Галактика Андромеды: просто о сложном

Внешний вид

Обозначения:

Галактика Андромеды имеет выраженную сферическую подсистему и диск с хорошо заметными спиральными рукавами.

Обычно сферическая подсистема состоит из уплотнения звезд в центре галактики (это называется балдж), темной материи, шаровых скоплений и кратковременных цефеид (пульсирующих переменных звезд, то есть звезд, у которых наблюдается изменение видимого блеска).

Сферическая подсистема это в некотором роде фундамент, на котором строится галактика.

Диск имеет несколько искривленную форму, в нем есть кольцо радиусом около 10 килопарсек с повышенным содержанием областей ионизированного водорода (областей H II, в которых содержится плазма и формируются звезды) и ассоциаций несвязных или слабосвязанных друг с другом звезд (OB-ассоциации).

Гало и балдж сплюснуты, бар не доступен для прямого наблюдения, но есть признаки, указывающие на его существование.

Распределение массы и структура

Галактика Андромеды это самая большая галактика из Местной группы. Согласно данным с телескопа «Спитцер», в эту галактику вход около триллиона звезд.

Диск

Диск содержит 56% звездной массы галактики и обеспечивает 70% её светимости. Наиболее молодые звезды расположены по краям диска, чем обеспечивают его голубоватый свет (звезды раскалены настолько, что светятся голубым или почти белым). Внутренние части диска содержат в себе сегменты спиральных рукавов. Во внутренней части галактики они выделяются пылевыми облаками, во внешней сверхгигантами и областями областей H II.

Сферическая подсистема

Сферическая подсистема составляет 30% светимости галактики. Балдж дает 30% звездной массы, Гало — 13%.

Не исключено, что M 31 все же имеет бар. В таком случае, он находится практически параллельно лучу зрения, из-за чего и не был обнаружен вплоть до наших дней.

Ядро

NGS 224 имеет двойное ядро. В центре наблюдаются две наиболее яркие области P1 и P2, промежуток между которыми составляет 1.8 парсека. Более близко к центру расположена область P2, но более яркая при этом P1. Видимая звездная величина в полосе V составляет 12,6m, то есть, абсолютная звездная величина -12.0m.

Двойственность ядра может объясняться тем, что на ранних стадиях формирования NGS 224 поглотила шаровое скопление или более малую галактику, либо тем, что часть единственного огромного ядра была затенена пылью, из-за чего складывается ощущение двойственности ядра.

В центре ядра расположен кандидат в сверхмассивные черные дыры, масса которого превышает 140 миллионов солнечных масс, однако около него был обнаружен диск из молодых голубых звезд, чего ожидаемо не должно было произойти.

Гравитационные искажения, которые вносит сверхмассивная черная дыра, должны были помешать газопылевым облакам сформировать ядра и звезды.

Заметка: эти гравитационные искажения называют приливными силами.

На данный момент ученые активно ищут объяснение этому феномену. Ожидается, что ключ к разгадке могут дать дальнейшие наблюдения за галактикой.

Состав и звездное население

В центральных частях галактики доминируют звезды классического балджа. Металличность таких звезд повышена, как и содержание альфа-элементов относительно железа. По мере удаления от центра, металличность постепенно снижается, однако может повышаться интенсивность альфа-процессов.

Звезды перемычки обладают повышенным содержанием альфа-элементов, но их металличность близка к солнечной.

Снижение металличности ближе к краям так же наблюдается у гало, распределение металличности может наблюдаться и внутри приливных структур.

Нынешний темп звездообразования в галактике Андромеды составляет всего 20-30% от темпа образования звезд в Млечном Пути. Кроме того, звезды NGS 224 куда старше, чем в Млечном Пути.

Обычно возраст звезд разделяется на 3 диапазона: первый от 100 до 500 миллионов лет, второй — около 5 миллиардов лет, третий — 10—12 миллиардов лет.

У M 31 очень выражена система шаровых скоплений; всего их насчитывается около 400, а согласно расчетам 450. Не исключается, что такое количество разновозрастных скоплений было вызвано тем, что в прошлом галактика поглотила собой более мелкие системы.

Межзвёздная среда M 31 состоит из газа с разной температурой и пыли. Общая масса атомарного водорода в галактике составляет около 4⋅109 M⊙, а масса пыли — 5⋅107 M⊙. Такого количества пыли достаточно, чтобы она отбрасывала тень от балджа, и, как было упомянуто выше, могла ставить под сомнения астрономические наблюдения.

Галактика содержит в себе более 4200 планетарных туманностей (по предварительным оценкам, их должно быть около 8 тысяч), 3900 областей H II, 26 остатков сверхновых и еще 20 неопределенных объектов, которые можно было бы отнести к этим классам.

Так же M 31 содержит молекулярные облака с излучением, исходящем от CO. Это излучение наиболее активно в молекулярных облаках спиральных рукавов массами около 10^6 M⊙, а масса облаков между рукавами равняется примерно 10^4 M⊙.

NGS 224 так же содержит примерно 800 новых звезд (в год вспыхивает примерно 50), 35 тысяч переменных звезд, по меньшей мере 1897 источников радиоизлучения, некоторые из которых проявляют переменную природу.

В галактике Андромеда был обнаружен кандидат в экзопланеты PA-99-N2b.

Наблюдения на ночном небе

Галактика Андромеды будет находится рядом с созвездием Андромеды. Чтобы её найти, нужно провести воображаемую линию через звезду Мю Андромеды и Мирах. Галактика Андромеды будет лежать на этой прямой между созвездиями Пегаса, Андромеды и Кассиопеи.

Возникновение галактики

NGS 224 возникла около 10 миллиардов лет назад при столкновении нескольких галактик. 8 миллиардов лет назад произошло еще одно столкновение, в результате чего на следующие 100 миллионов лет Андромеда стала яркой инфракрасной галактикой и начался активный процесс звездообразования.

Следующая вспышка звездообразования и искривление диска произошли 2-4 миллиардов лет назад при столкновении Андромеды и галактики Треугольник.

Часто задаваемые вопросы

Видео-обзор