Наука
Ученые впервые смогли замерить точное расстояние до ближайшей от нас галактики . Эта карликовая галактика известна под названием Большое Магелланово Облако . Она расположена от нас на расстоянии 163 тысячи световых лет или 49,97 килопарсек, если быть точными.
Галактика Большое Магелланово Облако медленно плавает в космическом пространстве, обходя нашу галактику Млечный Путь вокруг подобно тому, как Луна вращается вокруг Земли .
Огромные облака газа в районе галактики медленно рассеиваются, в результате чего образуются новые звезды , которые освещают своим светом межзвездное пространство, создавая яркие красочные космические пейзажи. Эти пейзажи смог запечатлеть на фото космический телескоп "Хаббл" .
Мелкая галактика Большое Магелланово Облако включает туманность Тарантул – самую яркую звездную колыбель в космосе по соседству с нами - в ней замечены признаки образования новых звезд.
Ученые смогли сделать вычисления, наблюдая за редкими близкими парами звезд, известными как затменно-двойные звезды . Эти пары звезд гравитационно связаны друг с другом , а когда одна из звезд затмевает другую, как видно наблюдателю с Земли, общая яркость системы снижается.
Если сравнить яркость звезд, можно с невероятной точностью таким образом вычислять точное расстояния до них.
Определение точного расстояния до космических объектов очень важно для понимания размеров и возраста нашей Вселенной. Пока вопрос остается открытым: какова по размерам наша Вселенная точно никто из ученых пока сказать не может.
После того, как астрономам удалось добиться такой точности в определение расстояний в космосе, они смогут заняться и более дальними объектами и, в конечном итоге, смогут вычислить размеры Вселенной.
Также новые возможности позволят более точно определить скорость расширения нашей Вселенной, а также более точно вычислить постоянную Хаббла . Этот коэффициент был назван в честь Эдвина П. Хаббла , американского астронома, который в 1929 году доказал, что наша Вселенная постоянно расширяется с самого начала своего существования .
Галактика Большое Магелланово Облако – ближайшая от нас карликовая галактика , а вот крупной по размерам галактикой - нашей соседкой считается спиральная галактика Андромеды , которая находится от нас на расстоянии примерно 2,52 миллиона световых лет .
Расстояние между нашей галактикой и галактикой Андромеды постепенно сокращается . Они приближаются друг к другу со скоростью примерно 100-140 километров в секунду , хотя и встретятся очень нескоро, а точнее, через 3-4 миллиарда лет .
Возможно, именно так будет выглядеть ночное небо для земного наблюдателя через несколько миллиардов лет
Расстояния между галактиками, таким образом, могут быть самыми разными на разных этапах времени, так как они постоянно находятся в динамике.
Видимая Вселенная имеет невероятный по размерам диаметр , который составляет миллиарды, а может быть и десятки миллиардов световых лет. Многие объекты, которые мы можем видеть с помощью телескопов, уже давно не существуют или выглядят совсем иначе, потому что свет до них шел невероятно долго.
Предлагаемая серия иллюстраций поможет вам представить хотя бы в общих чертах масштабы нашей Вселенной .
Солнечная система со своими крупнейшими объектами (планетами и карликовыми планетами)
Солнце (в центре) и ближайшие к нему звезды
Галактика Млечный путь с указанием группы ближайших от Солнечной системы звездных систем
Группа ближайших галактик, включающая более 50 галактик, число которых постоянно увеличивается по мере открытия новых.
Местное сверхскопление галактик (Сверхскопление Девы). Размер – около 200 миллионов световых лет
Группа сверхскоплений галактик
Видимая Вселенная
В 946 году персидский астроном Ас-Суфи в «Каталог неподвижных звёзд» поместил описание маленького облачка. Так впервые была замечена Туманность Андромеды, ставшая несомненно самым популярным объектом дальнего космического пространства. Не одно столетие галактика наблюдалась астрономами, которые постоянно уточняли её характеристики. Получив порядковый номер М31, Туманность Андромеды в конечном варианте оказалась спиральной галактикой.
М31 является крупнейшим объектом Местной группы галактик, собрав в себе около триллиона звёзд, общей массой в полторы нашей галактики. Имея несколько спутников-галактик, Туманность Андромеды растянулась на 260000 световых лет. Галактическая плоскость имеет наклон в 15° по отношению к нам, поэтому наблюдать её достаточно удобно. Видимый угловой размер составляет 191′, а видимая яркость +4,3m, что для галактик достаточно много.
