Найбільші зірки у туманності андромеди. Андромеда - галактика, найближча до Чумацького Шляху

Астрономія - це напрочуд захоплююча наука, що відкриває допитливим розумам все різноманіття Всесвіту. Навряд чи є люди, які в дитинстві ніколи не спостерігали б за розсипом зірок на нічному небі. Особливо гарно виглядає ця картина в літній період, коли зірки здаються такими близькими та неймовірно яскравими. В останні роки астрономів по всьому світу особливо цікавить Андромеда - галактика, розташована найближче до нашого рідного Чумацького Шляху. Ми вирішили з'ясувати, що саме так приваблює в ній вчених і чи можна її побачити неозброєним оком.

Андромеда: коротка характеристика

Галактика Туманність Андромеди, або Андромеда, є однією з найбільших. Вона більша за наш Чумацький Шлях, де розташована Сонячна система, приблизно втричі-вчетверо. У ній, за попередніми підрахунками, близько трильйона зірок.

Андромеда – галактика спіральна, її можна побачити на нічному небі навіть без спеціальних оптичних пристроїв. Але врахуйте, що світло від цього зоряного скупчення йде до нашої Землі понад два з половиною мільйони років! Астрономи кажуть, що зараз ми бачимо Туманність Андромеди такою, якою вона була два мільйони років тому. Чи це не диво?

Туманність Андромеди: з історії спостережень

Вперше Андромеда була помічена астрономом із Персії. Він вніс її до каталогу дев'ятсот сорок шостого року і описав як туманне світіння. Через сім століть галактика була описана німецьким астрономом, який спостерігав її протягом тривалого часу з допомогою телескопа.

У середині XIX століття астрономи визначили, що спектр Андромеди істотно відрізняється від відомих до цього галактик, і припустили, що вона складається з багатьох зірок. Ця теорія себе цілком виправдала.

Галактика Андромеда, фото якої було зроблено лише наприкінці ХІХ століття, має спіральну структуру. Хоча в ті часи вона вважалася лише великою частиною Чумацького Шляху.

Будова галактики

За допомогою сучасних телескопів астрономам удалося провести аналіз будови Туманності Андромеди. Телескоп "Хаббл" дозволив розгледіти близько чотирьохсот молодих зірок, що обертаються навколо чорної дірки. Вік цього зоряного скупчення налічує приблизно двісті мільйонів років. Така будова галактики дуже здивувала вчених, адже досі вони навіть не уявляли, що довкола чорної діри можуть формуватися зірки. Відповідно до всіх відомих раніше законів, процес згущення газу до утворення з нього зірки просто неможливий в умовах чорної діри.

Туманність Андромеди має кілька супутникових карликових галактик, вони розташовані на її околиці і могли опинитися там у результаті поглинання. Це подвійно цікаво у зв'язку з тим, що астрономи прогнозують зіткнення Чумацького Шляху та Галактики Андромеди. Щоправда, станеться ця феноменальна подія ще дуже нескоро.

Галактика Андромеди та Чумацький Шлях: рух назустріч один одному

Вчені вже давно роблять певні прогнози, спостерігаючи за рухом обох зіркових систем. Справа в тому, що Андромеда - галактика, що постійно просувається у напрямку Сонця. На початку ХХ століття американський астроном зумів обчислити швидкість, з якою відбувається цей рух. Цю цифру, що становить триста кілометрів за секунду, досі використовують усі астрономи світу у своїх спостереженнях та розрахунках.

Проте їх розрахунки суттєво відрізняються. Одні вчені стверджують, що галактики зіткнуться лише через сім мільярдів років, а ось інші впевнені, що швидкість руху Андромеди постійно зростає, і на зустріч можна очікувати вже через чотири мільярди років. Вчені не виключають такого варіанта розвитку подій, при якому через кілька десятків років ця цифра, що прогнозується, ще раз істотно зменшиться. Зараз все ж таки прийнято вважати, що зіткнення не варто очікувати раніше ніж через чотири мільярди років. Чим загрожує нам Андромеда (галактика)?

Зіткнення: що станеться?

Оскільки поглинання Чумацького Шляху Андромедою неминуче, астрономи намагаються змоделювати ситуацію, щоб мати хоча б якусь інформацію про цей процес. За комп'ютерними даними, внаслідок поглинання Сонячна система опиниться на околиці галактики, вона перелетить на відстань сто шістдесят тисяч світлових років. Порівняно з сьогоднішнім становищем нашої Сонячної системи до центру галактики вона відійде від нього на двадцять шість тисяч світлових років.

Нова майбутня галактика вже отримала назву - Млечномеда, і астрономи стверджують, що за рахунок злиття вона омолодиться як мінімум півтора мільярда років. При цьому в процесі утворюватимуться нові зірки, що зробить нашу галактику набагато яскравішою та красивішою. А ще вона змінить форму. Зараз Туманність Андромеди знаходиться до Чумацького Шляху під деяким кутом, але в процесі злиття система, що вийшла, набуде форми еліпса і стане більш об'ємною, якщо можна так висловитися.

