Las estrellas más grandes de la Nebulosa de Andrómeda. Andrómeda es la galaxia más cercana a la Vía Láctea.
La astronomía es una ciencia asombrosamente fascinante que revela a las mentes curiosas toda la diversidad del Universo. Casi no hay personas que, en la infancia, nunca hayan visto la dispersión de estrellas en el cielo nocturno. Esta imagen se ve especialmente hermosa en el verano, cuando las estrellas parecen tan cercanas e increíblemente brillantes. En los últimos años, los astrónomos de todo el mundo se han interesado especialmente en Andrómeda, la galaxia más cercana a nuestra Vía Láctea. Decidimos averiguar qué atrae exactamente a los científicos y si se puede ver a simple vista.
Andrómeda: una breve descripción
La Nebulosa de Andrómeda, o simplemente Andrómeda, es una de las galaxias más grandes de la galaxia. Es más grande que nuestra Vía Láctea, donde se encuentra el sistema solar, aproximadamente de tres a cuatro veces. En él, según estimaciones preliminares, alrededor de un billón de estrellas.
Andrómeda es una galaxia espiral, se puede ver en el cielo nocturno incluso sin dispositivos ópticos especiales. ¡Pero tenga en cuenta que la luz de este cúmulo de estrellas viaja a nuestra Tierra durante más de dos millones y medio de años! Los astrónomos dicen que ahora vemos la Nebulosa de Andrómeda como era hace dos millones de años. ¿No es eso un milagro?
Nebulosa de Andrómeda: de la historia de las observaciones
Andrómeda fue vista por primera vez por un astrónomo de Persia. Lo catalogó en 1946 y lo describió como un resplandor brumoso. Siete siglos después, la galaxia fue descrita por un astrónomo alemán que la observó durante mucho tiempo con un telescopio.
A mediados del siglo XIX, los astrónomos determinaron que el espectro de Andrómeda difería significativamente de las galaxias conocidas anteriormente y sugirieron que estaba compuesta por muchas estrellas. Esta teoría está plenamente justificada.
La galaxia de Andrómeda, que fue fotografiada solo a fines del siglo XIX, tiene una estructura en espiral. Aunque en aquellos días se consideraba solo una gran parte de la Vía Láctea.
La estructura de la galaxia.
Con la ayuda de los telescopios modernos, los astrónomos han logrado analizar la estructura de la Nebulosa de Andrómeda. El telescopio Hubble permitió ver unas cuatrocientas estrellas jóvenes girando alrededor del agujero negro. Este cúmulo estelar tiene aproximadamente 200 millones de años. Esta estructura de la galaxia sorprendió mucho a los científicos, pues hasta ahora ni siquiera habían imaginado que se pudieran formar estrellas alrededor de un agujero negro. De acuerdo con todas las leyes previamente conocidas, el proceso de condensación de gas para formar una estrella es simplemente imposible en las condiciones de un agujero negro.
La Nebulosa de Andrómeda tiene varias galaxias enanas satélite, están ubicadas en sus afueras y podrían estar allí como resultado de la absorción. Esto es doblemente interesante dado que los astrónomos predicen una colisión entre la Vía Láctea y la Galaxia de Andrómeda. Es cierto que este evento fenomenal sucederá muy pronto.
La galaxia de Andrómeda y la Vía Láctea: acercándose la una a la otra
Los científicos llevan mucho tiempo haciendo ciertas predicciones al observar el movimiento de ambos sistemas estelares. El hecho es que Andrómeda es una galaxia que se mueve constantemente hacia el Sol. A principios del siglo XX, un astrónomo estadounidense pudo calcular la velocidad a la que se produce este movimiento. Esta cifra, que es de trescientos kilómetros por segundo, todavía la utilizan todos los astrónomos del mundo en sus observaciones y cálculos.
Sin embargo, sus cálculos difieren significativamente. Algunos científicos afirman que las galaxias colisionarán solo después de siete mil millones de años, mientras que otros están seguros de que la velocidad de Andrómeda crece constantemente y se espera que el encuentro se produzca dentro de cuatro mil millones de años. Los científicos no excluyen tal escenario en el que en unas pocas décadas esta cifra prevista volverá a disminuir significativamente. Por el momento, sin embargo, generalmente se acepta que las colisiones no deben esperarse antes de los cuatro mil millones de años. ¿Qué nos amenaza Andrómeda (galaxia)?
Colisión: ¿qué pasará?
Dado que la absorción de la Vía Láctea por Andrómeda es inevitable, los astrónomos están tratando de simular la situación para tener al menos alguna información sobre este proceso. Según datos informáticos, como resultado de la absorción, el sistema solar estará en las afueras de la galaxia, volará a una distancia de ciento sesenta mil años luz. En comparación con la posición actual de nuestro sistema solar hacia el centro de la galaxia, se alejará de ella veintiséis mil años luz.
La nueva galaxia futura ya recibió el nombre: Milky Honey, y los astrónomos dicen que debido a la fusión, se rejuvenecerá por al menos mil quinientos millones de años. En este proceso se formarán nuevas estrellas, que harán que nuestra galaxia sea mucho más brillante y hermosa. Ella también cambiará de forma. Ahora, la Nebulosa de Andrómeda está en algún ángulo con la Vía Láctea, pero en el proceso de fusión, el sistema resultante tomará la forma de una elipse y se volverá más voluminoso, por así decirlo.