Движется это массивное звёздное образование по направлению к нашей со скоростью 300 км/сек. Не пройдёт и четырёх миллиардов лет, и состоится столкновение Млечного Пути и Андромеды, однако вселенского катаклизма не предвидится. Скорее всего, обе галактики сначала закружатся в медленном танце, а потом сольются в одно целое. Наша Солнечная система может выбросится в межгалактическое пространство, но Солнечная система не должна пострадать, и это весьма оптимистично.
Загадкой является то, что этот диск, похожий на бублик, смог организоваться настолько близко к супермассивному объекту. По всем канонам, силы чёрной дыры не должны были позволить образоваться звёздам из газопылевых облаков. В диске находятся более 400 звёзд, сформировавшихся около 200 млн. лет назад. Диаметр этого интересного объекта всего один , а скорости вращения участников своеобразного хоровода достигают 1000 км/сек.
В Андромеде открыто почти 460 шаровых звёздных скоплений. Самое большое из них называется Mayall II (G1) . По силе светимости ему нет равных не только в самой галактике, но и во всех объектах Местной группы. Расположено оно в 130 тыс. световых лет от галактического центра и сосредоточило в себе 300 тысяч звёзд. Возможно, это остатки карликовой галактики, поглощённой в прошлом М31. В своём центре скопление тоже имеет чёрную дыру, но поскромнее – 20 тыс. масс Солнца.
Ещё Туманность Андромеды обладает тремя звёздными скоплениями нового типа. Число звёзд в них стандартно для данных образований, но вот диаметр превышает обычные параметры и составляет сотни световых лет. А ещё эти скопления менее массивны. Есть предположение, что они – некий переходный вариант между шаровыми скоплениями и карликовыми сфероидами.
Вокруг массивной галактики обращаются несколько спутников. Это карликовые галактики, содержащие в себе всего по несколько миллиардов звёзд. На всех фотографиях Андромеды хорошо заметны две из них – М32 и М110.
М32 и сама, скорее всего, ещё недавно была спиральной галактикой, но властная соседка своими приливными силами подавила процессы образования спиральных рукавов. Эти же приливные силы стимулируют обмен звёздами и с М110. При помощи телескопа CFHT, который удобно устроился на Гавайях, были обнаружены несколько галактик. Они все карликовые и обращаются в одной плоскости вокруг галактики Андромеда.
В осенне-зимний период возможно наблюдение галактики даже невооружённым глазом. Это наиболее удалённый объект, который мы в состоянии увидеть без применения приборов. Туманность Андромеды, такая близкая в небе, но далёкая во Вселенной, предстаёт в виде маленького размытого пятнышка. Но если усилить зрение хотя бы хорошим биноклем, то пятнышко оформится в небольшое эллиптическое облачко. Небольшой телескоп поможет увидеть не только галактику Андромеда, но и двух самых ярких её спутников.
Угловые размеры Туманности Андромеды достаточно велики, и, будь наше зрение более совершенно, она предстала бы перед нами иной. На фотографиях размеры объекта превышают площадь лунного диска в 7 раз. А если применить микрофотометр, то туманность увеличит свои размеры ещё в 10 раз, и займёт площадь в треть от ковша Большой Медведицы!
Чтобы отыскать туманность в небе, для начала найдите Полярную звезду. После, в созвездии Кассиопея, отыщите самую её яркую звёздочку – Шедар. Если провести воображаемую линию между этими звёздами и продолжить её в сторону от Полярной, то она упрётся в Большой квадрат. Его составляют три звезды Пегаса и одна Андромеды – Альферанц. Это светило является «головой» Андромеды, от которой тянутся «ноги». Над третьей звездой ноги, ближайшей к Кассиопее, и отыщется туманное пятнышко.
Центральная часть галактики просто нашпигована чёрными дырами. Это утверждение позволили сделать наблюдения рентгеновской обсерватории «Чандра» и орбитального телескопа XMM-Newton. Теперь их число – 35. Это намного больше, чем в нашей родной галактике. Но учёные считают, что на самом деле дыр гораздо больше, просто их пока нельзя увидеть. Обнаружить эти объекты позволило измерение количества перегретой энергии, которая высвобождалась от взаимодействия с близлежащими звёздами.