Доля людства: чи ми виживемо при зіткненні?

А що буде з людьми? Як позначиться зустріч галактик нашої Землі? Дивно, але вчені стверджують, що абсолютно ніяк! Всі зміни виявлятимуться у появі нових зірок та сузір'їв. Карта неба повністю зміниться, адже ми опинимося в абсолютно новому та незвіданому куточку галактики.

Звичайно, деякі астрономи залишають вкрай мізерний відсоток негативного розвитку подій. У цьому сценарії Земля може зіткнутися із Сонцем чи іншим зоряним тілом із галактики Андромеди.

Чи є у Туманності Андромеди планети?

Пошуком планет у галактиках вчені займають регулярно. Вони не залишають спроб виявити на просторах Чумацького Шляху планету, наближену за характеристиками нашої Землі. На даний момент вже понад триста об'єктів були відкриті та описані, але всі вони розташовані в нашій зірковій системі. В останні роки астрономи стали все більш уважно придивлятися до Андромеди. Чи є там взагалі планети?

Тринадцять років тому група астрономів за допомогою нового методу висловила гіпотезу, що одна з зірок Туманності Андромеди має планету. Її ймовірна маса становить шість відсотків від найбільшої планети нашої Сонячної системи – Юпітера. Його маса у триста разів перевищує масу Землі.

Зараз це припущення перебуває на стадії перевірки, але може стати сенсацією. Адже досі астрономи не виявляли планет в інших галактиках.

Підготовка до пошуку галактики на небі

Як ми вже казали, навіть неозброєним оком можна побачити сусідню галактику на нічному небі. Звичайно, для цього необхідно мати деякі пізнання в області астрономії (принаймні знати, як виглядають сузір'я, і вміти їх знаходити).

До того ж розглянути певні скупчення зірок у нічному небі міста практично неможливо – світлове забруднення завадить спостерігачам побачити бодай щось. Тому якщо ви все-таки бажаєте побачити Туманність Андромеди на власні очі, то вирушайте в кінці літа в село або хоча б до міського парку, де немає великої кількості ліхтарів. Найкращим часом для спостереження є жовтень, але з серпня по вересень вона досить чітко видно над горизонтом.

Туманність Андромеди: схема пошуку

Багато молодих астрономів-аматорів мріють дізнатися, як виглядає насправді Андромеда. Галактика на небі нагадує невелику світлу цятку, але знайти її можна завдяки яскравим зіркам, які розташовані поблизу.

Найпростіше треба знайти на осінньому небі Кассіопею - вона схожа на букву W, тільки більш розтягнуту, ніж прийнято позначати її на листі. Зазвичай сузір'я добре проглядається в Північній півкулі і знаходиться у східній частині неба. Галактика Туманність Андромеди знаходиться нижче. Щоб побачити її, потрібно знайти ще кілька орієнтирів.

Ними служать три яскраві зірки нижче за Кассіопей, вони витягнуті в лінію і мають червоно-оранжевий відтінок. Середня з них, Мірак, є найточнішим орієнтиром для астрономів-початківців. Якщо від неї ви проведете пряму лінію вгору, то помітите невелику пляму, що світиться, що нагадує хмару. Саме це світло і буде галактикою Андромеди. Причому те світіння, яке ви зможете спостерігати, було відправлено до Землі ще тоді, коли на планеті не було жодної людини. Дивовижний факт, чи не так?

Найдальший об'єкт космосу, помітний неозброєним оком. Найближчий до нас галактичний об'єкт. Величезна галактика, яка через пару мільярдів років зіткнеться з Чумацьким Шляхом і поглине його. Всі ці лаври носить галактика Андромеда М31 - перша відкрита зовнішня галактика, і найбільш добре вивчена.

Спіральна галактика Андромеди, у минулому відома як туманність Андромеди або М31 (31-й номер за відомим каталогом Мессье) - найзнаменитіший із «зоряних островів». Крім загальної уваги, характерної для чергового «близького-великого-крутого» космічного об'єкта, М31 виділяється ще й науковою цінністю. Адже існує мало галактик, у яких можна розглянути мільйони окремих зірок, хай навіть крізь . А ще менше таких, які наближаються до нас зі швидкістю близько 110 км/сек, як це робить Андромеда.

Крім того, до певного часу образ нашого будинку, Чумацького Шляху, «малювали» з Андромеди. Наша галактика нехай і менша за розмахом, але не набагато легше, і М31 сприймалася як «дзеркало» Чумацького Шляху. З розвитком астрономії, коли вчені стали бачити та розуміти більше, міф розвіявся. Виявилося, що й Андромеда належать до різних підкласів спіральних галактик, та й малюнок їхніх рукавів дуже відрізняється. Але все ж таки вони мають багато спільного – наприклад, «пристрасть» до поглинання своїх карликових галактик-супутників. Внутрішній пристрій у них також схожий.

