Галактика Андромеды

       Вселенная - мир галактик, который поразительно велик и разнообразен. Среди галактик существует три основных типа: спиральные, эллиптические и неправильные ( Рис.1)

                              Рис.1                                      Спиральные галактики встречаются чаще других, их более половины. К их числу относятся и наш Млечный Путь, и галактика Андромеды (М31)(Рис.2), и галактика в Треугольнике (М33).                                                                                                                                    Галактика Андромеды - это ближайшая к нашему Млечному Пути большая галактика. Считается, что наша Галактика очень похожа на Андромеду. Эти две галактики доминируют в Местной Группе галактик. Диффузный свет Андромеды обусловлен свечением сотен миллиардов звезд, из которых она состоит. Несколько отдельных звезд, которые окружают изображение галактики Андромеды - это звезды нашей Галактики.

 
      Рис.2    Первое письменное упоминание о галактике Андромеды содержится в «Каталоге неподвижных звезд» персидского астронома Ас-Суфи (946 год), описавшего её как «маленькое облачко». Первое описание объекта, основанное на наблюдениях с помощью телескопа, было сделано немецким астрономом Симоном Мариусом в 1612 году. Астроном Шарль Мессье создал первый каталог туманностей и звездных скоплений. В этом каталоге Туманность Андромеды идет под номером 31( Рис.3). Отсюда М31. Находится эта туманность в созвездии Андромеды.  

                                              Рис. 3                                                                      В 1785 году Уильям Гершель отметил слабое красное пятнышко в центре M31. Он считал, что галактика представляет собой ближайшую из всех туманностей, и вычислил расстояние до неё (совершенно не соответствующее действительности), эквивалентное 2000 расстояниям между Солнцем и Сириусом                                                                                                                              В 1864 году Уильям Хаггинс, наблюдая спектр М31, обнаружил, что он отличается от спектров газопылевых туманностей. Данные указывали на то, что М31 состояла из множества отдельных звёзд. Исходя из этого, Хаггинс предположил звёздную природу объекта, что в последующие годы и подтвердилось. 
В 1885 году в галактике вспыхнула сверхновая SN 1885A, в астрономической литературе известная как S Андромеды. За всю историю наблюдений это пока лишь одно подобное событие, зарегистрированное в М31. 
Первые фотографии галактики были получены валлийским астрономом Исааком Робертсом в 1887 году (Рис.4). Используя собственную небольшую обсерваторию в Сассексе, он сфотографировал М31 и впервые определил спиральную структуру объекта. Однако в то время всё ещё считалось, что М31 принадлежит нашей Галактике, и Робертс ошибочно считал, что это — другая солнечная система с формирующимися планетами.  

                                             Рис. 4         .

Галактика Андромеды, как и Млечный Путь, принадлежит  к Местной группе, и движется по направлению к Солнцу со скоростью 300 км/с, Определив направление движения Солнца по Млечному Пути, астрономы  выяснили, что галактика Андромеды  и наша Галактика приближаются друг к другу со скоростью 100—140 км/с .Соответственно, столкновение двух галактических систем произойдёт приблизительно через 3-4 миллиарда лет. Если это произойдёт, они обе, скорее всего, сольются в одну большую галактику другого типа, например в эллиптическую. Не исключено, что при этом наша Солнечная система будет выброшена в межгалактическое пространство мощными гравитационными возмущениями. Разрушение Солнца и планет, вероятнее всего, при этом катастрофическом процессе не произойдёт. Диск М31 имеет диаметр 200000 -260000 световых лет (в два раза больше размера нашей Галактики), расстояние до галактики составляет 2,2-2,4 миллиона световых лет, а масса - 300-400 млрд. масс Солнца.

 В 2005-м, используя спектрограф, установленный на телескопе, наблюдатели определили, что скопление состоит из более 400 звёзд, сформировавшихся приблизительно 200 миллионов лет назад.Звёзды сгруппированы в диск диаметром всего 1 световой год. В центре диска гнездятся более старые и холодные красные звёзды, обнаруженные ранее «Хабблом». Были вычислены радиальные скорости звёзд диска. Благодаря гравитационному воздействию сверхмассивных чёрных  дыр, она оказалась рекордно большой: 1000 км/с (3,6 миллионов километров в час). При такой скорости можно за 40 секунд облететь земной шар или за шесть минут добраться от Земли до Луны. 
В M31 содержится около 300 миллиардов ( основываясь на данных, полученных с помощью космического телескопа Спитцер, астрономы выяснили, что в её состав входит около триллиона звёзд) звезд. Мы видим ее почти сбоку - наклон галактики к лучу зрения составляет всего 13°. М31 - самый далекий объект, видимый невооруженным глазом (в безлунную ночь). С телескопом по соседству можно также увидеть два спутника М31 - галактики М110 и M32(Рис.5)

