использованием специального телескопа для фотографирования небесных объектов, были получены снимки в октябре тысяча восемьсот восемьдесят седьмого года, на которых очень хорошо можно было рассмотреть структуру туманности, в виде спирали.
Благодаря Весто Мелвин Слайферу, великолепному астроному из Америки, наука узнала, с какой лучевой скоростью движется Галактика Андромеды. В далеком 1913 году именно он, применив спектральный анализ, измерил значение, которое равно 300 километров в секунду, именно с такой скоростью галактика движется по направлению к нашему Солнцу.
В 99 году была запущена рентгеновская обсерватория «Чандра», которая, находясь в космосе, передает данные на Землю. Благодаря исследованиям обнаружили, что галактика Андромеды содержит намного больший объём холодного газа, чем предполагали раньше. Это позволило узнать более точно температуру, какова плотность и как движется межзвездный газ в космосе.
Галактика Андромеды в ультрафиолетовых лучах
Как её увидеть?
В осенне-зимний период возможно наблюдение галактики даже невооружённым глазом. Это наиболее удалённый объект, который мы в состоянии увидеть без применения приборов. Туманность Андромеды, такая близкая в небе, но далёкая во Вселенной, предстаёт в виде маленького размытого пятнышка. Но если усилить зрение хотя бы хорошим биноклем, то пятнышко оформится в небольшое эллиптическое облачко. Небольшой телескоп поможет увидеть не только галактику Андромеда, но и двух самых ярких её спутников.
Угловые размеры Туманности Андромеды достаточно велики, и, будь наше зрение более совершенно, она предстала бы перед нами иной. На фотографиях размеры объекта превышают площадь лунного диска в 7 раз. А если применить микрофотометр, то туманность увеличит свои размеры ещё в 10 раз, и займёт площадь в треть от ковша Большой Медведицы!
Чтобы отыскать туманность в небе, для начала найдите Полярную звезду. После, в созвездии Кассиопея, отыщите самую её яркую звёздочку – Шедар. Если провести воображаемую линию между этими звёздами и продолжить её в сторону от Полярной, то она упрётся в Большой квадрат. Его составляют три звезды Пегаса и одна Андромеды – Альферанц. Это светило является «головой» Андромеды, от которой тянутся «ноги». Над третьей звездой ноги, ближайшей к Кассиопее, и отыщется туманное пятнышко.
Космические соседи
Рассеянное скопление M 34
М 34 — скопление, содержащее примерно сотню звезд, расположилось на востоке от туманности. Скопление довольно яркое и красивое можно наблюдать круглогодично в созвездии Персей, от нас удалено на 1400 св. лет. Размер примерно четырнадцать световых лет, а возраст насчитывает 180 миллионов лет. Открыто было Джованни Батиста Годиерна, итальянским астрономом, приблизительно до 1654 года. Им же в этот период была открыта галактика Треугольника или М 33.
М 33 — находится к югу от туманности, в созвездии Треугольник, на расстоянии приблизительно три миллиона лет. Спиральная галактика, размером в 50 000 световых лет. Один из рукавов собрал в себя двести ярчайших звезд гипергигантов, самый редкий тип звезд.
М 76 — интересная туманность на северо-востоке, которая состоит из белого карлика, расположенного в центре, а вокруг ионизированная оболочка из газа. Открытие состоялось в 1780 году и принадлежит французскому астроному Пьеру Мешену. Наблюдается в созвездии Персей, находится на расстоянии 2500 световых лет.
Что представляет собой галактика М31
Вы наверняка видели фотографии этой замечательной и очень внушительной галактики. Так как она очень большая, да к тому же и расположена ближе других, то и выглядит весьма впечатляюще. Но видим мы её под углом всего в 15, поэтому она кажется овальной. На самом деле это огромная спиральная галактика, как и Млечный Путь. У них много сходства, хотя много и различий.
Галактика Туманность Андромеды содержит триллион звёзд, это в несколько раз больше, чем содержит Млечный Путь. Да и в поперечнике она больше в 2.6 раз – от края до края лучу света пролетает за 260 тысяч лет. Это колоссальное образование приближается к нам со скоростью около 300 км/с, и через 5 миллиардов лет наши галактики пересекутся.
