ANDROMEDA: UPPTÄCKT, URSPRUNG, EGENSKAPER, STRUKTUR - ARTE - 2025

Andromeda är en galax som består av en konglomeration av stjärnsystem, damm och gas, allt underlagt tyngdkraften. Det ligger 2,5 miljoner ljusår från Jorden och är det enda objekt som är synligt för det blotta ögat som inte tillhör Vintergatan.

Den första registreringen av galaxen är från 961, då den persiska astronomen Al-Sufi beskrev den som en liten molnighet i stjärnbilden Andromeda. Troligen lyckades andra forntida människor också känna igen det.

Bild 1. Andromeda-galaxen, liknande mjölkvägen, sett i ultraviolett ljus. Källa: Wikimedia Commons.

Senare, med teleskopet, kallade astronomerna som följde Galileo det helt enkelt "nebula." I mitten av 1800-talet var det kraftfullaste teleskopet 72 tum i diameter och byggdes av den irländska astronomen William Parsons, som direkt observerade den nyfikna spiralstrukturen i vissa nebulosor.

Det var 1924 som astronomen Edwin Hubble insåg att Andromeda Spiral Nebula inte var en del av Vintergatan. För detta använde han egenskaperna hos Cepheids, en klass av stjärnor vars ljusstyrka varierar regelbundet.

Storleken och temperaturen på Cepheiderna ökar och minskar, beroende på ett mycket exakt sätt ljusstyrkan med deras period. På detta sätt kunde Hubble upprätta en avståndsskala för universum och uppskatta avståndet mellan Andromeda och Vintergatan. Detta bekräftade att nebula faktiskt var en oberoende galax och universum en mycket större plats än de hade föreställt sig.

Andromeda-funktioner

Andromeda är en spiralgalax vars form liknar vår Milky Way. Den är formad som en platt skiva, med en utbuktning i mitten och flera spiralarmar. Inte alla galaxer har denna design.

Hubble, som hade observerat hundratals av dem, klassificerade dem i elliptiska (E), linsformiga (L) och spiral (S), i sitt berömda inställningsgaffeldiagram eller Hubble-sekvens som fortfarande används idag.

Figur 2. Hubble-justeringsgaffeln. Källa: Wikimedia Commons.

I sin tur är spiralgalaxer åtskilda i två grupper, de med en central bar och de utan.

Det nuvarande samförståndet är att vår mjölkväg är en spärrad spiralgalax Sb, även om vi inte kan se den från utsidan, men Andromeda är en enkel eller obegränsad spiralgalax Sb, som vi ser nästan kant på härifrån.

De viktigaste uppgifterna om Andromeda är:

-Den har en dubbel kärna (se strukturen avsnitt nedan)

-Detta dimensioner är jämförbara med Vintergatan. Andromeda är bara något större i storlek, men Vintergatan är mer massiv med mer mörk materia.

-Andromeda har flera satellitgalaxer, med vilka de interagerar gravitationellt: de elliptiska dvärggalaxierna: M32 och M110 och den lilla spiralgalaxen M33.

-Diametern är 220 tusen ljusår.

-Det är ungefär dubbelt så ljust som Vintergatan, med 1 miljard stjärnor.

-När 3% av den energi som Andromeda släpper ut är i det infraröda området, medan för mjölkvägen är denna procentandel 50%. Vanligtvis är detta värde relaterat till stjärnbildningsgraden, därför är det i Vintergatan högt och i Andromeda är det lägre.

Hur ser jag Andromeda?

Messier-katalogen, en lista med 110 astronomiska föremål från 1774, namnger Andromeda-galaxen, synlig i konstellationen med samma namn, som objektet M31.

NGC-katalogen (New General Catalog of Nebulae and Clusters of Stars) kallar den för NGC 224.

Dessa beteckningar är en god idé att komma ihåg när man hittar galaxen på himmelkartor, eftersom de används i många astronomiska applikationer för datorer och telefoner.

För att visualisera Andromeda är det bekvämt att först hitta stjärnbilden Cassiopea, som har en mycket karakteristisk form i form av bokstaven W eller M, beroende på hur du ser det.

Cassiopea är mycket lätt att visualisera på himlen och Andromeda-galaxen är mellan den och stjärnbilden Andromeda, som framgår av detta diagram:

Bild 3. Detalj av himmelskartan för att hitta Andromeda-galaxen. Källa: F. Zapata.

Tänk på att himlen måste vara mycket mörk och utan konstgjorda ljus i närheten för att se galaxen med blotta ögat.

Det är dock möjligt att se galaxen även från en befolkad stad på en klar natt, men alltid med hjälp av kikare, åtminstone. Under dessa omständigheter kännetecknas en liten vitaktig oval på den angivna platsen.

Med ett teleskop kan många fler detaljer om galaxen särskiljas och två av dess små följeslagare kan också lokaliseras.

De mest lämpliga tiderna på året för att se det är:

- Norra halvklotet : även om det syns mer mindre under året, är de optimala månaderna augusti och september.

- Södra halvklotet : mellan oktober och december.

Slutligen är det tillrådligt att observera under nymånen, så att himlen är mycket mörk och att bära lämpliga kläder för säsongen.

Den lokala gruppen av galaxer

Både Andromeda-galaxen och själva Vintergatan tillhör den lokala gruppen av galaxer, som sammanlagt sammanställer 40 galaxer. Vintergatan, Andromeda och triangelgalaxen är de största medlemmarna i denna grupp.

Resten består av dvärggalaxier av den elliptiska, spirala eller oregelbundna typen som inkluderar de magelliska molnen.