        Рис 5                                                                                                  В ядре М31, как и во многих других галактиках (в том числе, и в Млечном Пути) расположен кандидат в сверхмассивные чёрные дыры. Расчёты показали, что его масса превышает 140 миллионов масс Солнца. В 2005 году космический телескоп «Хаббл» обнаружил загадочный диск из молодых голубых звёзд, окружающий в сверхмассивные чёрные дыры Они вращаются вокруг релятивистского объекта, в точности как планеты вокруг Солнца. Астрономы были озадачены тем, как подобный диск в форме бублика мог образоваться так близко к столь массивному объекту. По расчётам, чудовищные приливные силы сверхмассивных чёрных дыр  не должны позволять газо-пылевым облакам сгущаться и формировать новые звёзды.  
Помимо дыр и диска голубых звёзд, в ядре галактики находятся ещё и другие объекты. В 1993 году было открыто двойное звёздное скопление в центре М31, что оказалось неожиданностью для астрономов, поскольку два скопления сливаются в одно за довольно короткий промежуток времени: около 100 тысяч лет. По расчётам, слияние должно было произойти много миллионов лет назад, но по странным причинам этого не произошло. Скотт Тремэйн (англ. Scott Tremaine) из Принстонского университета предложил объяснить это тем, что в центре галактики находится не двойное скопление, а кольцо из старых красных звёзд. Это кольцо может выглядеть как два скопления, поскольку мы видим звёзды только на противоположных сторонах кольца. Таким образом, это кольцо должно находиться на расстоянии 5 световых лет от сверхмассивных чёрных  дыр и окружать диск из молодых голубых звёзд. Кольцо и диск повёрнуты к нам одной стороной, что может говорить об их взаимозависимости. 
 
Рис.6 
 
В галактике зарегистрировано около 460 шаровых скоплений. Самое массивное из них — Mayall II ( рис. 6), называемое ещё G1, — имеет светимость больше, чем у какого-либо скопления в Местной группе, оно даже ярче Омеги Центавра (самом ярком скоплении Млечного Пути). Оно находится на расстоянии около 130 тысяч световых лет от центра галактики Андромеды и содержит, как минимум, 300 тысяч старых звёзд. Его структура а также звёзды, принадлежащие к разным популяциям, указывают на то, что, скорее всего, это ядро древней карликовой галактики, когда-то поглощённой М31. Согласно исследованиям, в центре этого скопления находится кандидат в чёрные дыры массой 20 тысяч Солнц. Подобные объекты существуют также и в других скоплениях. 
В 2005 году астрономы обнаружили в г М31 совершенно новый вид звёздных скоплений. Три новооткрытых скопления содержат сотни тысяч ярких звёзд — практически с таким же количеством, как и у шаровых скоплений. Но их отличает от шаровых скоплений то, что они намного больше в размерах — несколько сотен световых лет в диаметре, — а также то, что они менее массивны. Расстояния между звёздами в них тоже намного больше. Возможно, они представляют собой переходный класс систем между шаровыми скоплениями и карликовыми сфероидами.  
Спиральная галактика  очень красива.(Рис.7). В центре находится яркое ядро (это большое тесное скопление звезд). Из ядра выходят спиральные, закручивающиеся вокруг него ветви. Они состоят из молодых звезд и облаков нейтрального газа, в основном - водорода. Все ветви - а их может быть одна, две или несколько - лежат в плоскости, совпадающей с плоскостью вращения галактики. Поэтому галактика имеет вид сплющенного диска. Рис.7

          Интернациональная группа ученых-астрофизиков, занимающаяся моделированием возникновения ближайшего соседа Млечного Пути – галактики Андромеда, пришла к совершенно неожиданным выводам. Дело в том, что среди астрофизиков, включая крупных специалистов по галактикам, существовала практически одна гипотеза – Андромеда возникла в результате слияния других галактических структур. Но эта гипотеза никогда не была аргументированно доказана, и тем более не существовало даже приблизительной датировки такого предположения. Наилучшее время для наблюдений «Туманности Андромеды» — осень-зима. Причём из-за конечной скорости света мы её видим такой, какой она была 2 с половиной миллиона лет назад. Скажем, на Земле 2.5 млн. лет назад ещё не было представителей современного вида человека! Но при этом нельзя забывать, что согласно Специальной теории относительности, не существует никакого способа узнать, как эта галактика выглядит в "настоящий момент", поскольку то, что мы видим, и есть для нас "настоящий В настоящее время Туманность Андромеды пристально изучается астрономами - ведь она так похожа на нашу собственную Галактику! Она имеет спиральную структуру, ядро, те же виды звездных скоплений, межзвездные пыль и газ, планетарные туманности, остатки сверхновых, спутники и так далее, то есть все то, чем обладает наш Млечный Путь.  
 

Список используемой литературы:                                                                                                 1.  Арзуманян  «Небо. Звёзды. Вселенная» М. 1987 г.

2. Воронцов Б.А.  «Очерки о Вселенной» М. 1976 г.

3.  П.И. Бакулин.  Курс общей астрономии.