El destino de la humanidad: ¿sobreviviremos a la colisión?
¿Y qué pasará con la gente? ¿Cómo afectará el encuentro de las galaxias a nuestra Tierra? Sorprendentemente, los científicos dicen que ¡absolutamente nada! Todos los cambios se expresarán en la aparición de nuevas estrellas y constelaciones. El mapa del cielo cambiará por completo, pues nos encontraremos en un rincón completamente nuevo e inexplorado de la galaxia.
Por supuesto, algunos astrónomos dejan un porcentaje extremadamente pequeño de desarrollos negativos. En este escenario, la Tierra podría chocar con el Sol u otro cuerpo estelar de la galaxia de Andrómeda.
¿Hay planetas en la Nebulosa de Andrómeda?
Los científicos buscan regularmente planetas en las galaxias. No abandonan los intentos de encontrar en las extensiones de la Vía Láctea un planeta que tenga características cercanas a nuestra Tierra. Por el momento, ya se han descubierto y descrito más de trescientos objetos, pero todos están ubicados en nuestro sistema estelar. En los últimos años, los astrónomos han comenzado a mirar cada vez más de cerca a Andrómeda. ¿Hay algún planeta por ahí?
Hace trece años, un grupo de astrónomos, utilizando el último método, planteó la hipótesis de que una de las estrellas de la Nebulosa de Andrómeda tiene un planeta. Su masa estimada es el seis por ciento del planeta más grande de nuestro sistema solar: Júpiter. Su masa es trescientas veces la masa de la Tierra.
Por el momento, esta suposición está siendo probada, pero tiene todas las posibilidades de convertirse en una sensación. Después de todo, hasta ahora los astrónomos no han descubierto planetas en otras galaxias.
Preparándose para buscar una galaxia en el cielo
Como hemos dicho, incluso a simple vista se puede ver la galaxia vecina en el cielo nocturno. Eso sí, para ello necesitas tener algún conocimiento en el campo de la astronomía (al menos saber cómo son las constelaciones y poder encontrarlas).
Además, es casi imposible ver ciertos cúmulos de estrellas en el cielo nocturno de la ciudad: la contaminación lumínica impedirá que los observadores vean al menos algo. Por lo tanto, si aún desea ver la Nebulosa de Andrómeda con sus propios ojos, vaya al pueblo al final del verano, o al menos al parque de la ciudad, donde no hay muchas linternas. El mejor momento para la observación es octubre, pero de agosto a septiembre es claramente visible sobre el horizonte.
Nebulosa de Andrómeda: esquema de búsqueda
Muchos jóvenes astrónomos aficionados sueñan con saber cómo es realmente Andrómeda. La galaxia en el cielo parece un pequeño punto brillante, pero puedes encontrarlo gracias a las estrellas brillantes que se encuentran cerca.
La forma más fácil es encontrar Casiopea en el cielo otoñal: se parece a la letra W, solo que más estirada de lo que se acostumbra designar por escrito. Por lo general, la constelación es claramente visible en el hemisferio norte y se encuentra en la parte este del cielo. La galaxia de Andrómeda se encuentra debajo. Para verlo, necesitas encontrar algunos puntos de referencia más.
Son tres estrellas brillantes debajo de Casiopea, están alargadas en una línea y tienen un tono rojo anaranjado. El del medio, Miraak, es la guía más precisa para los astrónomos principiantes. Si dibuja una línea recta hacia arriba desde allí, notará un pequeño punto luminoso que se asemeja a una nube. Es esta luz la que será la galaxia de Andrómeda. Además, el brillo que puedes observar fue enviado a la Tierra incluso cuando no había una sola persona en el planeta. Un hecho asombroso, ¿verdad?
El objeto más distante en el espacio visible a simple vista. El objeto galáctico más cercano a nosotros. Una enorme galaxia que en un par de miles de millones de años chocará con la Vía Láctea y se la tragará. Todos estos laureles los lleva la galaxia Andrómeda M31, la primera galaxia exterior descubierta y la mejor estudiada.
La Galaxia Espiral de Andrómeda, anteriormente conocida como la Nebulosa de Andrómeda o M31 (número 31 en el famoso catálogo Messier) es la más famosa de las "islas de las estrellas". Además de la atención general, característica del próximo objeto espacial "más cercano a lo genial", M31 también se destaca por su valor científico. Después de todo, hay pocas galaxias en las que puedas ver millones de estrellas individuales, aunque sea a través. Y aún menos se nos acercan a una velocidad de unos 110 km/s, como lo hace Andrómeda.
Además, por el momento, la imagen de nuestro hogar, la Vía Láctea, fue “dibujada” desde Andrómeda. Nuestra galaxia, aunque de menor alcance, pero no mucho más ligera, y M31 fue percibida como un "espejo" de la Vía Láctea. Con el desarrollo de la astronomía, cuando los científicos empezaron a ver y comprender más, el mito se disipó. Resultó que Andrómeda también pertenece a diferentes subclases de galaxias espirales y el patrón de sus brazos es bastante diferente. Pero aún tienen mucho en común, por ejemplo, la "pasión" por la absorción de sus galaxias satélite enanas. Su estructura interna también es similar.