Але все по порядку. Щоб краще уявити образ сусідки Андромеди, розглянемо основні її деталі – а щоб не загубитися, порівняємо їх із параметрами власної галактики.

Клас галактики

Галактика Андромеди – типова галактика класу Sb за класифікацією Хаббла. Це означає, що вона виглядає як спіраль, лінії-рукави якої рівномірно розподілені навколо кулястого балджа - центральної яскравої частини галактики, повної яскравих старих зірок. Чумацький Шлях сьогодні сприймається як галактика класу SBbc - спіральна галактика з перемичкою. Різниця між нашим «зоряним островом» і М31 полягає якраз у перемичці – ця частина відходить від країв балджу та з'єднує його з рукавами.

Ви можете подивитись і самі на те, що бачать вчені. Зображення нижче складається з близько 600 мільйонів пікселів, це найбільше та докладніше зображення M31, яке охоплює всю галактику. Роздільна здатність знімка 48327x12185px, а розмір 717,2 Mb. Дивитися найкраще у повноекранному режимі!

Щоправда, є дані, що Андромеда теж може мати перемичку. Докази надала програма дослідження космосу в інфрачервоному діапазоні "2MASS" (від англ. "2 Micron All-Sky Survey", "дослідження всього неба у [світловому] діапазоні 2 мікронів"). Вона показала, що балдж галактики Андромеди, прихований хмарами від усього, крім інфрачервоного випромінювання, має квадратну форму, чого цілком достатньо, щоб вважатися галактикою класу SB.

Але й без урахування перемички туманність Андромеди відрізняється від Чумацького Шляху. Рукави її спіралі відстоять далі один від одного, ніж у нашої галактики. І хоча їхні лінії рідко мають ідеально-рівну форму, в галактики МЗ1 деякі рукави сильно спотворені. Це «пробоїни» від галактики менших розмірів, що пролетіла крізь диск Андромеди. Такі події нерідкі для нашої сусідки - 10 мільярдів років тому вона сформувалася з кількох протогалактик, і за час свого існування поглинула щонайменше три свої супутники.

Наука

Вчені вперше змогли заміряти точну відстань до найближчої від нас галактики. Ця карликова галактика відома під назвою Велика Магелланова Хмара. Вона розташована від нас на відстані 163 тисячі світлових роківабо 49,97 кілопарсек, якщо бути точними.

Галактика Велика Магелланова Хмара повільно плаває в космічному просторі, обминаючи нашу галактику Чумацький шляхнавколо подібно до того, як Місяць обертається навколо Землі.

Величезні хмари газу в районі галактики повільно розсіюються, внаслідок чого утворюються нові зірки, які висвітлюють своїм світлом міжзоряний простір, створюючи яскраві барвисті космічні краєвиди. Ці краєвиди зміг відобразити на фото космічний телескоп. "Хаббл".

Дрібна галактика Велика Магелланова Хмара включає туманність Тарантул- найяскравішу зіркову колиску в космосі по сусідству з нами - у ній помічені ознаки створення нових зірок.

Вчені змогли зробити обчислення, спостерігаючи за рідкісними близькими парами зірок, відомими як затемнено-подвійні зірки. Ці пари зірок гравітаційно пов'язані один з одним, а коли одна із зірок затьмарює іншу, як видно спостерігачеві із Землі, загальна яскравість системи знижується.

Якщо порівняти яскравість зірок, можна з неймовірною точністю таким чином обчислювати точну відстань до них.

Визначення точної відстані до космічних об'єктів дуже важливе для розуміння розмірів та віку нашого Всесвіту. Поки що питання залишається відкритим: який за розмірами наш Всесвітточно ніхто з учених поки що сказати не може.

Після того, як астрономам вдалося досягти такої точності у визначенні відстаней у космосі, вони зможуть зайнятися і дальнішими об'єктамиі, зрештою, зможуть обчислити розміри Всесвіту.

Також нові можливості дозволять точніше визначити швидкість розширення нашого Всесвіту, а також точніше обчислити постійну Хаббла. Цей коефіцієнт був названий на честь Едвіна П. Хаббла, американського астронома, який у 1929 році довів, що наша Всесвіт постійно розширюється від початку свого існування.

Відстань між галактиками

Галактика Велика Магелланова Хмара – найближча від нас карликова галактика, а ось великою за розмірами галактикою - нашою сусідкою вважається спіральна галактика Андромеди, яка знаходиться від нас на відстані приблизно 2,52 мільйона світлових років.

Відстань між нашою галактикою та галактикою Андромеди поступово скорочується. Вони наближаються один до одного зі швидкістю приблизно 100-140 кілометрів за секунду, хоч і зустрінуться дуже нескоро, а точніше, через 3-4 мільярди років.

Можливо, саме так виглядатиме нічне небо для земного спостерігача за кілька мільярдів років

Відстань між галактиками, таким чином, можуть бути різнимина різних етапах часу, оскільки вони постійно перебувають у динаміці.