Человек, наблюдавший за бескрайними просторами космоса, долгое время соотносил нашу галактику Млечный Путь со Вселенной. Ни технические возможности, ни научные представления не позволяли нам понять, что размеры Вселенной гораздо большей размеров одной галактики. Только когда нам удалось заглянуть в глубину космоса, оказалось, что наш Млечный Путь – это всего лишь одна из сотни тысяч других галактик, населяющих бескрайний космос.
С самого образования Вселенной, постоянной спутницей Млечного Пути является галактика Андромеды. Ранее считавшаяся туманностью Андромеды, галактика на поверку оказалось гигантским скоплением звезд, в несколько раз большим, чем наша родная галактика.
Еще древние астрономы Востока, глядя на ночной небосклон, отмечали присутствие на нем неподвижных звезд. В те далекие годы еще не было технических возможностей детально рассмотреть подобные космические объекты, однако это не помешало выделить их в отдельный класс. Когда же в распоряжении астрономов оказались оптические телескопы, появились первые научные описания далеких объектов, которые сначала определили как туманности. Один из них представлял собой группу звезд, обнаруженную в созвездии Андромеда.
Первое подробное описание Андромеды было составлено немцем Симоном Мариусом в 1631 году. Однако ученый не сумел правильно классифицировать этот объект, приписав ему характеристики далекой одиночной звезды. Со временем этот объект, как и многие другие объекты с неизвестной природой, были внесены в каталог Шарля Мессье. В нем все неизвестные туманности и скопления звезд получили свои номера. Получила свой номер и галактика Андромеды — М31.
Дальнейшее изучение космического объекта под номером М31 английским астрономом Уильямом Гершелем, определило его как ближайшую к нам туманность. Англичанин даже попытался вычислить примерное расстояние до нее, однако эти данные в последствие оказались ошибочными. Только в XIX веке ученым удалось приступить к подробному изучению и исследованию. Выяснилось, что загадочный объект М31 разместился в созвездие Андромеды, которое наблюдается в первом квадранте Северного полушария. Если наблюдать сегодня за галактикой Андромедой, звезда созвездия Андромеды Мирах является хорошим ориентиром для этого.
Во второй половине XIX века становится окончательно ясно, что мы имеем дело не с газопылевой туманностью. Первые данные о спектре М31 дали повод считать, что это огромное скопление звезд, находящихся на большом расстоянии от нас. Звездная природа обнаруженного объекта впоследствии подтвердилась. В 1885 году место во Вселенной, где были обнаружены новые неизученные звезды, озарилось яркой вспышкой. Это вспыхнула сверхновая — единственное на сегодняшний день яркое астрофизическое событие, касающееся этой части Вселенной. Вспышка сверхновой стала поводом сделать первые фотоснимки объекта М31, который до этого времени считался частью нашей галактики Млечный Путь. На снимках отчетливо были видна спиральная структура объекта, что дало повод ошибочно считать это образование далекой звездной системы.
В дальнейшем ученые искали, наблюдая с Земли, планеты, вращающиеся вокруг мнимого центра. Однако эта теория продержалась недолго. Стараниями американского астрофизика Эдвина Хаббла удалось изучить строение туманности Андромеды. По его мнению, туманность была слишком далека от нас, дальше, чем позволяют размеры нашей галактики Млечный Путь. Ввиду этого американским ученым было сделано предположением, что мы имеем дело с отдельной галактикой.
Подтверждением его теории была скорость движения объекта М31, которую в 1912 году вычислил другой американец Весто Слайфер. Оказалось, что скопление звезд в созвездии Андромеда движется нам навстречу с колоссальной скоростью – 300 км в секунду. Эти данные явно противоречили тому стабильному положению, в котором находились другие космические объекты нашей галактики. Имея под рукой эту информацию, Эдвин Хаббл предложил разделить все наблюдаемые с Земли туманности на галактические и внегалактические объекты. К последнему типу в последствие была отнесена и галактика Андромеды — звездная система очень похожая на наш Млечный путь.
С это момента термин туманность Андромеды ушел в историю, а на сцену вышла новая галактика, которая на деле оказалась ближайшим к нам внегалактическим объектом.