Pero primero lo primero. Para imaginar mejor la imagen del vecino de Andrómeda, consideremos sus detalles principales, y para no perdernos, comparémoslos con los parámetros de nuestra propia galaxia.
clase de galaxia
La galaxia de Andrómeda es una galaxia Sb típica según la clasificación del Hubble. Esto significa que parece una espiral, cuyas líneas, cuyas mangas se distribuyen uniformemente alrededor del bulto esférico, la parte brillante central de la galaxia, llena de estrellas viejas y brillantes. La Vía Láctea se percibe hoy como una galaxia SBbc, una galaxia espiral barrada. La diferencia entre nuestra "isla de estrellas" y M31 radica precisamente en el puente: esta parte se aleja de los bordes de la protuberancia y la conecta con los brazos.
Puedes ver por ti mismo lo que ven los científicos. La imagen de abajo está compuesta por unos 600 millones de píxeles, es la imagen más grande y detallada de M31 que abarca toda la galaxia. La resolución de la imagen es 48327x12185px, y el tamaño es 717.2 Mb. ¡Se ve mejor en modo de pantalla completa!
Lo que es cierto, hay pruebas de que Andrómeda también puede tener un saltador. La evidencia fue proporcionada por el programa de exploración espacial infrarroja 2MASS (del inglés “2 Micron All-Sky Survey”, “exploración de todo el cielo en el rango [de luz] de 2 micrones”). Mostró que la protuberancia de la galaxia de Andrómeda, oculta por las nubes de todo excepto de la radiación infrarroja, tiene una forma cuadrada, que es suficiente para ser considerada una galaxia SB.
Pero incluso sin el puente, la nebulosa de Andrómeda es diferente de la Vía Láctea. Los brazos de su espiral están más separados que los de nuestra galaxia. Y aunque sus líneas rara vez tienen una forma perfectamente uniforme, en la galaxia M31 algunos de los brazos están fuertemente distorsionados. Estos son "agujeros" de una galaxia más pequeña que voló a través del disco de Andrómeda. Tales eventos no son infrecuentes para nuestro vecino: hace 10 mil millones de años se formó a partir de varias protogalaxias y durante su existencia absorbió al menos tres de sus satélites.
La ciencia
Los científicos por primera vez pudieron medir la distancia exacta a nuestra galaxia más cercana. Esta galaxia enana se conoce como Gran Nube de Magallanes. Se encuentra a una distancia de nosotros. 163 mil años luz o 49,97 kiloparsecs para ser exactos.
La Gran Nube de Magallanes flota lentamente en el espacio exterior, sin pasar por nuestra galaxia Vía láctea alrededor como La luna gira alrededor de la tierra.
Enormes nubes de gas en la región de la galaxia se están disipando lentamente, dando como resultado la formación de nuevas estrellas, que iluminan el espacio interestelar con su luz, creando paisajes espaciales coloridos y brillantes. Estos paisajes fueron fotografiados por un telescopio espacial Hubble.
Galaxia pequeña Gran Nube de Magallanes incluye Nebulosa de la tarántula- la cuna estelar más brillante en el espacio en nuestro vecindario - señales de la formación de nuevas estrellas.
Los científicos pudieron hacer los cálculos al observar pares de estrellas raras y cercanas conocidas como estrellas binarias eclipsantes. Estos pares de estrellas son gravitacionalmente conectados entre sí, y cuando una de las estrellas eclipsa a la otra, como lo ve un observador desde la Tierra, el brillo general del sistema disminuye.
Si compara el brillo de las estrellas, puede calcular la distancia exacta a ellas con una precisión increíble de esta manera.
Determinar la distancia exacta a los objetos espaciales es muy importante para comprender el tamaño y la edad de nuestro Universo. Mientras la pregunta permanece abierta: que grande es nuestro universo Ningún científico puede decirlo con seguridad todavía.
Después de que los astrónomos consiguieran tal precisión en la determinación de distancias en el espacio, será capaz de tratar con objetos más distantes y eventualmente ser capaz de calcular el tamaño del universo.
Además, las nuevas características nos permitirán determinar con mayor precisión la tasa de expansión de nuestro Universo, así como calcular con mayor precisión constante de Hubble. Esta proporción recibió su nombre Edwin P. Hubble, un astrónomo estadounidense que en 1929 demostró que nuestro El universo ha estado en constante expansión desde el comienzo de su existencia..
distancia entre galaxias
La Gran Nube de Magallanes es la galaxia más cercana a nosotros. galaxia enana, pero una gran galaxia: nuestro vecino se considera Galaxia espiral de Andrómeda, que se encuentra a una distancia de aproximadamente 2,52 millones de años luz.
La distancia entre nuestra galaxia y la galaxia de Andrómeda está disminuyendo gradualmente. Se acercan entre sí a una velocidad de aproximadamente 100-140 kilómetros por segundo, aunque muy pronto se encontrarán, o mejor dicho, a través de 3-4 mil millones de años.
Tal vez así sea como se verá el cielo nocturno para un observador terrestre en unos pocos miles de millones de años.