Масштаби Всесвіту

Видимий Всесвіт має неймовірний за розмірами діаметр, Який становить мільярди, а може бути і десятки мільярдів світлових років. Багато об'єктів, які ми можемо бачити за допомогою телескопів, вже давно не існують або виглядають зовсім інакше, тому що світло до них йшло неймовірно довго.

Запропонована серія ілюстрацій допоможе вам уявити хоча б загалом масштаби нашого Всесвіту.

Сонячна система зі своїми найбільшими об'єктами (планетами та карликовими планетами)

Сонце (у центрі) та найближчі до нього зірки

Галактика Чумацький шлях із зазначенням групи найближчих від Сонячної системи зоряних систем

Група найближчих галактик, що включає понад 50 галактик, кількість яких постійно збільшується в міру відкриття нових.

Місцеве надскупчення галактик (Надскупчення Діви). Розмір – близько 200 мільйонів світлових років

Група надскупчень галактик

Видимий Всесвіт

Галактика Андромеди або Туманність Андромеди (M31, NGC 224) – спіральна галактика типу Sb. Ця найближча до Чумацького Шляху велика галактика розташована в сузір'ї Андромеди і віддалена від нас, за останніми даними, на відстань 772 кілопарсеки (2,52 млн світлових років). Площина галактики нахилена до нас під кутом 15 °, її видимий розмір - 3,2 °, видима зоряна величина - +3,4 m.

Історія спостережень

Перша письмова згадка про галактику Андромеди міститься в «Каталогу нерухомих зірок» перського астронома Ас-Суфі (946 рік), який описав її як «мале хмарка». Перший опис об'єкта, заснований на спостереженнях за допомогою телескопа, було зроблено німецьким астрономом Сімоном Маріусом у 1612 році. Під час створення свого знаменитого каталогу Шарль Мессье вніс об'єкт під визначенням M31, помилково приписавши відкриття Маріуса. У 1785 році Вільям Гершель відзначив слабку червону цятку в центрі M31. Він вважав, що галактика є найближчою з усіх туманностей, і обчислив відстань до неї (цілком не відповідна дійсності), еквівалентне 2000 відстаням між Сиріусом і Сиріусом.

В 1864 Вільям Хаггінс, спостерігаючи спектр М31, виявив, що він відрізняється від спектрів газопилових туманностей. Дані вказували на те, що М31 складалася з безлічі окремих зірок. Виходячи з цього, Хаггінс припустив зоряну природу об'єкта, що у наступні роки і підтвердилося.

У 1885 році в галактиці спалахнула наднова SN 1885A, в астрономічній літературі відома як S Андромеди. За всю історію спостережень це поки що лише одна подібна подія, зареєстрована в М31.

Перші фотографії галактики були отримані валлійським астрономом Ісааком Робертсом у 1887 році. Використовуючи власну невелику обсерваторію в Сассекс, він сфотографував М31 і вперше визначив спіральну структуру об'єкта. Однак у той час все ще вважалося, що М31 належить нашій Галактиці, і Робертс помилково вважав, що це інша сонячна система з планетами, що формуються.

Променеву швидкість галактики визначив американський астроном Весто Слайфер у 1912 році. Використовуючи спектральний аналіз, він обчислив, що М31 рухається у напрямку Сонця з нечуваною для відомих астрономічних об'єктів на той час швидкістю: близько 300 км/с.

Фахівці Гарвард-Смітсонівського центру астрофізики, проаналізувавши результати 10-річного спостереження за M31 за допомогою орбітальної обсерваторії Chandra, відкрили, що світіння матерії, що падає на ядро галактики Андромеди, було тьмяним до 6 січня 2006 року. діапазоні у 100 разів. Далі яскравість знизилася, але все одно так і залишилася у 10 разів потужнішою, ніж до 2006 року.

загальні характеристики

Галактика Андромеди, як і Чумацький Шлях, належить до Місцевої групи, і рухається у напрямку зі швидкістю 300 км/с, таким чином, вона відноситься до об'єктів, що мають фіолетове усунення. Визначивши напрямок руху Сонця Чумацьким Шляхом, астрономи з'ясували, що галактика Андромеди і наша Галактика наближаються один до одного зі швидкістю 100-140 км/с. Відповідно, зіткнення двох галактичних систем відбудеться приблизно через 3-4 мільярди років. Якщо це станеться, вони обидві, швидше за все, зіллються в одну велику галактику. Не виключено, що при цьому Сонячна система буде викинута в міжгалактичний простір потужними гравітаційними обуреннями. Руйнування Сонця та планет, найімовірніше, при цьому катастрофічному процесі не відбудеться.