Строение галактики Андромеды типично для спиральных галактик, к которым принадлежит и наша.
Ядро галактики Андромеды
В центре расположено ядро, в центре которого имеется сверхмассивная чёрная дыра – масса её не менее 140 миллионов солнечных. На расстоянии всего 1 световой год от черной дыры, подобно планетам, кружат молодые голубые звёзды возрастом всего в 200 миллионов лет, происхождение которых пока не объяснено.
Ядро галактики Андромеды.
Дело в том, что так близко от черной дыры просто невозможно образование газовых туманностей, из которых могли бы образоваться звезды. Черная дыра такой невероятной массы просто не даст водороду собраться, а тем более сжаться до протозвезды. Однако этот диск из 400 молодых звёзд существует. Ближе к центру диска расположены старые красные звёзды. Они летят по своим орбитам с огромной скоростью — 1000 км/с.
Ядро М31 более крупным планом.
На расстоянии в 5 световых лет от центра, за диском из молодых звёзд, расположено кольцо старых, красных. Так что в таком небольшом объёме сосредоточено, помимо сверхмассивной чёрной дыры, несколько сотен звёзд. А ведь там есть еще и их остатки – нейтронные звёзды и кандидаты в черные дыры.
Так что ядро галактики Андромеды – довольно густонаселенное всякими объектами место, притом весьма негостеприимное и опасное.
Достопримечательности М31
Кроме ядра, Туманность Андромеды богата и другими интересными объектами. Например, в неё открыты звёздные скопления нового типа. Они напоминают шаровые скопления, но очень большие – их диаметр составляет сотни световых лет. А входят в него многие сотни тысяч звёзд, и при этом расположены они не так тесно, как более компактные шаровые скопления. Ученые склонны относить такие объекты к карликовым сфероидальным галактикам.
Представляете? Внутри гигантской галактики есть собственные карликовые галактики. Хотя все они тоже неимоверно огромны по нашим меркам, и представить их реальные размеры очень сложно.
В М31 находится самое яркое шаровое скопление среди всех галактик Местной группы. Называется оно Mayall II, и удалено на 130 000 световых лет от центра галактики. В это скопление входит минимум 300 000 старых звёзд, а в центре его имеется чёрная дыра, с массой в 20 000 солнечных. Учёные считают, что это шаровое скопление – ядро одной из поглощенных в прошлом карликовых галактик. Теперь это просто часть гигантского мегаполиса.
В этой галактике много чёрных дыр – сейчас известно 35 штук. Шаровых скоплений в ней насчитывается около 450, а в нашей галактике их вдвое меньше. Возможно, там их гораздо больше, однако дальний край неудобен для изучения.
Галактики –спутники
Наш Млечный Путь имеет карликовые галактики-спутники – это Большое и Малое Магеллановы облака. Галактика Андромеды тоже имеет несколько таких спутников – самые яркие и крупные из них имеют обозначения М32 и М110, и их хорошо видно на фотографиях. На самом деле их немало, но они довольно мелкие.
Основные галактики-спутники галактики Андромеды.
Происхождение М32 пока неясно. Учёные считают, что когда-то это была крупная спиральная галактика, которая 2 миллиарда лет назад была практически поглощена галактикой Андромеды. То бесформенное образование, которое мы видим сейчас – это остатки галактики, исковерканные мощной гравитацией триллионного острова. Звёзды её были разбросаны на огромных пространствах и теперь образуют гало М31 – её периферию.
М110, вероятно, постигла та же судьба. Между этой галактикой и Туманностью Андромеды расположено много звёзд, которые имеются и в составе М110. Они богаты тяжелыми металлами и все время перемещаются между галактиками.