Las distancias entre las galaxias son entonces puede ser muy diferente en diferentes etapas de tiempo, ya que están constantemente en dinámica.
La escala del universo
El universo visible tiene diámetro increíble, que es miles de millones, y tal vez decenas de miles de millones de años luz. Muchos de los objetos que podemos ver con telescopios ya no están allí o se ven completamente diferentes porque la luz viajó delante de ellos durante un tiempo increíblemente largo.
La serie de ilustraciones propuesta le ayudará a imaginar al menos en términos generales la escala de nuestro universo.
El sistema solar con sus objetos más grandes (planetas y planetas enanos)
Sol (centro) y estrellas más cercanas
La galaxia de la Vía Láctea que muestra el grupo de sistemas estelares más cercano al sistema solar
Un grupo de galaxias cercanas, que incluye más de 50 galaxias, cuyo número aumenta constantemente a medida que se descubren nuevas.
Supercúmulo local de galaxias (Supercúmulo de Virgo). Tamaño - alrededor de 200 millones de años luz
Grupo de supercúmulos de galaxias
universo visible
La Galaxia de Andrómeda o Nebulosa de Andrómeda (M31, NGC 224) es una galaxia espiral de tipo Sb. Esta gran galaxia más cercana a la Vía Láctea se encuentra en la constelación de Andrómeda y se aleja de nosotros, según los últimos datos, a una distancia de 772 kiloparsecs (2,52 millones de años luz). El plano de la galaxia está inclinado hacia nosotros en un ángulo de 15°, su tamaño aparente es de 3,2°, la magnitud aparente es de +3,4m.
Historial de observación
La primera mención escrita de la galaxia de Andrómeda está contenida en el "Catálogo de estrellas fijas" del astrónomo persa As-Sufi (946), quien la describió como una "pequeña nube". La primera descripción de un objeto basada en observaciones telescópicas fue realizada por el astrónomo alemán Simon Marius en 1612. Al crear su famoso catálogo, Charles Messier ingresó un objeto bajo la definición de M31, atribuyendo erróneamente el descubrimiento a Marius. En 1785, William Herschel notó una mancha roja tenue en el centro de M31. Creía que la galaxia es la más cercana de todas las nebulosas, y calculó la distancia a ella (completamente falso), equivalente a 2000 distancias entre y Sirio.
En 1864, William Huggins, al observar el espectro de M31, descubrió que difería de los espectros de las nebulosas de gas y polvo. Los datos indicaron que M31 constaba de muchas estrellas individuales. En base a esto, Huggins sugirió la naturaleza estelar del objeto, que fue confirmada en años posteriores.
En 1885, la supernova SN 1885A, conocida en la literatura astronómica como S Andromedae, explotó en la galaxia. Para toda la historia de las observaciones, este es hasta ahora solo uno de esos eventos registrados en M31.
Las primeras fotografías de la galaxia fueron tomadas por el astrónomo galés Isaac Roberts en 1887. Usando su propio pequeño observatorio en Sussex, fotografió M31 y determinó la estructura espiral del objeto por primera vez. Sin embargo, en ese momento, todavía se consideraba que M31 pertenecía a nuestra galaxia, y Roberts creyó erróneamente que se trataba de otro sistema solar con planetas en formación.
La velocidad radial de la galaxia fue determinada por el astrónomo estadounidense Westo Slifer en 1912. Utilizando análisis espectrales, calculó que M31 se movía hacia el Sol a una velocidad inaudita para los objetos astronómicos conocidos de la época: unos 300 km/s.
Los expertos del Centro Harvard-Smithsoniano de Astrofísica, después de analizar los resultados de una observación de 10 años de M31 utilizando el observatorio orbital Chandra, descubrieron que el resplandor de la materia que caía sobre el núcleo de la galaxia de Andrómeda era tenue hasta el 6 de enero de 2006. cuando ocurrió un destello que aumentó el brillo de M31 en el rango de rayos X en 100 veces. Además, el brillo disminuyó, pero siguió siendo 10 veces más potente que antes de 2006.
Características generales
La Galaxia de Andrómeda, al igual que la Vía Láctea, pertenece al Grupo Local, y se desplaza hacia k a una velocidad de 300 km/s, por lo que pertenece a los objetos desplazados hacia el violeta. Habiendo determinado la dirección del movimiento del Sol a lo largo de la Vía Láctea, los astrónomos descubrieron que la Galaxia de Andrómeda y nuestra Galaxia se acercan entre sí a una velocidad de 100-140 km/s. En consecuencia, la colisión de dos sistemas galácticos ocurrirá aproximadamente en 3-4 mil millones de años. Si esto sucede, lo más probable es que ambos se fusionen en una gran galaxia. Es posible que en este caso nuestro sistema solar sea expulsado al espacio intergaláctico por poderosas perturbaciones gravitatorias. La destrucción del Sol y los planetas, muy probablemente, no ocurrirá durante este proceso catastrófico.
Estructura
La Galaxia de Andrómeda tiene una masa de 1,5 veces la Vía Láctea y es la más grande del Grupo Local: según los datos obtenidos con el Telescopio Espacial Spitzer, los astrónomos han descubierto que incluye alrededor de un billón de estrellas. Tiene varios satélites enanos: M32, M110, NGC 185, NGC 147 y posiblemente otros. Su longitud es de 260.000 años luz, 2,6 veces mayor que la de la Vía Láctea.