Структура

Галактика Андромеди має масу в 1,5 рази більше Чумацького Шляху і є найбільшою в Місцевій групі: спираючись на дані, отримані за допомогою космічного телескопа Спітцер, астрономи з'ясували, що до її складу входить близько трильйона зірок. Вона має кілька карликових супутників: M32, M110, NGC 185, NGC 147 і, можливо, інші. Її протяжність становить 260000 світлових років, що у 2,6 рази більше, ніж у Чумацького Шляху.

Однак деякі результати свідчать про те, що в Чумацькому Шляху міститься більше Темної Матерії і тому наша галактика може бути найпотужнішою у Місцевій групі.

Ядро

У ядрі М31, як і багатьох інших галактиках (зокрема, й у Чумацькому Шляху) розташований кандидат у надмасивні чорні дірки (СЧД). Розрахунки показали, що його вага перевищує 140 мільйонів мас Сонця. У 2005 році космічний телескоп «Хаббл» виявив загадковий диск із молодих блакитних зірок, що оточує СЧД. Вони обертаються навколо релятивістського об'єкта, точно як планети навколо Сонця. Астрономи були спантеличені тим, як подібний диск у формі бублика утворився так близько до такого масивного об'єкта. За розрахунками, жахливі приливні сили СЛД не повинні дозволяти газо-пиловим хмарам згущуватися та формувати нові зірки. Подальші спостереження, можливо, дадуть ключі до розгадки.

Відкриття цього диска поклало ще один аргумент у скарбничку теорії існування чорних дірок. Вперше блакитне світло в ядрі М31 астрономи виявили ще в 1995 році за допомогою телескопа «Хаббл». Через три роки світло було ідентифіковано зі скупченням із блакитних зірок. І лише 2005-го, використовуючи спектрограф, встановлений на телескопі, спостерігачі визначили, що скупчення складається з понад 400 зірок, що сформувалися приблизно 200 мільйонів років тому. Зірки згруповані в диск діаметром лише 1 світловий рік. У центрі диска гніздяться старіші та холодніші червоні зірки, виявлені раніше «Хабблом». Було обчислено радіальні швидкості зірок диска. Завдяки гравітаційному впливу СЧД, вона виявилася рекордно великою: 1000 км/с (3,6 мільйона кілометрів на годину). За такої швидкості можна за 40 секунд облетіти земну кулю або за шість хвилин дістатися до Місяця.

Крім СЧД і диска блакитних зірок, в ядрі галактики є ще й інші об'єкти. У 1993 році було відкрито подвійне зоряне скупчення в центрі М31, що виявилося несподіванкою для астрономів, оскільки два скупчення зливаються в одне за досить короткий проміжок часу: близько 100 тисяч років. За розрахунками, злиття мало статися багато мільйонів років тому, але з дивних причин цього не сталося. Скот Тремейн (англ. Scott Tremaine) з Прінстонського університету запропонував пояснити це тим, що в центрі галактики знаходиться не подвійне скупчення, а кільце зі старих червоних зірок. Це кільце може виглядати як два скупчення, оскільки бачимо зірки лише з протилежних сторонах кільця. Таким чином, це кільце має знаходитися на відстані 5 світлових років від СЧД та оточувати диск із молодих блакитних зірок. Кільце і диск повернуті до нас однією стороною, що може говорити про їхню взаємозалежність. Вивчаючи центр М31 за допомогою космічного телескопа XMM-Newton, група європейських дослідників виявила 63 дискретні джерела рентгенівського випромінювання. Більшість із них (46 об'єктів) ідентифіковані з маломасивними подвійними рентгенівськими зірками, інші ж є або нейтронні зірки, або кандидати в чорні діри в подвійних системах.

Інші об'єкти

У галактиці зареєстровано близько 460 кульових скупчень. Наймасивніше з них - Mayall II, зване ще G1, - має світність більше, ніж у будь-якого скупчення в Місцевій групі, воно навіть яскравіше за Омегу Центавра (саме яскраве скупчення Чумацького Шляху). Воно знаходиться на відстані близько 130 тисяч світлових років від центру галактики Андромеди і містить щонайменше 300 тисяч старих зірок. Його структура і зірки, що належать до різних популяцій, вказують на те, що, швидше за все, це ядро стародавньої карликової галактики, колись поглиненої М31. Згідно з дослідженнями, у центрі цього скупчення знаходиться кандидат у чорні дірки масою 20 тисяч Сонців. Подібні об'єкти існують також і в інших скупченнях:

У 2005 році астрономи виявили в гало М31 абсолютно новий вид зоряних скупчень. Три нововідкриті скупчення містять сотні тисяч яскравих зірок - практично з такою ж кількістю, як і у кульових скупчень. Але їх відрізняє від кульових скупчень те, що вони набагато більші в розмірах – кілька сотень світлових років у діаметрі, – а також те, що вони менш масивні. Відстань між зірками в них теж набагато більша. Можливо, вони є перехідним класом систем між кульовими скупченнями і карликовими сфероїдами.

У галактиці знаходиться зірка PA-99-N2, навколо якої звертається екзопланета – перша, яку відкрили за межами Чумацького Шляху.