В конце XIX века и в начале XX века ученые астрофизики ломали голову над тем, что собой представляет соседняя с нами галактика. Сегодня наша соседка во Вселенной является самым изученным и наиболее часто наблюдаемым внегалактическим объектом. Многие данные, полученные в результате многолетних астрономических наблюдений за звездами в галактике Андромеды, позволили научному сообществу изучать природу Вселенной вне Млечного Пути. К тому же такое близкое соседство и поведение другой галактики позволяют получить представление о происходящих процессах в масштабах Вселенной.
Все существующие до этого момента визуальные и вымышленные представления о нашей галактике Млечный Путь, базируются на мнимом ракурсе наблюдений со стороны галактики Андромеды. И наоборот, соседнюю галактику ученые считали зеркальным отражением нашего звездного острова. Так было до недавнего времени, пока астрофизики не получили более детальные снимки Андромеды. Несмотря на внешнее сходство, оказалось что наша соседка гораздо крупнее Млечного Пути и существенно отличается своим строением.
Сегодня мы знаем о галактике Андромеды следующее:
Перечисленные характеристики, на первый взгляд, схожи с имеющейся информацией о нашей галактике. Настораживает стремительная скорость, с которой наша соседка приближается к нашему звездному острову. Предположительно через 5 млрд. лет Млечный Путь будет поглощен галактикой Андромеды, образуется новый внегалактический объект.
Что касается структуры Андромеды, то она является типичной спиральной галактикой, в которой рукава равномерно распределяются вокруг галактического центра — балджа. Как и в случае с Млечным Путем, центральная часть галактики Андромеды, самая яркая галактическая область, состоящая из древних звезд. Млечный Путь, в отличие от своей соседки, относится к подклассу SBbc – типичная спиральная галактика с перемычкой в центре. Эта деталь как раз у Андромеды отсутствует, в чем и заключается главное отличие соседствующих звездных островов. По последним данным, полученным на снимках в инфракрасном диапазоне, центр соседнего звездного острова также может иметь перемычку. При наблюдении оптическими приборами, эта область галактики скрыта газопылевым облаком.
В отличие от рукавов Млечного Пути, у галактики Андромеды спиральные рукава располагаются на большем расстоянии друг от друга. Некоторые из них имеют искаженную, неправильную форму. На рукавах имеются многочисленные темные пятна, вызванные столкновениями космического монстра с карликовыми галактиками, время от времени, пролетающими через него.
По размеру газопылевой и звездный диск Андромеды имеет несколько иную, чем у нашей галактики концентрацию. Соответственно отличается и масштаб нашей соседки, которая в линейных размерах и по количеству звезд представляет собой громадное внегалактическое образование. Существуют и большие внегалактические объекты — мегагалактики, в которых насчитывается 100 и более триллионов звезд, однако на этом фоне галактика Андромеда никак не является маленьким внегалактическим объектом.
Самая яркая и заметная характеристика соседней с нами галактики — размер ее диска. У М31 диаметр звездного диска составляет 200-250 тыс. световых лет. В нашей Местной группе Андромеда занимает почетное первое место. По количеству звезд соседняя галактика также превосходит Млечный Путь. К тому же за счет большого удаления от нас, при нынешних технических возможностях, сосчитать их достаточно просто. На сегодняшний день известна цифра в 1 триллион звезд. Ученые допускают и больше количество звезд в М31, так как некоторая часть объекта перекрывается рукавами Млечного Пути, которые затрудняют вести точный подсчет. О реальных размерах нашей соседки говорит карта М31, составленная недавно учеными.
Млечный Путь примерно состоит из 400 млрд. звезд, однако это количество может быть и большим, так как по концентрации газопылевых облаков Млечный Путь значительно превосходит свою соседку. Другими словами, наша галактика не такая прозрачная, как другие внегалактические объекты.
По массе обе галактике примерно одинаковы — около 1-1,5 триллиона масс нашей звезды Солнца. Такое равенство достигается за счет одинакового объема темной материи, которой у обоих соседей имеется с избытком. Масса галактики рассчитывается за счет корреляции масс видимых космических объектов и количества космического газа. Установить точные данные о размерах соседней галактики и вычислить ее точную массу не представляется возможным. Такие расчеты возможны только с использованием гравитационных законов, действующих во Вселенной, однако для этого потребуется тысячи лет, которых нет ни у одного поколения землян. Учитывая, что галактика Андромеды наблюдается чуть более 150 лет, полученных данных для точных измерений явно не достаточно.