Sin embargo, algunos resultados sugieren que la Vía Láctea contiene más Materia Oscura y, por lo tanto, nuestra galaxia puede ser la más masiva del Grupo Local.
Centro
En el núcleo de M31, como en muchas otras galaxias (incluida la Vía Láctea), existe un candidato a agujero negro supermasivo (SMBH). Los cálculos han demostrado que su masa supera los 140 millones de masas solares. En 2005, el Telescopio Espacial Hubble descubrió un misterioso disco de jóvenes estrellas azules que rodeaban al NBS. Giran alrededor de un objeto relativista, al igual que los planetas alrededor del Sol. Los astrónomos se han quedado perplejos por cómo un disco con forma de rosquilla podría formarse tan cerca de un objeto tan masivo. Según los cálculos, las monstruosas fuerzas de marea del NBH no deberían permitir que las nubes de gas y polvo se espesen y formen nuevas estrellas. Otras observaciones pueden proporcionar una pista.
El descubrimiento de este disco puso un argumento más en el tesoro de la teoría de la existencia de agujeros negros. Por primera vez, los astrónomos descubrieron la luz azul en el núcleo de M31 en 1995 utilizando el telescopio Hubble. Tres años más tarde, la luz se identificó con un cúmulo de estrellas azules. Y solo en 2005, utilizando un espectrógrafo montado en un telescopio, los observadores determinaron que el cúmulo consta de más de 400 estrellas que se formaron hace aproximadamente 200 millones de años. Las estrellas se agrupan en un disco de sólo 1 año luz de diámetro. En el centro del disco, anidan estrellas rojas más viejas y más frías, descubiertas previamente por el Hubble. Se calcularon las velocidades radiales de las estrellas del disco. Gracias a la influencia gravitacional del NBH, resultó ser un récord: 1000 km/s (3,6 millones de kilómetros por hora). A esta velocidad, puedes dar la vuelta al mundo en 40 segundos o llegar a la luna en seis minutos.
Además del SMBH y el disco de estrellas azules, existen otros objetos en el núcleo de la galaxia. En 1993, se descubrió un cúmulo de estrellas dobles en el centro de M31, lo que sorprendió a los astrónomos, ya que los dos cúmulos se fusionan en uno en un período de tiempo bastante corto: unos 100 mil años. Según los cálculos, la fusión debería haberse producido hace muchos millones de años, pero por extrañas razones esto no sucedió. Scott Tremaine de la Universidad de Princeton sugirió explicar esto diciendo que el centro de la galaxia no es un cúmulo doble, sino un anillo de viejas estrellas rojas. Este anillo puede parecer dos cúmulos, ya que solo vemos estrellas en lados opuestos del anillo. Así, este anillo debería estar situado a una distancia de 5 años luz de la SMBH y rodear un disco de jóvenes estrellas azules. El anillo y el disco están vueltos hacia nosotros del mismo lado, lo que puede indicar su interdependencia. Mientras estudiaba el centro de M31 con el telescopio espacial XMM-Newton, un equipo de investigadores europeos descubrió 63 fuentes discretas de rayos X. La mayoría de ellos (46 objetos) han sido identificados como estrellas binarias de rayos X de baja masa, mientras que el resto son estrellas de neutrones o candidatos a agujeros negros en sistemas binarios.
Otros objetos
Se han registrado unos 460 cúmulos globulares en la galaxia. El más masivo de ellos -Mayall II, también llamado G1- tiene una luminosidad superior a la de cualquier cúmulo del Grupo Local, es incluso más brillante que Omega Centauri (el cúmulo más brillante de la Vía Láctea). Se encuentra a una distancia de unos 130.000 años luz del centro de la galaxia de Andrómeda y contiene al menos 300.000 estrellas antiguas. Su estructura, así como las estrellas pertenecientes a diferentes poblaciones, indican que es muy probable que este sea el núcleo de una antigua galaxia enana, una vez tragada por M31. Según la investigación, en el centro de este cúmulo hay un candidato a agujero negro con una masa de 20.000 soles. También existen objetos similares en otros clústeres:
En 2005, los astrónomos descubrieron un tipo de cúmulo estelar completamente nuevo en el halo de M31. Los tres cúmulos recién descubiertos contienen cientos de miles de estrellas brillantes, casi tantas como cúmulos globulares. Pero lo que los distingue de los cúmulos globulares es que son mucho más grandes (varios cientos de años luz de diámetro) y también menos masivos. Las distancias entre las estrellas en ellos también son mucho mayores. Quizás representan una clase de transición de sistemas entre cúmulos globulares y esferoides enanos.
La galaxia alberga la estrella PA-99-N2, que está orbitada por un exoplaneta, el primero que se descubre fuera de la Vía Láctea.