Спостереження

Найкращий час для спостережень «Туманності Андромеди» – осінь-зима. На темному сільському небі дифузний овал М31, що світиться, бачать неозброєним оком поряд з ν And навіть і не дуже досвідчені спостерігачі. Це найвіддаленіший об'єкт, видимий із Землі неозброєним оком. Причому через кінцеву швидкість світла ми її бачимо такою, якою вона була 2 з половиною мільйони років тому. Скажімо, на Землі 2,5 млн років тому не було представників сучасного вигляду людини! Але при цьому не можна забувати, що згідно зі Спеціальною теорією відносності, не існує жодного способу дізнатися, як ця галактика виглядає в «справжній момент», оскільки те, що ми бачимо, є для нас «справжнім моментом».

У біноклі галактика помітна навіть на засвіченому небі великих міст. А ось її спостереження в аматорські телескопи середньої апертури (150-200 мм) зазвичай розчаровують. Навіть на найкращому небі і в безмісячну ніч галактика представляється просто величезним еліпсоїдом, що світиться, з розмитими і все більш і більш тьмяними краями і яскравим ядром. Уважний спостерігач помічає натяк на одну-дві оперізуючі пилові смуги на північно-західному (ближньому до нас) краї галактики та невелике локальне підвищення яскравості на південному заході (величезна область зіркоутворення у нашої сусідки). Жодних інших деталей, за винятком двох супутників — невеликих еліптичних галактик M32 та М110, нічого схожого на барвисті фотографії та ілюстрації популярних видань!

На жаль, такі особливості нічного зору людини. Наші очі, при всій своїй феноменальній світлочутливості, не здатні, подібно до сучасних фотоприймачів, накопичувати світло в процесі тривалої (іноді годинами!) експозиції. До того ж, нічна чутливість наших очей досягається у тому числі жертвою розпізнавання кольорів – «вночі всі кішки сірки!» - І різким зниженням гостроти зору. Ось і виходить, що при спостереженнях дифузних об'єктів далекого космосу видно лише неясні світло-сірі образи на темно-сірому фоні. До цього додаються великі розміри М31, що додатково приховує її контрасти та деталізацію.

Людина, що спостерігала за безкрайніми просторами космосу, тривалий час співвідносила нашу галактику Чумацький Шлях із Всесвітом. Ні технічні можливості, ні наукові уявлення не дозволяли нам зрозуміти, що розміри Всесвіту набагато більші за розміри однієї галактики. Тільки коли нам вдалося заглянути в глибину космосу, виявилося, що наш Чумацький Шлях – це лише одна з сотні тисяч інших галактик, що населяють безкрайній космос.

З самого утворення Всесвіту, постійною супутницею Чумацького Шляху є галактика Андромеди. Раніше вважалася туманністю Андромеди, галактика на перевірку виявилося гігантським скупченням зірок, у кілька разів більшим, ніж наша рідна галактика.

Перші відомості про галактику Андромеди

Ще древні астрономи Сходу, дивлячись на нічний небосхил, відзначали присутність у ньому нерухомих зірок. У ті далекі роки ще не було технічних можливостей детально розглянути подібні космічні об'єкти, проте це не завадило виділити їх у окремий клас. Коли ж у розпорядженні астрономів опинилися оптичні телескопи, з'явилися перші наукові описи далеких об'єктів, які спочатку визначили туманністю. Один із них був групою зірок, виявленою в сузір'ї Андромеда.

Перший докладний опис Андромеди був складений німцем Симоном Маріусом у 1631 році. Проте вчений не зумів правильно класифікувати цей об'єкт, приписавши характеристики далекої одиночної зірки. Згодом цей об'єкт, як і багато інших об'єктів з невідомою природою, були внесені до каталогу Шарля Месьє. У ньому всі невідомі туманності та скупчення зірок отримали свої номери. Отримала свій номер та галактика Андромеди - М31.

Подальше вивчення космічного об'єкта під номером М31 англійським астрономом Вільямом Гершелем визначило його як найближчу до нас туманність. Англієць навіть спробував обчислити зразкову відстань до неї, проте ці дані згодом виявилися помилковими. Лише у ХІХ столітті вченим вдалося приступити до докладного вивчення та дослідження. З'ясувалося, що загадковий об'єкт М31 розмістився у сузір'ї Андромеди, яке спостерігається у першому квадранті Північної півкулі. Якщо спостерігати сьогодні за галактикою Андромедою, зірка сузір'я Андромеди Мірах є гарним орієнтиром для цього.

У другій половині XIX століття стає остаточно ясно, що ми маємо справу не з газопилової туманністю. Перші дані про діапазон М31 дали привід вважати, що це величезне скупчення зірок, що знаходяться на великій відстані від нас. Зоряна природа виявленого об'єкта згодом підтвердилася. У 1885 році місце у Всесвіті, де були виявлені нові невивчені зірки, осяялося яскравим спалахом. Це спалахнула найновіша — єдина на сьогоднішній день яскрава астрофізична подія, що стосується цієї частини Всесвіту. Спалах наднової став приводом зробити перші фотографії об'єкта М31, який до цього часу вважався частиною нашої галактики Чумацький Шлях. На знімках чітко було видно спіральну структуру об'єкта, що дало привід помилково вважати це утворення далекої зіркової системи.