Несмотря на это, ученые делают допущения, в ходе которых рассчитывается движение соседней с нами галактики и определяется характер ее поведения. Галактика Андромеды находится в постоянном движении, причем ее части движутся в пространстве с различной скоростью. Ближе к центру небесные светила вращаются вокруг ядра со скоростью 225 км/с, а вот на периферии скорость движения небесных светил и газа падает вчетверо до 40-50 км/с.
Раскручивают весь это звездный хоровод огромные массивные звезды, расположенные в центре галактики и сверхмассивная черная дыра — для всех спиральных галактик обязательный атрибут. По предварительным данным масса этой СЧД составляет 140 млн. масс Солнца. Черная дыра в центре галактики Андромеды окружена ожерельем голубых звезд. Все они вращаются вокруг центра галактики, подобно планетам нашей Солнечной системы. Помимо этого в звездном диске Андромеды сегодня уже обнаружено присутствие еще 35 черных дыр, которые, так или иначе, оказывают влияние на ее поведение.
Вместе с такими любопытными объектами в центре Андромеды находятся и другие космические объекты. В 1993 году астрофизикам удалось обнаружить в ядре двойное скопление звезд. Характер поведения скопления говорит о том, что эти образования в ближайшем будущем (100 тыс. лет) сольются в одно целое. В центральной части также обнаружены многочисленные источники рентгеновского излучения, которые предположительно являются белыми карликами. Кроме того, вокруг ядра галактики М31 вращается масса нейтронных звезд. Всё вместе взятое, говорит о том, что центральная часть галактики Андромеды представляет собой клубок научных курьезов, которые еще предстоит разобрать ученым.
Движение галактики Андромеды во Вселенной сопровождают 14 карликовых галактик, которые являются ее спутниками. Ранее было известно только 4 карликовые галактики. Сегодня их число увеличилось почти вчетверо. Сколько их было с момента образования внегалактического образования, неизвестно. Судя по поведению Андромеды, наша соседка отличается прожорливостью и регулярно поглощает своих карликовых соседей.
Ответы на многие вопросы будут найдены не скоро, однако уже сейчас мы имеем представление о том, что вся Вселенная является одним огромным и большим механизмом. Галактика Андромеда, как и наш Млечный Путь, существуют по одним и тем же законам. Это значит, что на огромных и бескрайних просторах космоса может существовать такой же, как у нас мир, который может быть очень далеко или наоборот, находиться почти рядом, в соседней галактике.
Доживет ли человеческая цивилизация до этого момента, неизвестно. По подсчетам обе соседние галактики столкнутся через 3-4 млрд. лет. К тому времени Солнце будет висеть на небосклоне огромным красным шаром, превратившись в Красный гигант. Вероятно, к тому времени жизнь на планете Земля будет отсутствовать, однако не исключено, что космические корабли будут уже способны летать на огромные расстояния, изучая и исследуя соседние галактики.
М31 «Туманность Андромеды».
28/11/2010, телескоп Deepsky 80\560ED, редуктор-корректор WO 0.8x II, Canon 1000D, ISO 1600, выдержка 1 минута, 10-15 кадров. Монтировка — EQ5
Как найти знаменитую Туманность Андромеды (М31)? Лучшее время для ее наблюдения — осень, однако и в другие времена года можно попробовать ее найти (например, летом под утро). Для поиска необходимо сначала встать лицом к северной части неба, найти созвездие Большой Медведицы, провести линию от ручки «ковша» через Полярную Звезду, и на продолжении этой воображаемой линии Вы увидете перевернутую букву М или W — это созвездие Кассиопеи. Кассиопея — довольно яркое созвездие, поэтому Вы её найдете без труда.
Затем поворачиваемся правее, к юго-восточной стороне неба — видим, что под Кассиопеей находятся два больших созвездия — Андромеда и Пегас. Характерная особенность — так называемый «Квадрат Пегаса» — четыре звезды, формирующие своеобразный «квадрат».