Observaciones
La mejor época para observar la Nebulosa de Andrómeda es otoño-invierno. En un cielo rural oscuro, el óvalo difuso luminoso M31 se puede ver a simple vista junto a ν E incluso por observadores no muy experimentados. Es el objeto más distante visible desde la Tierra a simple vista. Además, debido a la velocidad finita de la luz, la vemos como era hace 2 millones y medio de años. ¡Digamos que en la Tierra hace 2,5 millones de años no había representantes de la especie humana moderna! Pero al mismo tiempo, no debemos olvidar que según la Teoría Especial de la Relatividad, no hay forma de saber cómo se ve esta galaxia en el “momento presente”, ya que lo que vemos es el “momento presente” para nosotros.
Con binoculares, la galaxia es visible incluso en el cielo iluminado de las grandes ciudades. Pero sus observaciones en telescopios de aficionados de apertura media (150-200 mm) suelen ser decepcionantes. Incluso en los mejores cielos y en una noche sin luna, la galaxia aparece como un enorme elipsoide luminoso con bordes borrosos y cada vez más tenues y un núcleo brillante. Un observador atento nota un indicio de una o dos líneas de polvo circundantes en el borde noroeste (más cercano a nosotros) de la galaxia y un pequeño aumento local en el brillo en el suroeste (una enorme región de formación de estrellas cerca de nuestro vecino). No hay otros detalles, excepto dos satélites: pequeñas galaxias elípticas M32 y M110, ¡nada como fotografías e ilustraciones coloridas de publicaciones populares!
Por desgracia, estas son las características de la visión nocturna humana. Nuestros ojos, a pesar de su fenomenal sensibilidad a la luz, no son capaces, como los fotodetectores modernos, de acumular luz durante una exposición prolongada (¡a veces horas!). Además, la sensibilidad nocturna de nuestros ojos se logra, entre otras cosas, mediante el sacrificio del reconocimiento de colores: "¡por la noche todos los gatos son grises!" - y una fuerte disminución de la agudeza visual. Entonces resulta que cuando se observan objetos difusos en el espacio profundo, solo se ven imágenes oscuras de color gris claro sobre un fondo gris oscuro. A esto se suma el enorme tamaño del M31, que además esconde sus contrastes y detalles.
Un hombre que observó las vastas extensiones del espacio, durante mucho tiempo correlacionó nuestra galaxia, la Vía Láctea, con el Universo. Ni las capacidades técnicas ni las ideas científicas nos permitieron comprender que el tamaño del Universo es mucho mayor que el tamaño de una sola galaxia. Solo cuando logramos mirar en las profundidades del espacio, resultó que nuestra Vía Láctea es solo una de los cientos de miles de otras galaxias que habitan el espacio infinito.
Desde la formación del Universo, la galaxia de Andrómeda ha sido una compañera constante de la Vía Láctea. Anteriormente se pensaba que era la Nebulosa de Andrómeda, pero la galaxia resultó ser un gigantesco cúmulo de estrellas varias veces más grande que nuestra propia galaxia.
La primera información sobre la galaxia de Andrómeda
Incluso los antiguos astrónomos de Oriente, mirando el cielo nocturno, notaron la presencia de estrellas fijas en él. En aquellos años lejanos, todavía no había posibilidades técnicas para considerar tales objetos espaciales en detalle, pero esto no impidió que se separaran en una clase separada. Cuando los telescopios ópticos estuvieron a disposición de los astrónomos, aparecieron las primeras descripciones científicas de objetos distantes, que primero fueron identificados como nebulosas. Uno de ellos fue un grupo de estrellas que se encuentran en la constelación de Andrómeda.
La primera descripción detallada de Andrómeda fue compilada por el alemán Simon Marius en 1631. Sin embargo, el científico no logró clasificar correctamente este objeto, atribuyéndole las características de una sola estrella distante. Con el tiempo, este objeto, como muchos otros objetos de naturaleza desconocida, fue incluido en el catálogo de Charles Messier. En él, todas las nebulosas y cúmulos de estrellas desconocidos recibieron sus números. La galaxia de Andrómeda, M31, también recibió su número.
Un estudio posterior del objeto espacial con el número M31 realizado por el astrónomo inglés William Herschel lo identificó como la nebulosa más cercana a nosotros. El inglés incluso intentó calcular la distancia aproximada hasta él, pero estos datos luego resultaron ser erróneos. Solo en el siglo XIX los científicos lograron comenzar un estudio e investigación detallados. Resultó que el misterioso objeto M31 se encuentra en la constelación de Andrómeda, que se observa en el primer cuadrante del hemisferio norte. Si observa la galaxia de Andrómeda hoy, la estrella de la constelación de Andrómeda Mirach es una buena guía para esto.
En la segunda mitad del siglo XIX, queda completamente claro que no estamos ante una nebulosa de gas y polvo. Los primeros datos sobre el espectro de M31 dieron motivos para creer que se trata de un enorme cúmulo de estrellas situado a una gran distancia de nosotros. Posteriormente se confirmó la naturaleza estelar del objeto descubierto. En 1885, un lugar del universo donde se descubrieron nuevas estrellas inexploradas se iluminó con un destello brillante. Fue una supernova, el único evento astrofísico brillante hasta la fecha en esta parte del Universo. La explosión de la supernova fue el motivo para tomar las primeras fotografías del objeto M31, que hasta ese momento se consideraba parte de nuestra galaxia, la Vía Láctea. Las imágenes mostraban claramente la estructura en espiral del objeto, lo que dio motivos para considerar erróneamente esta formación de un sistema estelar lejano.
