Галактика Туманность Андромеды
Впервые галактику Андромеды как хорошо знакомый всем туманный объект упомянул в 946 г. персидский астроном Ас-Суфи в своем «Каталоге неподвижных звезд».
Там же приведен рисунок созвездия, где галактика выглядит маленьким летящим облачком ниже ладони правой руки героини мифа.
Первое описание туманности, наблюдаемой с помощью телескопа, было сделано немецким астрономом С. Мариусом в 1612 г., а в 1785 г. Уильям Гершель обнаружил слабое красное пятнышко в центре этого объекта, который, как он считал, является самой близкой к Земле туманностью.
И наконец, Ш. Мессье внес туманность Андромеды в свой каталог, дав ей обозначение М31.
В 1887 г. британский астроном И. Робертс получил первую в мире фотографию галактики, на которой была отчетливо видна ее спиральная структура, но в то время астрономы все еще были убеждены, что это еще одна планетная система, формирующаяся в галактике Млечный Путь.
Окончательный ответ о природе туманности Андромеды дал Э. Хаббл, доказавший, что она является гигантской звездной системой.
Зеркало Андромеды
Галактика Андромеды - не самая близкая к нам. Ближайшими являются Большое и Малое Магеллановы Облака и несколько карликовых галактик, не видимых невооруженным глазом.
Но они - всего лишь спутники галактики Млечный Путь, а галактика Андромеды представляет собой звездную систему того же типа, что и наша.
Вот поэтому она и стала для астрономов своего рода «зеркалом», в котором как бы отразилось строение нашей собственной звездной системы, взглянуть на которую со стороны нам не дано.
Андромеда - большая спиральная галактика, окруженная разреженным гало и имеющая в своем диске спиральные «рукава». Она в полтора раза превосходит Млечный Путь по размерам и массе, в ней насчитывается до триллиона звезд.
Есть у галактики Андромеды и собственные спутники - две хорошо различимые в телескоп маленькие звездные системы неправильной формы.
У «космического зеркала» один недостаток - оно повернуто к нам не лицевой стороной, а под углом в 15 °, то есть почти ребром. Однако, изучая строение галактики Андромеды, астрономы смогли обнаружить многие удивительные детали и объекты, характерные для спиральных галактик - и нашей в том числе.
Какая галактика к нам ближе всего?
Ближе всего к нашей галактике, Млечному Пути, располагается большая спиральная галактика Туманность Андромеды, которую называют также галактикой Андромеды.
Выглядящая как светлое пятнышко в созвездии Андромеды, она почти вдвое больше Млечного Пути.
Туманность Андромеды находится от нас на расстоянии около 2,3 млн световых лет, но огромные размеры и яркость свечения позволяют видеть ее невооруженным глазом.
Фактически это самый удаленный объект, который можно увидеть с Земли без помощи телескопа.
Что особенного в Туманности Андромеды?
В Туманности Андромеды имеется светящееся кольцо (гало), диаметр которого, как полагают ученые, составляет около 260000 световых лет, что почти вдвое больше размера яркого диска, изображенного на фотографиях.
На долю этого внешнего диска приходится почти 10 % всего света, излучаемого галактикой, и он может состоять из звезд, оторвавшихся от менее крупных галактик, которые подошли слишком близко.
В 2007 г. группа астрономов сообщила об открытии красных гигантских звезд с низким содержанием металлов, находящихся на расстоянии до 500000 световых лет от ядра галактики.
Это открытие позволяет предположить, что Туманность Андромеды гораздо больше, чем считалось ранее, и что светящееся гало Андромеды может перекрываться с гало Млечного Пути.
Расстояния в мире галактик
Начало 20 в. ознаменовано успехами в строительстве мощных астрономических инструментов. Самым знаменитым из них стал телескоп обсерватории Маунт-Вилсон (США) с диаметром главного зеркала 2,5 м.
Именно на этом крупнейшем телескопе в 1923 г. Эдвину Хабблу, признанному основоположнику внегалактической астрономии, удалось «разрешить» на звезды внешние области туманности Андромеды.
Хаббл доказал, что эта туманность является не скоплением газа и пыли, а звездной системой, а кроме того, обнаружил среди ее звезд крохотную цефеиду.
Проследив за изменением ее блеска, астроном приблизительно определил расстояние до края туманности, которое составило 1 млн световых лет.
На самом деле оно более чем вдвое больше, но в тот момент это не имело значения,- Туманность Андромеды в любом случае находилась далеко за пределами Млечного Пути. Перед ученым предстала иная галактика, похожая, как выяснилось позже, на нашу, но существующая совершенно самостоятельно.