Strukturera

Strukturen i Andromeda är i princip samma som för alla spiralgalaxer:

Figur 4. Struktur av en typisk spiralgalax. Källa: University of Manitoba.

-En kärna, som innehåller ett supermassivt svart hål.

-Kulan, som omger kärnan och full av stjärnor avancerad i dess utveckling.

-En disk med interstellärt material.

-Halon, en enorm diffus sfär som omger strukturerna som redan har nämnts och som är förvirrad med halo på det närliggande mjölkvägen.

Ursprung och evolution Hur har Andromeda sitt ursprung?

Galaxerna har sitt ursprung i protogalaxierna eller primordiala gasmoln som organiserades relativt kort efter Big Bang, den stora explosionen som gav upphov till universum.

Under Big Bang bildades de lättare elementen, väte och helium. På detta sätt bestod de första protogalaxerna nödvändigtvis av dessa element.

Först delades saken homogent ut, men i vissa punkter samlades den lite mer än i andra. På platser där densiteten var högre, tvingade tyngdkraften in och fick mer materia att ackumuleras. Med tiden gav gravitationskontraktionen upphov till protogalaxierna.

Andromeda kan vara resultatet av sammanslagningen av flera protogalaxier som inträffade för cirka 10 miljarder år sedan.

Med hänsyn till att universums uppskattade ålder är 13,7 miljarder år bildades Andromeda strax efter Big Bang, precis som Vintergatan.

Under sin existens har Andromeda absorberat andra protogalaxier och galaxer, vilket hjälpte till att ge den sin nuvarande form. Dess stjärnstjärnhastighet har också varierat under den tiden, eftersom stjärnbildningsgraden ökar under dessa tillvägagångssätt.

Trots det faktum att universum är känt för att expandera, närmar sig Andromeda-galaxen för närvarande snabbt Vintergatan med en hastighet av 300 km / s, så i en avlägsen framtid förväntas en "kollision" mellan de två eller åtminstone en strategi. så att båda är kraftigt deformerade.

Sådana händelser är inte ovanliga och är inte nödvändigtvis våldsamma eller förstörande med tanke på det stora avståndet mellan stjärnorna.

Om de kolliderande galaxerna har samma storlek förlorar de troligen sin form och bildar en elliptisk galax eller en oregelbunden galax. Om en är mindre, kommer den större att behålla sin form genom att absorbera den, eller kommer att uppleva en mer eller mindre märkbar deformation.

Cepheider och astronomiska avstånd

Edwin Hubble använde Cepheiderna för att bestämma avståndet till Andromeda och för att visa att det var en galax bortsett från Vintergatan.

Cepheider är extremt ljusa stjärnor, mycket ljusare än solen, så de kan ses även från mycket långt borta. Polaris, polstjärnan är ett exempel på en Cepheid.

De kännetecknas av det faktum att de genomgår periodiska expansioner och sammandragningar, under vilka deras ljusstyrka ökar och minskar med jämna mellanrum. Det är därför de kallas pulserande stjärnor.

Astronomen Henrietta Leavitt (1868–1921) fann att någon Cepheid med samma period T har samma ljusstyrka eller inre storlek Mv, enligt ekvationen:

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

Detta gäller för alla Cepheid oavsett hur långt borta det är. Därför, när man identifierar en Cepheid i en avlägsen galax, kommer att undersöka dess period också att visa dess storlek, eftersom det tidigare finns kalibrerade magnitud kontra periodkurvor.

Nu har alla ljuskällor inre storlek och tydlig storlek.

När två lika starka ljus ses på natten på avstånd kan de båda ha samma inneboende ljusstyrka, men en av källorna kan också vara mindre ljus och närmare och ser därför lika ut.

Stjärnens inneboende storlek är relaterad till dess ljusstyrka: det är uppenbart att ju större storleken är, desto större är ljusstyrkan. I sin tur är skillnaden mellan den uppenbara och den inneboende storleken relaterad till avståndet till källan.

Förhållandet mellan storlek och avstånd

Astronomer använder följande ekvation som hänför sig till de tre nämnda variablerna; inneboende storlek, synlig storlek och avstånd:

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

Där m _v är den uppenbara storleken är M _v den absoluta storleken och d är avståndet från ljuskällan (i parsecs *), i detta fall stjärnan.

På det här sättet hittade Hubble Cepheider i Andromeda-nebulosan med mycket små storlekar, vilket betyder att de var mycket långt borta.

Avståndet mellan oss och Andromeda som Hubble bestämde med denna metod var 285 kiloparsek, drygt 929 tusen ljusår. Det för närvarande accepterade värdet är 2,5 miljoner ljusår, lite mer än det dubbla av Hubble.

Det visar sig att när Hubble gjorde sin uppskattning var det okänt att det fanns två klasser av Cepheids och så han underskattade avståndet. Trots detta lyckades han bevisa att den var så stor att Andromeda definitivt inte var en del av Vintergatan.

* 1 parsec = 3,26 ljusår.

referenser

1. Taylor, N. Andromeda Galaxy (M31): Plats, egenskaper och bilder. Återställd från: space.com.
2. Manitoba University. Forskningsprojekt 1: Spiral Galaxies. Återställd från: physics.umanitoba.ca.
3. Pasachoff, J. 2007. The Cosmos: Astronomy in the New Millenium. Tredje upplagan. Thomson-Brooks / Cole.
4. Seeds, M. 2011. Foundations of Astronomy. Sjunde upplagan. Cengage Learning.
5. Wikipedia. Andromeda Galaxy. Återställd från: es.wikipedia.org.