Надалі вчені шукали, спостерігаючи із Землі, планети, що обертаються навколо уявного центру. Проте це теорія протрималася недовго. Намаганнями американського астрофізика Едвіна Хаббла вдалося вивчити будову туманності Андромеди. На його думку, туманність була надто далека від нас, далі, ніж дозволяють розміри нашої галактики Чумацький Шлях. Тому американським ученим було зроблено припущенням, що ми маємо справу з окремою галактикою.

Підтвердженням його теорії була швидкість руху об'єкта М31, яку в 1912 вирахував інший американець Весто Слайфер. Виявилося, що скупчення зірок у сузір'ї Андромеда рухається нам назустріч із колосальною швидкістю – 300 км за секунду. Ці дані явно суперечили тому стабільному становищу, де знаходилися інші космічні об'єкти нашої галактики. Маючи під рукою цю інформацію, Едвін Хаббл запропонував розділити всі туманності, що спостерігалися з Землі, на галактичні та позагалактичні об'єкти. До останнього типу згодом була віднесена і галактика Андромеди — зіркова система дуже схожа на наш Чумацький шлях.

З цієї миті термін туманність Андромеди пішов у історію, але в сцену вийшла нова галактика, яка справі виявилася найближчим до нас позагалактичним об'єктом.

Опис галактики Андромеди

Наприкінці XIX століття і на початку XX століття вчені астрофізики ламали голову над тим, що являє собою сусідня з нами галактика. Сьогодні наша сусідка у Всесвіті є найбільш вивченим та найчастіше спостеріганим позагалактичним об'єктом. Багато даних, отриманих в результаті багаторічних астрономічних спостережень за зірками в галактиці Андромеди, дозволили науковому співтоваристві вивчати природу Всесвіту поза Чумацьким Шляхом. До того ж таке близьке сусідство і поведінка іншої галактики дозволяють отримати уявлення про процеси, що відбуваються в масштабах Всесвіту.

Всі існуючі до цього моменту візуальні та вигадані уявлення про нашу галактику Чумацький Шлях базуються на уявному ракурсі спостережень з боку галактики Андромеди. І навпаки, сусідню галактику вчені вважали за дзеркальне відображення нашого зоряного острова. Так було донедавна, поки астрофізики не отримали більш детальні знімки Андромеди. Незважаючи на зовнішню подібність, виявилося, що наша сусідка набагато більша за Чумацький Шлях і істотно відрізняється своєю будовою.

Сьогодні ми знаємо про галактику Андромеди наступне:

галактика класу Sb;
належить до місцевої групи;
відноситься до групи позагалактичних об'єктів з фіолетовим зміщенням;
швидкість зближення з галактикою Чумацький Шлях становить 140 км/с;
приблизний зоряний склад – трильйон зірок;
Приблизний діаметр галактики становить 250тис. світлових років, у 4 рази більше Чумацького Шляху;
є чотири відомих карликових галактик-супутників М32, М110, NGC185 та NGC.

Перераховані характеристики, здавалося б, схожі з наявною інформацією про нашу галактику. Насторожує швидка швидкість, з якою наша сусідка наближається до нашого зоряного острова. Імовірно, через 5 млрд. років Чумацький Шлях буде поглинений галактикою Андромеди, утворюється новий позагалактичний об'єкт.

Що ж до структури Андромеди, вона є типовою спіральною галактикою, у якій рукави рівномірно розподіляються навколо галактичного центру — балджа. Як і у випадку з Чумацьким Шляхом, центральна частина галактики Андромеди, найяскравіша галактична область, що складається з давніх зірок. Чумацький Шлях, на відміну своєї сусідки, належить до підкласу SBbc – типова спіральна галактика з перемичкою у центрі. Ця деталь якраз у Андромеди відсутня, в чому і полягає головна відмінність зоряних островів, що сусідять. За останніми даними, отриманими на знімках в інфрачервоному діапазоні, центр сусіднього зіркового острова може мати перемичку. При спостереженні оптичними приладами ця область галактики прихована газопиловою хмарою.

На відміну від рукавів Чумацького Шляху, у галактики Андромеди спіральні рукави розташовуються на більшій відстані один від одного. Деякі мають спотворену, неправильну форму. На рукавах є численні темні плями, викликані зіткненнями космічного монстра з карликовими галактиками, іноді пролітають через нього.

