Kde je Andromeda na obloze?

Pozorování galaxie Andromeda od starověku po současnost

Další arabský astronom Al-Sufi, který žil v 10. století. n. e. popisuje „malý nebeský oblak“, snadno viditelný za tmavých nocí poblíž hvězdy n v souhvězdí Andromedy.

V Evropě mu byla věnována pozornost až na počátku 17. století. Současník Galilea a jeho kolega z prvních teleskopických pozorování oblohy, astronom Simon Marius v prosinci 1612 poprvé namířil dalekohled na tuto podivnou nebeskou mlhovinu. „Ta jasnost, píše Marius, se zvyšuje, jak se blížíte ke středu. Vypadá to jako zapálená svíčka, když se na ni podíváte skrz průhledný rohový talíř„.

O několik desetiletí později byla studována mlhovina Andromeda Edmund Halley, přítel a student velkého Newtona. Podle jeho názoru malé mlhavé skvrny „nic víc než světlo přicházející z nezměrného prostoru, který se nachází v zemích éteru a je naplněn difúzním a samosvítivým médiem“. Jiní nábožensky smýšlející astronomové, jako je Durham, tvrdili, že na tomto místě je „nebeská křišťálová nebeská klenba“ poněkud tenčí než obvykle, a proto odtud proudí „nevýslovné světlo“ království nebeského na hříšnou zemi.

Galaxie Andromeda nebo mlhovina Andromeda (M31). Jasná skvrna v horní části snímku je „satelit“ Andromedy: M110 a jasná skvrna těsně pod diskem M31 je další satelit: M32.

Otázka skutečné podstaty mlhoviny Andromeda nebyla v 19. století vyřešena. Nikdo samozřejmě nemluvil o průsvitnosti „pevniny nebes“, ale vedly se živé debaty o tom, zda se mlhovina skládá ze světelných plynů nebo hvězd, zda se nachází mimo naši hvězdnou soustavu nebo zda se z této mlhoviny rodí. v kosmickém okolí Slunce nový planetární systém.

Jako vždy v takových případech byl spor vyřešen, až když se objevily nové, dostatečně výkonné výzkumné nástroje.

V 1924 městě Edwin Hubble, slavný americký astronom, na fotografiích pořízených 2,5metrovým reflektorem observatoře Mount Wilson poprvé „rozdělil“ (tedy rozdělil) mlhovinu Andromeda na jednotlivé hvězdy. Před očima průzkumníka se poprvé objevil majestátní hvězdný systém s miliardami sluncí, možná miliony obydlených planet, zkrátka sousední galaxie.

Rozdělení mlhoviny Andromeda na samostatné hvězdy také vyřešilo otázku vzdálenosti od Země. To, co se nedalo udělat pro mlhovinu jako celek, se ukázalo pro jednotlivé hvězdy, které ji tvořily, poměrně snadné. Pomocí fyzikálních vlastností některých z nich bylo možné s jistotou ukázat, že mlhovina Andromeda se nenachází uvnitř naší Galaxie, ale daleko za jejími hranicemi, na vzdálenost (podle moderních údajů) 520 kpc, tzn. přibližně 2,5 milionu světelných let. To byl začátek extragalaktické astronomie, jednoho z nejrychleji se rozvíjejících odvětví nebeské vědy současnosti.

Jak vypadá galaxie M31 (mlhovina Andromeda)?

Mlhovina Andromeda je jedinou galaxií na severní polokouli oblohy, která je viditelná pouhým okem. Jeho velikost je 4,3 m. Za temných nocí je tato „mlžná hvězda“ viditelná zcela jasně a k jejímu nalezení na obloze není vůbec nutná mimořádná ostražitost.

Pro oko se mlhovina jeví jako malá oválná svítící skvrna o maximálním průměru 1/4 stupně (15′). Nejedná se však o celou mlhovinu, ale pouze o její centrální, nejjasnější část.

Na dobrých fotografiích je mlhovina Andromeda mnohem větší – její délka se blíží 160′ a její šířka se blíží 40′. Jinými slovy, na takových fotografiích je plocha mlhoviny téměř 7krát větší než plocha měsíčního disku! Ale to opět není celá mlhovina. Mikrofotometr, přístroj na měření zčernání negativů astronomických objektů, zjišťuje vliv světla na emulzi i tam, kde oko nic nevidí.

Při aplikaci mlhoviny Andromeda na negativy „rozšířil“ obraz tohoto unikátního objektu do „astronomických“ měřítek – 270 ‚ (nebo 4,5 g) na délku a 240 ‚ (4 g) na šířku! To znamená, že mlhovina Andromeda zaujímá na obloze plochu 14 čtverečních stupňů, tedy 70krát větší než Měsíc v úplňku! Kdyby byly naše oči citlivé jako mikrofotometry, objevila by se na obloze mlhovina Andromeda velká jako třetina vědra Velkého vozu!

