ANDROMEDA: DESCOPERIRE, ORIGINE, CARACTERISTICI, STRUCTURĂ - ARTE - 2024

Andromeda este o galaxie formată dintr-o conglomerare de sisteme stelare, praf și gaz, toate supuse forței gravitației. Este situat la 2,5 milioane de ani lumină distanță de Pământ și este singurul obiect vizibil cu ochiul liber care nu aparține Calea Lactee.

Prima înregistrare a galaxiei datează din anul 961, când astronomul persan Al-Sufi a descris-o ca un mic nor în constelația Andromeda. Cel mai probabil, alte popoare străvechi au reușit să o recunoască.

Figura 1. Galaxia Andromeda, similară cu Calea Lactee, văzută în lumina ultravioletă. Sursa: Wikimedia Commons.

Mai târziu, cu telescopul, astronomii care l-au urmat pe Galileo au numit-o pur și simplu „nebuloasă”. La mijlocul secolului al XIX-lea, cel mai puternic telescop avea 72 cm în diametru și a fost construit de astronomul irlandez William Parsons, care a observat direct curioasa structură spirală a unor nebuloase.

În 1924 astronomul Edwin Hubble și-a dat seama că Nebula spirală Andromeda nu făcea parte din Calea Lactee. Pentru aceasta a folosit proprietățile Cefeidelor, o clasă de stele a căror luminozitate variază periodic în mod regulat.

Mărimea și temperatura Cefeidelor crește și scade, raportând într-un mod foarte precis luminozitatea cu perioada lor. În acest fel, Hubble a putut să stabilească o scară de distanță pentru univers și să estimeze distanța dintre Andromeda și Calea Lactee. Acest lucru a confirmat că nebuloasa era, de fapt, o galaxie independentă și universul un loc mult mai mare decât își imaginaseră.

Caracteristici Andromeda

Andromeda este o galaxie spirală a cărei formă este similară cu cea a Căii Lactee. Are forma unui disc plat, cu o bombă în centru și mai multe brațe în spirală. Nu toate galaxiile au acest design.

Hubble, care a observat sute de ele, le-a clasificat în eliptice (E), lenticulare (L) și spirală (S), în celebra sa diagrama furculiță de reglare sau secvența Hubble care este încă folosită și astăzi.

Figura 2. Furca de reglare Hubble. Sursa: Wikimedia Commons.

La rândul lor, galaxiile spiralate se disting în două grupuri, cele cu o bară centrală și cele fără.

Consensul actual este că Calea noastră Lactee este o galaxie spirală împiedicată Sb, deși nu o putem vedea din exterior, dar Andromeda este o galaxie spirală simplă sau nebarbată, pe care o vedem aproape de margine de aici.

Cele mai semnificative date despre Andromeda sunt:

-Are un dublu nucleu (vezi secțiunea Structura de mai jos)

-Dimensiunile sale sunt comparabile cu Calea Lactee. Andromeda are dimensiuni doar puțin mai mari, dar Calea Lactee este mai masivă, cu mai multă întuneric.

-Andromeda are mai multe galaxii satelite, cu care interacționează gravitațional: galaxiile pitice eliptice: M32 și M110 și galaxia spirală mică M33.

-Diametrul său este de 220 de mii de ani-lumină.

-Este aproximativ de două ori mai luminos decât Calea Lactee, cu 1 miliard de stele.

-Peste 3% din energia emisă de Andromeda se află în regiunea infraroșu, în timp ce pentru Calea Lactee acest procent este de 50%. De obicei, această valoare este legată de rata de formare a stelelor, de aceea în Calea Lactee este ridicată, iar în Andromeda este mai mică.

Cum să vezi Andromeda?

Catalogul Messier, o listă de 110 obiecte astronomice care datează din 1774, numește galaxia Andromeda, vizibilă în constelația cu același nume, ca obiect M31.

La rândul său, catalogul NGC (New General Catalog of Nebulae and Clusters of Stars) îl numește NGC 224.