En el futuro, los científicos buscaban, observando desde la Tierra, planetas que giraban alrededor de un centro imaginario. Sin embargo, esta teoría no duró mucho. Gracias a los esfuerzos del astrofísico estadounidense Edwin Hubble, fue posible estudiar la estructura de la Nebulosa de Andrómeda. En su opinión, la nebulosa estaba demasiado lejos de nosotros, más allá de lo que permite el tamaño de nuestra galaxia, la Vía Láctea. En vista de esto, el científico estadounidense asumió que estamos tratando con una galaxia separada.
La confirmación de su teoría fue la velocidad del objeto M31, que fue calculada en 1912 por otro estadounidense, Westo Slifer. Resultó que el cúmulo de estrellas en la constelación de Andrómeda se está moviendo hacia nosotros a una velocidad enorme: 300 km por segundo. Estos datos contradecían claramente la posición estable en la que se encontraban otros objetos espaciales de nuestra galaxia. Con esta información a la mano, Edwin Hubble propuso dividir todas las nebulosas observadas desde la Tierra en objetos galácticos y extragalácticos. La galaxia de Andrómeda, un sistema estelar muy similar a nuestra Vía Láctea, fue posteriormente asignada a este último tipo.
Desde entonces, el término Nebulosa de Andrómeda ha pasado a la historia, y una nueva galaxia ha entrado en escena, que de hecho resultó ser el objeto extragaláctico más cercano a nosotros.
Descripción de la galaxia de Andrómeda
A finales del siglo XIX y principios del siglo XX, los astrofísicos se preguntaban cómo era la galaxia a nuestro lado. Hoy, nuestro vecino en el Universo es el objeto extragaláctico más estudiado y observado con mayor frecuencia. Muchos de los datos obtenidos como resultado de muchos años de observaciones astronómicas de estrellas en la galaxia de Andrómeda han permitido a la comunidad científica estudiar la naturaleza del Universo fuera de la Vía Láctea. Además, esa cercanía y el comportamiento de otra galaxia nos permiten hacernos una idea de los procesos en curso a escala del Universo.
Todas las representaciones visuales y ficticias de nuestra galaxia, la Vía Láctea, que han existido hasta este momento se basan en la perspectiva imaginaria de las observaciones de la galaxia de Andrómeda. Por el contrario, los científicos consideraron que la galaxia vecina era una imagen especular de nuestra isla estelar. Eso fue hasta hace poco, cuando los astrofísicos obtuvieron imágenes más detalladas de Andrómeda. A pesar de la similitud exterior, resultó que nuestro vecino es mucho más grande que la Vía Láctea y difiere significativamente en su estructura.
Hoy sabemos lo siguiente sobre la galaxia de Andrómeda:
- galaxia clase Sb;
- pertenece a un Grupo Local;
- pertenece al grupo de objetos extragalácticos con corrimiento violeta;
- la velocidad de aproximación a la Vía Láctea es de 140 km/s;
- la composición estelar aproximada es de un billón de estrellas;
- El diámetro aproximado de la galaxia es de 250.000 km. años luz, 4 veces el tamaño de la Vía Láctea;
- Hay cuatro galaxias satélite enanas conocidas M32, M110, NGC185 y NGC.
Estas características, a primera vista, son similares a la información disponible sobre nuestra galaxia. Es alarmante la rapidez con que nuestro vecino se acerca a nuestra isla estrellada. Presumiblemente en 5 mil millones de años la Vía Láctea será absorbida por la galaxia de Andrómeda, se formará un nuevo objeto extragaláctico.
En cuanto a la estructura de Andrómeda, es una galaxia espiral típica, en la que los brazos se distribuyen uniformemente alrededor del centro galáctico: la protuberancia. Al igual que la Vía Láctea, la parte central de la Galaxia de Andrómeda, la región galáctica más brillante, está compuesta por estrellas antiguas. La Vía Láctea, a diferencia de su vecina, pertenece a la subclase SBbc, una galaxia espiral típica con una barra en el centro. Andrómeda carece de este detalle, que es la principal diferencia entre las islas estelares vecinas. Según las últimas imágenes infrarrojas, el centro de una isla estelar vecina también puede tener una barra. Cuando se observa con instrumentos ópticos, esta región de la galaxia está oculta por una nube de gas y polvo.
A diferencia de los brazos de la Vía Láctea, la galaxia de Andrómeda tiene brazos espirales ubicados a mayor distancia entre sí. Algunos de ellos tienen una forma distorsionada e irregular. Hay numerosas manchas oscuras en las mangas, causadas por colisiones del monstruo espacial con galaxias enanas, que vuelan a través de él de vez en cuando.
Características clave de la galaxia de Andrómeda
En tamaño, el gas y el polvo y el disco estelar de Andrómeda tienen una concentración ligeramente diferente a la de nuestra galaxia. En consecuencia, también difiere la escala de nuestro vecino, que, en términos de dimensiones lineales y el número de estrellas, es una enorme formación extragaláctica. También hay grandes objetos extragalácticos: megagalaxias, en las que hay 100 o más billones de estrellas, pero en este contexto, la galaxia de Andrómeda no es de ninguna manera un pequeño objeto extragaláctico.