Zhruba takto by vypadala M31 na obloze, kdyby naše oči měly citlivost na světlo na úrovni mikrofotometru

Postupné „vyblednutí k ničemu“, rozmazání okrajů, je vlastnost všech známých galaxií. Nutí nás to myslet si, že mezigalaktický prostor není vůbec prázdný, ale je vyplněn řídkým médiem – intergalaktickým plazmatem. Obecně je přirozenější si myslet, že galaxie jsou kondenzacemi v tom všeobjímajícím, vše pronikajícím hmotném prostředí, které zcela vyplňuje část vesmíru, kterou pozorujeme.

Pozor na další skutečnost. Pokud se oku jeví mlhovina Andromeda jako oválná skvrna, pak je pro mikrofotometr téměř kulovitá. Díky této vlastnosti je mlhovina v Andromedě podobná naší Galaxii a dalším spirálním hvězdným systémům. Jejich plochý čočkovitý tvar je pouze klamným zdáním. Přesněji řečeno, pouze hlavní část hvězd v Galaxii tvoří plochý disk. Významnou část z nich tvoří kulovitý „závoj“, velmi průhledná „koule“, jejíž součástí je i rovníková „čočka“.

Jak najít na obloze mlhovinu Andromeda?

Chcete-li objevit galaxii Andromeda, musíte nejprve najít Polárku. Pak musíte najít souhvězdí Cassiopeia.

V Cassiopeii hledáme nejjasnější hvězdu – Alfu Cassiopeiu (druhý dolní roh, pokud pozorovatel vidí Cassiopeiu ve tvaru písmene „W“). Poté musíte nakreslit čáru spojující tyto dvě hvězdy a pokračovat v pohybu ve směru od Polárky a najít Velký čtverec.

První hvězda v tomto směru bude Alferaty, který patří jak k Velkému náměstí, tak k Andromedě. Tato hvězda je „hlavou“ Andromedy, z níž vybíhají dvě zakřivené linie – „nohy“.

Na té, která je blíže Cassiopeii, je třeba počítat třetí hvězdu (od hlavy až k patě). Nad ní (pokud je Cassiopeia také nahoře) bude galaxie, která je viditelná pouhým okem jako matná, rozmazaná hvězda a při pohledu dalekohledem připomíná malý eliptický obláček.

Pozorování M31 se vyplatí, protože jde o jeden z mála mimogalaktických objektů, které lze spatřit pouhým okem, a v polárních a mírných zeměpisných šířkách severní polokoule jde obecně o jedinou galaxii viditelnou pouhým okem. Je pravda, že to není snadné vidět; velikost galaxie Andromeda je 3,44.

Takto vypadá mlhovina Andromeda pouhým okem. Samozřejmě čím dále na sever a čím nižší je jeho poloha na obloze, tím hůře je jeho záře viditelná – expozice ovlivňuje

Galaxie Andromeda a Mléčná dráha

Ze všech nám známých galaxií je mlhovina Andromeda nejlépe prozkoumaná. Známe podrobnosti o struktuře tohoto „hvězdného ostrova“, které pravděpodobně neznají všichni jeho inteligentní obyvatelé.

Mlhovina Andromeda je gigantická hvězdná spirála o průměru 50 kpc, spirála, kterou nevidíme plošně a ne „okrajově“, ale takříkajíc napůl pootočenou. Odtud, z mlhoviny Andromeda, naše Galaxie, naše Mléčná dráha, vypadá přibližně stejně.

Podobnost mezi těmito dvěma galaxiemi je velká. Z obrovských centrálních sférických kondenzací převážně žlutých trpasličích hvězd – jader galaxií – vystupují gigantické spirálovité hvězdné větve. Na úžasných, nedávných barevných fotografiích mlhoviny Andromeda se její větve zdají namodralé v kontrastu s nažloutlým centrálním jádrem. Tak to má být – žluté hvězdy jako naše Slunce se soustředí hlavně v jádru, ale siluetu, obrysy spirálních větví vytvářejí horké modrobílé obří hvězdy.

Uvnitř a kolem mlhoviny Andromeda bylo nalezeno asi 170 kulových hvězdokup, velmi podobných podobným objektům patřícím do naší Galaxie. V sousední galaxii jsou otevřené hvězdokupy, plynové mlhoviny a oblaka drobného pevného kosmického prachu. Ty jsou způsobeny četnými tmavými „mezery“ v celkovém světelném pozadí hvězd, které jsou jasně viditelné na fotografiích mlhoviny Andromeda.