Основные черты Андромеды
Млечный Путь
Спиральная галактика Андромеды, в прошлом известная как туманность Андромеды или М31 (31-й номер по известному каталогу Мессье) – самый знаменитый из «звездных островов». Кроме всеобщего внимания, характерного для очередного «самого-близкого-большого-крутого» космического объекта, М31 выделяется еще и научной ценностью. Ведь существует мало галактик, в которых можно разглядеть миллионы отдельных звезд, пусть даже сквозь мощные телескопы. А еще меньше таких, которые приближаются к нам со скоростью около 110 км/с, как это делает Андромеда.
Кроме того, до поры до времени образ нашего дома, Млечного Пути, «рисовали» с Андромеды. Наша галактика пусть и меньше по размаху, но не намного легче, и М31 воспринималась как «зеркало» Млечного Пути. С развитием астрономии, когда ученые стали видеть и понимать больше, миф развеялся. Оказалось, что Млечный Путь и Андромеда принадлежат к разным подклассам спиральных галактик, да и рисунок их рукавов порядком отличается. Но все же они имеют много общего – например, «страсть» к поглощению своих карликовых галактик-спутников. Внутреннее устройство у них также похоже.
Но обо всем по порядку. Дабы лучше представить образ соседки Андромеды, рассмотрим основные ее детали – а чтобы не потеряться, сравним их с параметрами собственной галактики.
Также известная как Мессье 31, или M31
Шарль Мессье
Это имя она получила от Шарля Мессье, французского астронома, внесшего ее в свой знаменитый каталог под определением M31. Мессье каталогизировал многие объекты Северного полушария, правда далеко не все они были открыты именно Мессье.
В 1757 году ученый приступил к поиску кометы Галлея, однако расчеты показали, что он ошибся в координатах. Тем не менее в том же месте наблюдения он обнаружил туманность — первый объект, который он внес в свой каталог под названием M1 (также известна как Крабовидная туманность). Что интересно, первым наблюдал ее английский астроном Джон Бевис еще в 1731 году. Объект под названием M31 попал в каталог Мессье в 1767 году. К концу того же года в общей сложности в каталог было добавлено 38 объектов. К 1781 году число составляло уже 103 объекта, 40 из которых были открыты лично Мессье.
Движение галактики и ее спутники
Все во Вселенной взаимосвязано и находится в движении — это не философская сентенция, но банальный вывод из известных принципов гравитации. Галактика Андромеды также не стоит на месте. Разные ее части движутся с разной скоростью. Возле ядра звезды и газ вращаются со скоростью 225 км/сек, а на отдалении в 7 тысяч световых лет — 50 км/сек. Разгоняет объекты сосредоточение массы ядра — тяжелые звезды и сверхмассивная черная дыра, традиционное сердце галактики.
Первый снимок галактики Андромеда. Спутник М110 виден в верхней части, М32 — справа.
Также галактика Андромеда приводит в движение другие «звездные острова», конкретно — 14 карликовых галактик-спутников. Самые большие из них — М32 и М110 — без труда видны в телескоп, благодаря чему были открыты еще в XVIII веке. Также ученые подозревают, что именно М32 пробила «арку» в диске Андромеды. Еще Андромеда регулярно их поглощает — некоторые шаровые скопления светил в гало «звездного острова», которые отделены от общего звездного диска, являются остатками ядер поглощенных галактик.
Столкновение с нашей галактикой
Как самый большой участник Местной Группы галактик, Андромеда так или иначе взаимодействует с другими галактиками. К добру или к худу, но ее путь пересекает наш Млечный Путь — и через 3-4 миллиарда лет она сольется с нашей галактикой воедино. Несмотря на то что предсказать движение столь громадных объектов сложно, последние исследования считают столкновение неизбежным.
Как это произойдет? Когда галактики приблизятся на достаточное расстояние, их ядра начнут с громадной скоростью кружить друг возле друга. Во время этого «танца» звездные диски будут рассеяны силой гравитационных взаимодействий — они разлетятся в разные стороны, словно брызги воды. Ядра же будут кружиться все быстрее и быстрее, пока не сольются воедино в новый массивный балдж. Новая галактика будет линзовидной — не все звезды вернутся обратно после бурного соединения Млечного Пути и Андромеды, а рукава сотрутся.
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.
