Die Andromeda-Galaxie oder der Andromedanebel (M31) ist eine Spiralgalaxie. Es ist die größte Milchstraße, die der Milchstraße am nächsten liegt, und befindet sich im Sternbild Andromeda, das sich nach neuesten Berechnungen in einer Entfernung von uns in einer Entfernung von mehr als 770 Kiloparsecs (mehr als 2,5 Millionen Lichtjahre) befindet.
Andromeda-Galaxie: aus der Geschichte der Beobachtungen
Die ersten schriftlichen Aufzeichnungen der Andromeda-Galaxie sind im Fixsternkatalog enthalten, den der persische Astronom Al-Sufi bereits 946 verfasste und als "kleine Wolke" bezeichnete. Das Objekt wurde 1612 vom deutschen Astronomen Simon Marius anhand von Beobachtungen mit einem Teleskop näher beschrieben. Bei der Erstellung des berühmten Charles Messier-Katalogs wurde das Objekt als M31 registriert, während die Entdeckung fälschlicherweise Marius zugeschrieben wurde.
1785 gelang es William Herschel, einen schwachen roten Fleck in der Mitte der M31 zu erkennen. Er schlug vor, dass diese Galaxie der Erde am nächsten ist.
Bei der Beobachtung des M31-Spektrums konnte William Haggins 1864 Unterschiede zu den Spektren von Gasstaubnebeln feststellen. Diese Daten zeigen, dass die Andromeda M31 aus einer großen Anzahl von Sternen besteht. Aus diesem Grund machte Huggins eine Vermutung über die Sternnatur des Objekts, die später bestätigt wurde.
Im Jahr 1885 wurde in M31 ein Ausbruch der Supernova SN 1885A festgestellt, die in der astronomischen Literatur als S. Andromeda beschrieben wird.
Das erste Foto dieser Galaxie entstand 1887 beim walisischen Astronomen Isaac Roberts. Mit seinem eigenen kleinen Observatorium in Sussex erhielt er Fotos von der M31 und wurde zuerst von seiner spiralförmigen Struktur überzeugt. Zu dieser Zeit glaubten Wissenschaftler jedoch, dass M31 Teil unserer Galaxie war, und Roberts selbst glaubte nicht ganz richtig, dass dies nur ein anderes Sonnensystem war, in dem sich Planeten bildeten.
Die Radialgeschwindigkeit von M31 wurde 1912 vom amerikanischen Astronomen Vesto Slipher bestimmt. Mit Hilfe der Spektralanalyse konnte er berechnen, dass sich die Galaxie mit einer für ein bekanntes astronomisches Objekt der Zeit beispiellosen Geschwindigkeit in Richtung Sonne bewegt: etwa 300 km / s.
Andromeda-Galaxie: allgemeine Merkmale
Die Andromeda-Galaxie gehört wie unsere Milchstraße zur lokalen Gruppe. Sie bewegt sich mit 300 km / s in Richtung Sonne. Astronomen haben herausgefunden, dass diese beiden galaktischen Systeme in etwa drei bis vier Milliarden Jahren zusammenstoßen werden.
Und wenn dies geschieht, müssen sich beide höchstwahrscheinlich zu einem einzigen Ganzen zusammenschließen, zu einem großen galaktischen System. Es ist möglich, dass unser Sonnensystem in diesem Fall die Kraft der Gravitationsstörungen in den intergalaktischen Raum drängt. Die Zerstörung unserer Leuchte sowie aller Planeten des Systems wird höchstwahrscheinlich mit dieser Katastrophe nicht passieren.
Andromeda: Strukturbeschreibung
Die Andromeda-Galaxie hat eine 1,5-fache Masse als unsere Milchstraße. Darüber hinaus ist es auch das größte in der lokalen Gruppe. Basierend auf diesen Informationen, die mit dem Weltraumteleskop von Spitzer gewonnen wurden, haben Astronomen herausgefunden, dass es in dieser Galaxie ungefähr eine Billion Sterne gibt. Es hat auch mehrere Zwergesatelliten: M32, M110, NGC 185, NGC 147 und andere. M31 hat eine beachtliche Länge, die 260.000 Lichtjahre betragen kann, 2,6-mal mehr als die Milchstraße.