Stejně jako náš hvězdný systém, hvězdy mlhoviny Andromeda obíhají kolem jejího jádra. Když mluvíme o rotaci takové galaxie, neměl by být tento termín chápán příliš zjednodušeně. Galaxie jako mlhovina Andromeda se neotáčejí jako jeden celek, jako gramofonová deska. Pohyb hvězd však nelze zcela přirovnat k pohybu planet sluneční soustavy.

Realita leží mezi těmito dvěma extrémy – rotací tuhého tělesa a „keplerovskou“ rotací planet. V Galaxii úhlová rychlost rotace klesá s rostoucí vzdáleností od středu, pomaleji než podle Keplerova zákonů. Toto je jen obecný obrázek rotace spirálních galaxií. Jeho detaily jsou velmi složité a ne zcela pochopené.

Srážka mlhoviny Andromeda a Mléčné dráhy

Galaxie Andromeda, stejně jako Mléčná dráha, patří do Místní skupiny a patří k objektům, které mají fialový posun, jinými slovy, na rozdíl od většiny vesmírných objektů se M31 nevzdaluje od Mléčné dráhy, ale přibližuje se k ní.

Po určení směru pohybu Slunce přes Mléčnou dráhu astronomové zjistili, že galaxie v Andromedě a naše galaxie se k sobě přibližují rychlostí 100-140 km/s. Ke srážce dvou galaktických systémů tedy dojde přibližně za 3-4 miliardy let. Pokud se tak stane, oba s největší pravděpodobností splynou v jednu velkou galaxii. Je možné, že v tomto případě bude naše sluneční soustava vržena do mezigalaktického prostoru silnými gravitačními poruchami. Zničení Slunce a planet s největší pravděpodobností během tohoto procesu nenastane.

Podle údajů zveřejněných v září 2014, podle jednoho z modelů, za 4 miliardy let Mléčná dráha „pohltí“ Velká a Malá Magellanova mračna a po 5 miliardách let ji sama pohltí mlhovina Andromeda. Podle jiných výpočtů se galaxie tangenciálně srazí za 4,5 miliardy let.

Astrofyzici z University of Michigan vypočítali, že většina hvězdného hala obklopujícího galaxii v Andromedě pochází z jedné velké galaxie M32p, která se srazila s galaxií v Andromedě před 2 miliardami let, a zbytky mrtvé galaxie nyní obíhají kolem galaxie v Andromedě v roce tvar satelitní galaxie M 32.

Pro ty, kteří chtějí na obloze najít galaxii M31, nejdůležitější orientační body: souhvězdí Cassiopeia a Andromeda

Satelity galaxie M31

Galaxii v Andromedě, stejně jako naši Mléčnou dráhu, obklopuje několik trpasličích galaxií – malých hvězdných soustav skládajících se z několika miliard hvězd. Největší a nejznámější z nich jsou kompaktní eliptické galaxie M 32 a M 110, viditelné na jakékoli fotografii galaxie v Andromedě. Výpočty ukazují, že M 32 mohla být v nedávné minulosti spirální, ale proces, který podporoval vznik jejích spirálních ramen, byl potlačen mocnými slapovými silami galaxie Andromeda.

M 110 je také zapojena do gravitační interakce s galaxií v Andromedě: astronomové objevili na periferii M 31 – v jejím halo – gigantický proud hvězd bohatých na těžké kovy. Podobné hvězdy obývají také trpaslík M 110, což naznačuje jejich migraci z jedné galaxie do druhé [

Mlhovina Andromeda je obklopena družinou čtyř mnohem menších hvězdných soustav. Hlavní z nich, eliptická galaxie M32, byla objevena již v 0,8. století. Je vidět přes velký školní refraktor. Jeho průměr se blíží 110 kpc a jeho hvězdná populace se skládá z přibližně miliardy hvězd. „Populace“ další trpasličí galaxie, M XNUMX, je stejně malá, i když je dvakrát větší než ta první.

Další dva satelity, objevené teprve v roce 1944, jsou jim podobné Vedle těchto malých hvězdných systémů jsou mlhovina Andromeda a naše Mléčná dráha prostě gigantické. Tato okolnost však nemůže sloužit jako základ ke spokojenosti, protože počet nám již známých obřích galaxií činí mnoho milionů.

Již v naší době (2013) byla během mnohaletého pozorování pomocí kanadsko-francouzsko-havajského dalekohledu objevena celá skupina trpasličích galaxií obíhajících ve stejné rovině kolem M 31.

F. Yu Siegel „Poklady hvězdné oblohy“