От него и будем ориентироваться — проводим воображаемую линию вдоль звёздочек сначала влево, а затем вверх. Если Вы всё правильно сделали и посмотрите в искомое место в бинокль, подзорную трубу или хороший оптический искатель — увидете небольшое светлое овальное облачко. Поздравляю, это и есть Туманность Андромеды — огромная галактика, с которой сближается наша Галактика (столкновение произойдет через 3-4 миллиарда лет).
В небольшие телескопы она видна так же, как и в бинокли\подзорные трубы, но крупнее — большое овальное пятно. Также становятся заметны несколько её спутников — небольших галактик (М32 и М110). В бинокль 20х60 она видна на всё поле зрения. Визуальный размер Туманности Андромеды составляет около 3…3.5 градусов — в 7 раз больше видимого размера Луны! В телескопы бОльших диаметров (от 250мм и более) становятся доступны для наблюдения пылевые дорожки вблизи центра галактики.
Главный залог успеха в наблюдениях — темное небо и отсутствие засветки.
На снимках Туманность Андромеды выглядит гораздо красивее, чем визуально, в первую очередь за счёт видимости пылевых облаков вдоль центра галактики. Простейшие изображения галактики можно получить даже с самой простой моторизированной экваториальной монтировкой и зеркальной камерой с китовым объективом.
Большая галактика. Содержит примерно 1 триллион звёзд, что в 2,5-5 раз больше Млечного Пути. Расположена в созвездии Андромеды и отдалена от на расстояние 2,52 млн св. лет. Плоскость галактики наклонена к лучу зрения под углом 15°, её видимый размер - 3,2 × 1,0°, видимая звёздная величина - +3,4 m .
Первая фотография Галактики Андромеды, полученная Исааком Робертсом
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. При создании своего знаменитого каталога Шарль Мессье внёс объект под определением M 31, ошибочно приписав открытие Мариусу. В 1785 году Уильям Гершель отметил слабое красное пятнышко в центре M 31. Он считал, что галактика представляет собой ближайшую из всех туманностей, и вычислил расстояние до неё (совершенно не соответствующее действительности), эквивалентное 2000 расстояний между и Сириусом.
В 1864 году Уильям Хаггинс, наблюдая спектр M 31, обнаружил, что он отличается от спектров газопылевых туманностей. Данные указывали на то, что M 31 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 SN 1885A, в астрономической литературе известная как S Андромеды . За всю историю наблюдений это пока лишь одно подобное событие, зарегистрированное в M 31.
Первые фотографии галактики были получены валлийским астрономом Исааком Робертсом в 1887 году. Используя собственную небольшую обсерваторию в Сассексе, он сфотографировал M 31 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.
Лучевую скорость галактики определил американский астроном Весто Слайфер в 1912 году. Используя спектральный анализ, он вычислил, что M 31 движется по направлению к Солнцу с неслыханной для известных астрономических объектов того времени скоростью: около 300 км/с.
Специалисты Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики, проанализировав результаты 10-летнего наблюдения за M 31 при помощи (Chandra), открыли, что свечение материи, падающей на ядро галактики Андромеды, было тусклым до 6 января 2006 года, когда произошла вспышка, повысившая яркость M31* в рентгеновском диапазоне в 100 раз. Далее яркость снизилась, но всё равно так и осталась в 10 раз более мощной, чем до 2006 года.
Галактика Андромеды в ультрафиолетовых лучах.
Галактика Андромеды, как и Млечный Путь, принадлежит к Местной группе, и движется по направлению к Солнцу со скоростью 300 км/с, таким образом, она относится к объектам, имеющим фиолетовое смещение. 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. Не исключено, что при этом наша будет выброшена в межгалактическое пространство мощными гравитационными возмущениями. Разрушения Солнца и , вероятнее всего, при этом процессе не произойдёт.
Галактика Андромеды является самой большой в Местной группе: основываясь на данных, полученных с помощью космического телескопа , астрономы выяснили, что в её состав входит около триллиона . У неё есть несколько : M 32, M 110, NGC 185, NGC 147 и, возможно, другие. Её протяжённость составляет 260 000 световых лет, что в 2,6 раза больше, чем у Млечного Пути.
В ядре M 31, как и во многих других галактиках (в том числе, и в Млечном Пути) расположен кандидат в (СЧД). Расчёты показали, что его масса превышает 140 миллионов масс Солнца. В 2005 году космический телескоп обнаружил загадочный диск из молодых голубых звёзд, окружающий СЧД. 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 СЧД не должны позволять сгущаться и формировать новые звёзды. Дальнейшие наблюдения, возможно, дадут ключ к разгадке.