In Übereinstimmung mit einigen Forschungsergebnissen sind neue Informationen über unsere Galaxie erschienen. Wie sich herausgestellt hat, enthält die Milchstraße mehr Dunkle Materie. Als Folge davon kann unsere Galaxie die größte in der Lokalen Gruppe sein.
Der Kern der Andromeda-Galaxie
Der Kern der M31-Galaxie wird wie die Kerne vieler anderer Galaxien (die Milchstraße ist keine Ausnahme) von Kandidatensternen „besiedelt“, die zu supermassiven Schwarzen Löchern werden können. Nach den Berechnungen kann die Masse eines solchen Objekts eine Masse von einhundertvierzig Millionen Sonnenmassen überschreiten. Im Jahr 2005 entdeckte das Weltraumteleskop Hubble eine mysteriöse Scheibe, zu der junge blaue Sterne gehörten, die supermassive Schwarze Löcher umgeben.
Sie drehen sich um ein relativistisches Objekt wie Planetenkörper um ihre Sonnen. Astronomen waren ein wenig verwirrt darüber, wie sich eine solche torusförmige Scheibe so nahe an einem so großen Objekt gebildet hat. Nach den Berechnungen sollten die titanischen Gezeitenkräfte supermassiver Schwarzer Löcher die Gasstaubwolken in der Kondensation und die Bildung neuer Sterne begrenzen. Weitere Beobachtungen dürften Hinweise auf dieses Rätsel geben.
Nach der Entdeckung einer solchen Platte trat ein weiteres wichtiges Argument in die allgemeine Theorie über die Existenz von Schwarzen Löchern ein. Zum ersten Mal entdeckten Astronomen das blaue Glühen im galaktischen Kern bereits 1995 mit dem Hubble-Weltraumteleskop. Drei Jahre später wurde der Schein zusammen mit einer Ansammlung identifiziert, in der sich blaue Sterne befanden. Und erst 2005 gelang es den Beobachtern mithilfe eines Spektrographen, der an einem Teleskop montiert war, mehr als vierhundert Sterne zu finden, die vor etwa 200 Millionen Jahren entstanden waren.
Sterne, die sich in der Scheibe gebildet haben, haben einen Durchmesser von höchstens einem Lichtjahr. In der Mitte der Scheibe werden ältere und kältere rote Sterne beobachtet, die zuvor mit Hilfe von Hubble entdeckt wurden. Die radiale Geschwindigkeit von Sternen in der Scheibe konnte berechnet werden. Aufgrund der Auswirkungen der Schwerkraft stellte sich heraus, dass sie ungewöhnlich hoch war und 1000 km / s betrug - dies sind bis zu 3,6 Millionen km / h. Mit einer solchen Geschwindigkeit kann ein Raumschiff innerhalb von nur vierzig Sekunden über den gesamten Planeten fliegen oder innerhalb von sechs Minuten die Entfernung zwischen Erde und Mond überwinden.
Neben supermassiven Schwarzen Löchern und einer Scheibe mit blauen Sternen befinden sich auch andere Objekte im M31-Kern. So wurde 1993 ein Doppelsternhaufen in der Mitte der Andromeda-Galaxie entdeckt. Es war ein Blitz aus heiterem Himmel für eine astronomische Gemeinschaft, denn die Vereinigung von zwei Clustern zu einem Cluster könnte in relativ kurzer Zeit, in etwa einhunderttausend Jahren, geschehen.
Auf der Grundlage der Berechnungen hätte die Fusion vor Millionen von Jahren stattfinden sollen. Dies geschah jedoch aus seltsamen Gründen nicht. Scott Tremaine, ein Vertreter der Princeton University, bot eine Erklärung an. Nach seiner Hypothese mag es in der Mitte von M31 keinen Doppelhaufen geben, sondern so etwas wie einen Ring mit alten roten Sternen. Dieser Ring kann die Form von zwei Gruppen haben, denn wenn wir beobachten, können wir Sterne ausschließlich von der gegenüberliegenden Seite des Rings sehen. Folglich sollte dieser Ring in einem Abstand von fünf Lichtjahren vom supermassiven Schwarzen Loch bleiben und auch die Scheibe mit jungen blauen Sternen umgeben.