Aceste denumiri sunt o idee bună de amintit atunci când găsiți galaxia pe hărțile cerului, deoarece sunt utilizate în multe aplicații astronomice pentru computere și telefoane.

Pentru a vizualiza Andromeda, este convenabil să localizați mai întâi constelația Cassiopea, care are o formă foarte caracteristică sub forma literei W sau M, în funcție de modul în care o vedeți.

Cassiopea este foarte ușor de vizualizat pe cer, iar galaxia Andromeda se află între ea și constelația Andromeda propriu-zisă, așa cum se vede în această diagramă:

Figura 3. Detaliu pe harta cerească pentru localizarea galaxiei Andromeda. Sursa: F. Zapata.

Rețineți că pentru a vedea galaxia cu ochiul liber, cerul trebuie să fie foarte întunecat și fără lumini artificiale în apropiere.

Cu toate acestea, este posibil să vezi galaxia chiar și dintr-un oraș populat într-o noapte senină, dar întotdeauna cu ajutorul binoclului, cel puțin. În aceste condiții se distinge o mică ovală albicioasă în locul indicat.

Cu un telescop se pot distinge multe alte detalii despre galaxie și pot fi localizate și două dintre galaxiile sale de companie mici.

Cele mai potrivite perioade ale anului pentru a o vizualiza sunt:

- emisfera nordică : deși este vizibil mai puțin pe tot parcursul anului, lunile optime sunt august și septembrie.

- emisfera sudică : între octombrie și decembrie.

În sfârșit, este recomandat să observați în timpul lunii noi, astfel încât cerul să fie foarte întunecat, precum și să purtați îmbrăcăminte adecvată pentru anotimp.

Grupul local de galaxii

Atât galaxia Andromeda, cât și Calea Lactee în sine aparțin Grupului Local de galaxii, care grupează un total de 40 de galaxii. Calea Lactee, Andromeda și galaxia Triunghi sunt cei mai mari membri ai acestui grup.

Restul este alcătuit din galaxii pitice de tip eliptic, spirală sau neregulată care includ Norii Magellanici.

Structura

Structura Andromedei este practic aceeași cu cea a tuturor galaxiilor spiralate:

Figura 4. Structura unei galaxii spiral tipice. Sursa: Universitatea din Manitoba.

-Un nucleu, care adăpostește o gaură neagră supermasivă.

-Bulbul, care înconjoară nucleul și plin de stele a avansat în evoluția sa.

-Un disc de material interstelar.

-Halo, o sferă uriașă difuză, care înconjoară structurile numite deja și care se confundă cu halo de la Calea Lactee vecină.

Origine și evoluție Cum a luat naștere Andromeda?

Galaxiile își au originea în protogalaxii sau nori primordiali de gaze care se organizau relativ la scurt timp după Big Bang, marea explozie care a dat naștere universului.

În timpul Big Bang-ului s-au format elemente mai ușoare, hidrogen și heliu. În acest fel, primele protogalaxii au fost neapărat compuse din aceste elemente.

La început problema a fost distribuită omogen, dar în unele puncte a acumulat ceva mai mult decât în ​​altele. În locurile în care densitatea a fost mai mare, forța gravitației a lovit și a provocat acumularea mai multă materie. În timp, contracția gravitațională a dat naștere la protogalaxii.

Andromeda poate fi rezultatul fuziunii mai multor protogalaxii apărute în urmă cu aproximativ 10 miliarde de ani.

Ținând cont că vârsta estimată a universului este de 13,7 miliarde de ani, Andromeda s-a format la puțin timp după Big Bang, la fel ca Calea Lactee.

Pe parcursul existenței sale, Andromeda a absorbit alte protogalaxii și galaxii, ceea ce a contribuit la conferirea formei sale actuale. De asemenea, rata sa de formare a stelelor a variat de-a lungul timpului, deoarece în timpul acestor abordări rata de formare a stelelor crește.

În ciuda faptului că universul se știe să se extindă, galaxia Andromeda se apropie rapid de Calea Lactee cu o viteză de 300 km / s, deci în viitorul îndepărtat este de așteptat o „coliziune” între cele două sau cel puțin o abordare. astfel încât ambele sunt foarte deformate.