Двойное ядро галактики
Открытие этого диска положило ещё один аргумент в копилку теории существования . Впервые голубой свет в ядре M 31 астрономы обнаружили в ещё 1995 году с помощью телескопа «Хаббл». Спустя три года свет был идентифицирован со скоплением из голубых звёзд. И только в 2005-м, используя спектрограф, установленный на телескопе, наблюдатели определили, что скопление состоит из более чем четырёхсот 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 СЧД, они оказались рекордно большими - 1000 км/с (3,6 миллиона километров в час). При такой скорости можно за 40 секунд облететь земной шар или за шесть минут добраться от Земли до .
Помимо СЧД и диска голубых звёзд, в ядре галактики находятся ещё и другие объекты. В 1993 году было открыто двойное в центре M 31, 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 (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 СЧД и окружать диск из молодых голубых звёзд. Кольцо и диск повёрнуты к нам одной стороной, что может говорить об их взаимозависимости.
Изучая центр M 31 с помощью космического телескопа “XMM-Newton”, группа европейских исследователей обнаружила 63 дискретных источника рентгеновского излучения. Большинство из них (46 объектов) идентифицированы с маломассивными двойными рентгеновскими звёздами, остальные же представляют собой либо , либо кандидаты в чёрные дыры в двойных системах.
Шаровое скопление Mayall II
В галактике зарегистрировано около 460 шаровых скоплений. Самое массивное из них - Mayall II, называемое ещё G1, - имеет наибольшую светимость в Местной группе, опережая по яркости самое яркое скопление Млечного Пути - Омегу Центавра. 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 гало M 31 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 сфероидальными галактиками.
В галактике находится звезда PA-99-N2, вокруг которой обращается - первая, которую открыли за пределами Млечного Пути.
Галактику Андромеды, как и наш Млечный Путь, окружают несколько карликовых галактик - небольших звёздных систем, состоящих из нескольких миллиардов звёзд. Самые крупные и известные из них - компактные M 32 и M 110, заметные на любой фотографии Галактики Андромеды. Расчёты показывают, что М 32 в недавнем прошлом, возможно, являлась спиральной, однако процесс, поддерживающий образование её спиральных рукавов, был подавлен под воздействием мощных приливных сил Галактики Андромеды. M 110 тоже участвует в гравитационном взаимодействии с Галактикой Андромеды: астрономами был обнаружен гигантский поток звёзд, богатых тяжёлыми металлами, на периферии М 31 - в её гало. Подобные звёзды населяют и карликовую М 110, что говорит об их миграции из одной галактики в другую.
В ходе многолетних наблюдений с помощью Канада-Франция-Гавайи была обнаружена целая группа карликовых галактик, обращающихся в одной плоскости вокруг М 31 (работа была опубликована в начале 2013 года).
Туманность Андромеды - один из немногих внегалактических объектов, которые можно увидеть невооружённым глазом. Для наблюдателя с Земли по площади, занимаемой на небесной сфере, она в семь раз больше диска Луны, но хорошо различимо только ядро галактики. Чтобы рассмотреть детали структуры, необходим бинокль.
Чтобы обнаружить галактику, сначала необходимо найти Полярную звезду (α Малой Медведицы, последняя звезда рукоятки «Малого ковша»). Затем необходимо найти Кассиопею. В Кассиопее ищем самую яркую звезду - α Кассиопеи (второй нижний угол, если наблюдатель видит Кассиопею в виде буквы W). После этого необходимо провести линию, соединив эти две звезды и, продолжая двигаться в направлении от Полярной звезды, найти Большой квадрат. Первой звездой в этом направлении будет Альферац, который принадлежит как к Большому квадрату, так и к Андромеде. Эта звезда - «голова» Андромеды, от которой простягиваются две изогнутые линии - «ноги». На той из них, которая ближе к Кассиопее нужно отсчитать третью звезду (от головы до ног). Над ней (если Кассиопея тоже сверху) и будет расположена Галактика, которая невооруженным глазом видна как тусклая, размытая звезда, а при рассматривании в бинокль напоминает маленькое эллиптическое облако.