La característica más brillante y notable de una galaxia vecina a la nuestra es el tamaño de su disco. M31 tiene un diámetro de disco estelar de 200-250 mil años luz. En nuestro grupo Local, Andrómeda ocupa un honroso primer lugar. En cuanto al número de estrellas, la galaxia vecina también supera a la Vía Láctea. Además, debido a la gran distancia de nosotros, con las capacidades técnicas actuales, es bastante sencillo contarlos. Hasta la fecha se conoce una cifra de 1 billón de estrellas. Los científicos admiten más estrellas en M31, ya que parte del objeto está bloqueado por los brazos de la Vía Láctea, lo que dificulta realizar un conteo preciso. El mapa M31, compilado recientemente por científicos, habla del tamaño real de nuestro vecino.
La Vía Láctea consta aproximadamente de 400 mil millones de estrellas, pero este número puede ser grande, ya que la Vía Láctea supera significativamente a su vecina en la concentración de nubes de gas y polvo. En otras palabras, nuestra galaxia no es tan transparente como otros objetos extragalácticos.
En términos de masa, ambas galaxias son aproximadamente iguales: alrededor de 1-1,5 billones de masas de nuestra estrella Sol. Tal igualdad se logra debido a la misma cantidad de materia oscura, que ambos vecinos tienen en abundancia. La masa de una galaxia se calcula correlacionando las masas de los objetos espaciales visibles y la cantidad de gas cósmico. No es posible establecer datos exactos sobre el tamaño de la galaxia vecina y calcular su masa exacta. Dichos cálculos solo son posibles utilizando las leyes gravitatorias que operan en el Universo, sin embargo, esto requerirá miles de años, que ninguna generación de terrícolas tiene. Teniendo en cuenta que la galaxia de Andrómeda se ha observado durante poco más de 150 años, los datos obtenidos para mediciones precisas claramente no son suficientes.
A pesar de esto, los científicos hacen suposiciones, durante las cuales se calcula el movimiento de la galaxia vecina y se determina la naturaleza de su comportamiento. La Galaxia de Andrómeda está en constante movimiento, con sus partes moviéndose a través del espacio a diferentes velocidades. Más cerca del centro, los cuerpos celestes giran alrededor del núcleo a una velocidad de 225 km/s, pero en la periferia, la velocidad de movimiento de los cuerpos celestes y el gas cae cuatro veces a 40-50 km/s.
Las enormes estrellas masivas ubicadas en el centro de la galaxia y el agujero negro supermasivo hacen girar toda esta danza estelar, un atributo obligatorio para todas las galaxias espirales. Según datos preliminares, la masa de este SMBH es de 140 millones de masas solares. El agujero negro en el centro de la galaxia de Andrómeda está rodeado por un collar de estrellas azules. Todos giran alrededor del centro de la galaxia, como los planetas de nuestro sistema solar. Además, ya se ha descubierto la presencia de 35 agujeros negros más en el disco estelar de Andrómeda, que de una forma u otra influyen en su comportamiento.
Junto a estos objetos tan curiosos, existen otros objetos espaciales en el centro de Andrómeda. En 1993, los astrofísicos lograron detectar un doble cúmulo de estrellas en el núcleo. La naturaleza del comportamiento del cúmulo sugiere que estas formaciones se fusionarán en un futuro cercano (100 mil años). En la parte central también se han encontrado numerosas fuentes de rayos X, que presumiblemente son enanas blancas. Además, una masa de estrellas de neutrones gira alrededor del núcleo de la galaxia M31. En conjunto, esto sugiere que la parte central de la galaxia de Andrómeda es una maraña de curiosidades científicas que aún no han sido resueltas por los científicos.
El movimiento de la galaxia de Andrómeda en el Universo está acompañado por 14 galaxias enanas, que son sus satélites. Anteriormente, solo se conocían 4 galaxias enanas. Hoy su número casi se ha cuadruplicado. Se desconoce cuántos de ellos ha habido desde la formación de la formación extragaláctica. A juzgar por el comportamiento de Andrómeda, nuestro vecino se distingue por la voracidad y absorbe regularmente a sus vecinos enanos.
Finalmente
Las respuestas a muchas preguntas no se encontrarán pronto, pero ya ahora tenemos una idea de que todo el Universo es un mecanismo enorme y grande. La Galaxia de Andrómeda, como nuestra Vía Láctea, existe según las mismas leyes. Esto quiere decir que en las vastas e infinitas extensiones del espacio puede existir el mismo mundo que el nuestro, que puede estar muy lejos o, por el contrario, estar ubicado casi cerca, en una galaxia vecina.
Se desconoce si la civilización humana sobrevivirá hasta este punto. Según las estimaciones, ambas galaxias vecinas chocarán en 3-4 mil millones de años. En ese momento, el Sol colgará en el cielo como una enorme bola roja, convirtiéndose en una Gigante Roja. Probablemente, para ese momento, la vida en el planeta Tierra estará ausente, pero es posible que las naves espaciales ya puedan volar a grandes distancias, estudiando y explorando las galaxias vecinas.
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