Туманности со странностями
Поначалу объектом внимания Эдвина Хаббла стали туманности - объекты, природа которых была все еще не ясна астрономам.
Исследуя туманности, видимые в полосе Млечного Пути, Хаббл доказал, что они испускают свет только потому, что в их недрах скрываются звезды,- газ туманностей превращает ультрафиолетовое излучение звезд в видимый свет.
Астроном обнаружил и классифицировал туманности, находящиеся вне Млечного Пути, разделив их на спиральные, эллиптические и неправильные. А в 1923 г. приступил к наблюдению туманности в созвездии Андромеды, не предполагая, какие неожиданности она таит.
Оценив светимость и блеск обнаруженных двух новых звезд, ученый пришел к выводу, что Большая Туманность Андромеды не что иное, как другая звездная система, лежащая далеко за пределами нашей Галактики.
А вскоре были обнаружены еще две внегалактические звездные системы. Для коллег-астрономов это было шоком - Вселенная предстала перед ними в виде нескончаемого пространства, заполненного «звездными островами». Но главные открытия еще были впереди.
Похожая - и не похожая
Спиральная структура, ядро, гало, галактики-спутники - все это в наличии и в нашей Галактике.
Но с тех пор как астрономы получили такие могущественные инструменты для исследования далекого космоса, как космические телескопы «Хаббл», «Чандра» и «Спитцер», в недрах галактики Андромеды были обнаружены удивительные объекты, подобных которым в Млечном Пути нет.
В центре галактики Андромеды был открыт источник рентгеновского излучения такой мощности, какую может создать только «черная дыра» с невероятной массой - около 140 млн масс Солнца.
Это «сверхмассивное черное чудовище» окружает диск, состоящий из 400 молодых голубых звезд, которые вращаются вокруг «черной дыры» в точности, как планеты вокруг Солнца.
Поведение этих звезд противоречит расчетам астрофизиков: во-первых, в таких условиях они вообще не должны были образоваться, а во-вторых, им полагалось бы давным-давно рухнуть на поверхность «черной дыры».
Уникальна и радиальная скорость, с которой движутся «голубые нарушители»,- она составляет около 3,6 млн км/ч. При такой скорости можно за 40 секунд облететь земной шар. Диск голубых звезд на расстоянии около 5 световых лет от «черной дыры» окружает кольцо из очень старых красных звезд.
Галактика Андромеды - рекордсмен по числу шаровых звездных скоплений - их там 460. Но особый интерес представляет скопление Майоль II. Оно находится на расстоянии 130 тыс. световых лет от центра галактики и включает 300 тыс. старых звезд.
Светимость этого скопления далеко превосходит самые яркие подобные объекты в Млечном Пути. Исследователи считают, что это не обычное скопление, а ядро другой древней галактики, которую Андромеда когда-то просто «проглотила».
Астрономы установили, что галактика Андромеды движется по направлению к Солнцу со скоростью 100-140 км/с - именно поэтому ее спектр имеет фиолетовое смещение. Если эта скорость сохранится, столкновение двух галактических систем произойдет примерно через 2,5-3 млрд лет.
Если это произойдет, обе массивные спиральные галактики сольются в одну сверхгигантскую, форму которой невозможно предсказать.
При этом мощные гравитационные возмущения могут «выбросить» Солнечную систему в межгалактическое пространство, что никак не отразится ни на Солнце, которое к тому времени уже будет красным гигантом, ни на планетах.
Подобные космические явления вообще не следует рассматривать как катастрофы - они довольно обычны во Вселенной. Столкновений и разрушений звезд при этом практически не происходит из-за их крайней отдаленности друг от друга.
Экваториальные созвездия
С наступлением осени ночное небо становится темнее, и звезды буквально «высыпают» на нем.
Отчетливо видны рукава Млечного Пути, и при благоприятных условиях можно невооруженным глазом разглядеть даже такие удаленные объекты, как знаменитая туманность Андромеды - она видна в созвездии Андромеды как продолговатое туманное пятнышко.
Астрономы давно подозревали, что это не газопылевое облако, а огромная звездная система, расположенная далеко за пределами нашей Галактики, но доказать это удалось только Э. Хабблу.
В распоряжении ученого был самый мощный телескоп того времени с зеркалом в 2,5 м, с помощью которого и удалось «разложить» таинственную туманность на отдельные звезды, как некогда это сделал с Млечным Путем Галилео Галилей.
|