Der Scheibenring ist einerseits unserer Galaxie zugewandt, woraus man auf eine gewisse gegenseitige Abhängigkeit schließen kann. Bei der Untersuchung des Zentrums der Andromeda-Galaxie mit Hilfe des XMM-Newton-Teleskops entdeckte eine Gruppe europäischer Forschungsastronomen 63 diskrete Quellen mit Röntgenstrahlen. Die meisten von ihnen und dies sind 46 Objekte, die als binäre Röntgensterne mit niedriger Masse identifiziert werden. Andere Objekte werden entweder als Neutronensterne oder als Kandidaten für Schwarze Löcher aus binären Systemen dargestellt.
Andere Objekte des Universums in der Galaxie M31
Die Andromeda-Galaxie umfasst ungefähr 460 registrierte Kugelsternhaufen.
Von ihnen:
- Der größte ist Mayall II oder G1, er hat mehr Leuchtkraft als der eine oder andere Cluster der Local Group und sieht sogar heller aus als Omega Centauri. Es befindet sich in einem Abstand von ungefähr einhundertdreißigtausend Lichtjahren von der Mitte von M31 und enthält mindestens dreihunderttausend alte Sterne. Zusammen mit den Sternen, die zu den verschiedensten Bevölkerungen gehören, weist seine Struktur darauf hin, dass dieser Kern offenbar zur uralten Zwerggalaxie gehört, die einst vom Andromeda-Nebel aufgenommen wurde;
- Der Forschung zufolge befindet sich in der Mitte dieses Haufens ein Kandidat für ein schwarzes Loch, dessen Masse zwanzigtausend Sonnen beträgt.
Ähnliche Objekte werden auch in anderen Clustern beobachtet. So entdeckten die Astronomen 2005 im Halo der Andromeda-Galaxie eine völlig neue Art von Sternhaufen. Die drei Cluster, die gerade geöffnet wurden, enthielten mehrere hunderttausend helle Sterne - fast so viele wie in Kugelsternhaufen. Der Unterschied zu Kugelsternhaufen ist jedoch, dass sie viel größer sind - mehrere hundert Lichtjahre im Durchmesser und auch eine geringere Masse haben. Die Abstände zwischen den Sternen sind ebenfalls viel größer. Anscheinend werden sie als Übergangsklasse von Systemen von Kugelsternhaufen zu Zwergen-Spheroiden dargestellt.
Außerdem wurde der Stern PA-99-N2 in der Galaxie gefunden. Der Exoplanet dreht sich um ihn herum - der erste, der außerhalb der Milchstraße entdeckt werden konnte.
Wie man den Andromeda-Nebel beobachtet
Die beste Zeit, um die Andromeda-Galaxie zu beobachten, ist Herbst-Winter. M31 ist das entfernteste Objekt, das mit bloßem Auge von unserem Planeten aus sichtbar ist. Aufgrund der begrenzten Lichtgeschwindigkeit ist es zudem vor mehr als zweieinhalb Millionen Jahren zu sehen.
Mit dem Fernglas ist die Galaxie selbst in den stark beleuchteten Himmeln von Großstädten zu sehen. Die Beobachtungen von M31 mit Hilfe von Amateur-Teleskopen mit einer durchschnittlichen Öffnung (150-200 mm) können jedoch sehr enttäuschend sein. Selbst unter den besten Bedingungen am Himmel, insbesondere in einer mondlosen Nacht, kann eine Galaxie als ein einfach leuchtendes Ellipsoid mit unscharfen Kanten und hellem Kern erscheinen.
Für den aufmerksamen Beobachter ist es leicht, einen Hinweis auf mehrere umlaufende Staubstraßen im nordwestlichen (dem Beobachter nächstgelegenen) Rand des Andromeda-Nebels zu bemerken. Sie können auch eine kleine Stelle feststellen, in der die Helligkeit im Südwesten erhöht wird (ein riesiges Gebiet mit Sternentstehung). Keine anderen Details, außer zwei Satelliten, bei denen es sich um kleine elliptische Galaxien M32 und M110 handelt, werden nichts Ähnliches wie bunte Fotografien und Illustrationen in der populären Literatur ausmachen.
Die Augen gewöhnlicher Menschen mit all ihrer phänomenalen Lichtempfindlichkeit können im Gegensatz zu modernen Fotodetektoren aufgrund einer langen (manchmal stundenlangen) Belichtung nicht Licht ansammeln.