Astfel de evenimente nu sunt neobișnuite și nu sunt neapărat violente sau distructive, având în vedere distanța mare dintre stele.

Dacă galaxiile de coliziune au dimensiuni egale, probabil că își vor pierde forma și vor forma o galaxie eliptică sau o galaxie neregulată. Dacă unul este mai mic, cel mai mare își va păstra forma absorbind-o sau va avea o deformare mai mult sau mai puțin apreciabilă.

Cefeide și distanțe astronomice

Edwin Hubble a folosit Cefeidele pentru a determina distanța față de Andromeda și pentru a arăta că era o galaxie în afară de Calea Lactee.

Cefeidele sunt stele extrem de strălucitoare, mult mai strălucitoare decât Soarele, deci pot fi văzute chiar și de foarte departe. Polaris, steaua polului este un exemplu de cefeid.

Se caracterizează prin faptul că suferă expansiuni și contracții periodice, timp în care luminozitatea lor crește și scade la intervale regulate. De aceea sunt cunoscute sub numele de stele pulsatorii.

Astronomul Henrietta Leavitt (1868–1921), a descoperit că orice cefeid cu aceeași perioadă T, are aceeași luminozitate sau magnitudine intrinsecă Mv, conform ecuației:

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

Acest lucru este valabil pentru orice cefeid, indiferent cât de departe este. Prin urmare, atunci când identificați un Cefeid într-o galaxie îndepărtată, examinarea perioadei sale va arăta și magnitudinea sa, deoarece există magnitudinea calibrată anterior față de curbele de perioadă.

Acum, orice sursă de lumină are o magnitudine intrinsecă și o aparentă.

Atunci când două lumini la fel de strălucitoare sunt văzute noaptea la distanță, acestea pot avea ambele aceeași luminozitate intrinsecă, dar una dintre surse poate fi, de asemenea, mai puțin strălucitoare și mai aproape, și, prin urmare, arată la fel.

Mărimea intrinsecă a unei stele este legată de luminozitatea ei: este clar că cu cât este mai mare, cu atât luminozitatea este mai mare. La rândul său, diferența dintre amploarea aparentă și cea intrinsecă este legată de distanța la sursă.

Relația dintre mărime și distanță

Astronomii folosesc următoarea ecuație care raportează cele trei variabile menționate; magnitudine intrinsecă, mărime aparentă și distanță:

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

Unde m _v este magnitudinea aparentă, M _v este magnitudinea absolută și d este distanța față de sursa de lumină (în parsecs *), în acest caz stea.

În acest fel, Hubble a găsit Cefeide în nebuloasa Andromeda cu mărimi foarte mici, ceea ce înseamnă că erau foarte departe.

Distanța dintre noi și Andromeda pe care Hubble a determinat-o cu această metodă a fost de 285 kiloparsec, puțin peste 929 de mii de ani-lumină. Valoarea acceptată în prezent este de 2,5 milioane de ani-lumină, un pic mai mult decât dublul celui estimat de Hubble.

Se dovedește că, în momentul în care Hubble și-a făcut estimarea, nu se știa că există două clase de cefeide și astfel a subestimat distanța. În ciuda acestui fapt, a reușit să demonstreze că era atât de mare încât Andromeda nu făcea cu siguranță parte din Calea Lactee.

* 1 parsec = 3,26 ani-lumină.

Referințe

1. Taylor, N. Galaxia Andromeda (M31): locație, caracteristici și imagini. Recuperat din: space.com.
2. Universitatea Manitoba. Proiect de cercetare 1: Galaxii spirală. Recuperat de la: physics.umanitoba.ca.
3. Pasachoff, J. 2007. The Cosmos: Astronomy in the New Millenium. A treia editie. Thomson-Brooks / Cole.
4. Semințe, M. 2011. Fundații ale astronomiei. Ediția a șaptea. Cengage Learning.
5. Wikipedia. Galaxia Andromeda Recuperat de la: es.wikipedia.org.