Основні характеристики галактики Андромеди

За розміром газопиловий та зірковий диск Андромеди має дещо іншу, ніж у нашої галактики концентрацію. Відповідно відрізняється і масштаб нашої сусідки, яка в лінійних розмірах і за кількістю зірок є величезною позагалактичною освітою. Існують і великі позагалактичні об'єкти - мегагалактики, в яких налічується 100 і більше трильйонів зірок, проте на цьому фоні галактика Андромеда не є маленьким позагалактичним об'єктом.

Найяскравіша і найпомітніша характеристика сусідньої з нами галактики — розмір її диска. У М31 діаметр зоряного диска становить 200-250 тис. світлових років. У нашій місцевій групі Андромеда посідає почесне перше місце. За кількістю зірок сусідня галактика також перевершує Чумацький Шлях. До того ж за рахунок великого віддалення від нас, за нинішніх технічних можливостей, порахувати їх досить просто. На сьогоднішній день відома цифра 1 трильйон зірок. Вчені допускають і більше кількість зірок в М31, так як деяка частина об'єкта перекривається рукавами Чумацького Шляху, які ускладнюють точний підрахунок. Про реальні розміри нашої сусідки говорить карта М31, складена нещодавно вченими.

Чумацький Шлях приблизно складається з 400 млрд. зірок, проте ця кількість може бути і великою, тому що по концентрації газопилових хмар Чумацький Шлях значно перевершує свою сусідку. Іншими словами, наша галактика не така прозора, як інші позагалактичні об'єкти.

За масою обидві галактиці приблизно однакові – близько 1-1,5 трильйона мас нашої зірки Сонця. Така рівність досягається за рахунок однакового обсягу темної матерії, якою в обох сусідів є надлишок. Маса галактики розраховується за рахунок кореляції мас видимих космічних об'єктів та кількості космічного газу. Встановити точні дані про розміри сусідньої галактики і обчислити її точну масу неможливо. Такі розрахунки можливі лише з використанням гравітаційних законів, що діють у Всесвіті, проте для цього знадобиться тисячі років, яких немає жодного покоління землян. Враховуючи, що галактика Андромеди спостерігається трохи більше 150 років, отриманих даних для точних вимірів явно мало.

Незважаючи на це, вчені роблять припущення, під час яких розраховується рух сусідньої з нами галактики та визначається характер її поведінки. Галактика Андромеди перебуває у постійному русі, причому її частини рухаються у просторі з різною швидкістю. Ближче до центру небесні світила обертаються навколо ядра зі швидкістю 225 км/с, а на периферії швидкість руху небесних світил і газу падає вчетверо до 40-50 км/с.

Розкручують весь цей зоряний хоровод величезні масивні зірки, розташовані в центрі галактики та надмасивна чорна діра – для всіх спіральних галактик обов'язковий атрибут. За попередніми даними, маса цієї СЧД становить 140 млн. мас Сонця. Чорна діра у центрі галактики Андромеди оточена намистом блакитних зірок. Всі вони обертаються навколо центру галактики, подібно до планет нашої Сонячної системи. Крім цього в зірковому диску Андромеди сьогодні вже виявлено присутність ще 35 чорних дірок, які так чи інакше впливають на її поведінку.

Разом із такими цікавими об'єктами у центрі Андромеди знаходяться й інші космічні об'єкти. У 1993 році астрофізикам вдалося виявити в ядрі подвійне скупчення зірок. Характер поведінки скупчення свідчить, що це освіти найближчим часом (100 тис. років) зіллються в одне ціле. У центральній частині також виявлено численні джерела рентгенівського випромінювання, які, ймовірно, є білими карликами. Крім того, навколо ядра галактики М31 обертається маса нейтронних зірок. Все разом узяте, говорить про те, що центральна частина галактики Андромеди є клубком наукових курйозів, які ще належить розібрати вченим.

Рух галактики Андромеди у Всесвіті супроводжують 14 карликових галактик, які є її супутниками. Раніше було відомо лише 4 карликові галактики. Сьогодні їхнє число збільшилося майже вчетверо. Скільки їх було з моменту утворення позагалактичної освіти, невідомо. Судячи з поведінки Андромеди, наша сусідка відрізняється ненажерливістю та регулярно поглинає своїх карликових сусідів.

На закінчення

Відповіді на багато питань буде знайдено не скоро, проте вже зараз ми маємо уявлення про те, що весь Всесвіт є одним величезним і великим механізмом. Галактика Андромеда, як і наш Чумацький Шлях, існують за тими самими законами. Це означає, що на величезних та безкрайніх просторах космосу може існувати такий самий, як у нас світ, який може бути дуже далеко чи навпаки, знаходитись майже поряд, у сусідній галактиці.

Чи доживе людська цивілізація досі, невідомо. За підрахунками, обидві сусідні галактики зіткнуться через 3-4 млрд. років. На той час Сонце висітиме на небосхилі величезною червоною кулею, перетворившись на Червоний гігант. Ймовірно, до того часу життя на планеті Земля буде відсутнє, проте не виключено, що космічні кораблі будуть здатні літати на великі відстані, вивчаючи і досліджуючи сусідні галактики.