En majhen kotiček masivne galaksije Andromeda (M31). Kreditna slika: Subaru. Kliknite za povečavo.
Čudovita galaksija Andromeda se je starodavnim pojavljala kot topla mehka pega. Sodobnim astronomom tisočletja pozneje se je zdela odlična priložnost za boljše razumevanje vesolja. V slednjem pogledu je naša najbližja galaktična soseda darilo, ki še naprej daje.
Scott Chapman s kalifornijskega tehnološkega inštituta in Rodrigo Ibata iz Observatoire Astronomique de Strasbourg v Franciji sta vodila skupino astronomov pri projektu, ki je narisal podrobne premike zvezd na obrobju galaksije Andromeda. Njihova nedavna opažanja s teleskopi Keck kažejo, da so ostre zvezde, ki segajo navzven iz galaksije, dejansko del samega glavnega diska. To pomeni, da je spiralni disk zvezd v Andromedi trikrat večji v premeru, kot je bilo predhodno ocenjeno.
Na današnjem letnem poletnem srečanju Ameriškega astronomskega društva bo Chapman orisal dokaze, da obstaja ogromen, podaljšani zvezdni disk, zaradi katerega je galaksija premera več kot 220.000 svetlobnih let. Pred tem so astronomi, ki so gledali na vidne dokaze, menili, da je Andromeda čez 70.000 do 80.000 svetlobnih let. Andromeda je od Zemlje oddaljena približno 2 milijona svetlobnih let.
Nova dimenzijska mera temelji na gibanjih približno 3000 zvezd, oddaljenih od diska, za katere so nekoč veljali, da so zgolj "halo" zvezd v regiji in ne del samega diska. Z zelo previdnimi meritvami "radialnih hitrosti" so raziskovalci lahko natančno določili, kako se giblje vsaka zvezda glede na galaksijo.
Rezultati so pokazali, da zunanje zvezde sedijo v ravnini samega Andromedinega diska in se poleg tega gibljejo s hitrostjo, ki kaže, da so v orbiti okoli središča galaksije. V bistvu to pomeni, da je disk zvezd veliko večji od prej znanih.
Nadalje so raziskovalci ugotovili, da narava "nehomogenega vrtečega se diska" - z drugimi besedami, neroden in razbrzdan zunanji rob diska - kaže, da mora biti Andromeda rezultat satelitskih galaksij, ki so se že davno sesule. Če ne bi bilo tako, bi bile zvezde enakomerneje razporejene.
Ibata pravi: "To velikansko odkritje diskov bo zelo težko uskladiti z računalniškimi simulacijami oblikovanja galaksij. Preprosto ne dobite velikanskih vrtečih se diskov iz akumulacije majhnih delcev galaksije. "
Trenutne rezultate, ki so predmet dveh prispevkov, tretjega pa je treba objaviti, omogoča tehnološki napredek astrofizike. V tem primeru ima večpredmetni spektrograf Keck / DEIMOS, pritrjen na teleskop Keck II, velikost zrcala in zmogljivost nabiranja svetlobe za slike, ki so zelo rahle, pa tudi spektrografsko občutljivost za doseganje zelo natančnih radialnih hitrosti.
Za delo je potreben spektrograf, saj lahko gibanje zvezd v oddaljeni galaksiji zaznamo le v razumnih človeških časovnih obdobjih, če sklepamo, ali se zvezda premika proti nam ali stran od nas. To lahko dosežemo, ker svetloba prihaja do nas z diskretnimi frekvencami zaradi elementov, ki sestavljajo zvezdo.
Če se zvezda premika proti nam, potem svetloba nagiba skupaj, tako rekoč, da svetloba postane višja v frekvenci in "modrejša." Če se zvezda oddaljuje od nas, ima svetloba več prostora za dihanje in postaja nižja v frekvenci in "bolj rdeča."
Če se zdi, da se zvezde na eni strani Andromede bližajo nam, medtem ko se zdi, da zvezde na nasprotni strani odhajajo od nas, potem lahko domnevamo, da zvezde krožijo okrog osrednjega predmeta.
Razširjeni zvezdni disk je v preteklosti ostal neopažen, saj zvezd, ki se pojavljajo na območju diska, ni bilo mogoče vedeti, da so del diska, dokler niso bili izračunani njihovi premiki. Poleg tega nehomogena "fuzza", ki sestavlja podaljšani disk, ni videti kot disk, ampak se zdi, da je razdrobljen, zmeden halo, ki je bil zgrajen iz strmoglavljenja mnogih prejšnjih galaksij v Andromedo, in domnevalo se je, da so zvezde v tem regija bi šla vsak po svoji poti.
"Najdba vseh teh zvezd v urejenem vrtenju je bila zadnja razlaga, ki bi jo kdo pomislil," pravi Chapman.
Na drugi strani je ugotovitev, da se glavnina zapletene strukture v zunanjem območju Andromede vrti z diskom, je blagoslov za preučevanje resničnega osnovnega zvezdnega halo galaksije. S temi novimi informacijami so raziskovalci lahko natančno izmerili naključne premike zvezd v zvezdni halo in tako preizkusili njegovo maso in obliko izmučene temne snovi, ki jo obdaja.
Čeprav je bilo glavno delo opravljeno v opazovalnici Keck, so bile prvotne slike, ki so predstavljale možnost razširjenega diska, posnete s kamero širokega polja Isaaca Newtona. Teleskop, ki se nahaja na Kanarskih otokih, je namenjen raziskovanjem in je v primeru te študije služil kot spremljevalni instrument.
Chapman pravi, da bo potrebno določiti nadaljnje delo, da se ugotovi, ali je razširjeni disk zgolj prepir galaksije Andromeda ali je morda značilen za druge galaksije.
Glavni prispevek o današnji tiskovni konferenci AAS bo letos objavljen v časopisu Astrophysical Journal z naslovom "O nastanku izvora velikega zvezdnega diska okoli galaksije Andromeda." Poleg Chapmana in Ibata sta druga avtorja še Annette Ferguson z univerze v Edinburghu; Geraint Lewis, Univerza v Sydneyu; Mike Irwin, univerza v Cambridgeu; in Nial Tanvir, Univerza v Hertfordshireu.
Izvirni vir: Caltech News Release
