Jedan mali kutak masivne galaksije Andromeda (M31). Kreditna slika: Subaru. Klikni za veću sliku
Lijepa galaksija Andromeda izgledala je kao topao neizrazit mrc. Suvremenim astronomima tisućljećima kasnije, to se ukazalo kao izvrsna prilika da bolje razumiju svemir. U potonjem pogledu, naš najbliži galaktički susjed je dar koji nastavljamo davati.
Scott Chapman s kalifornijskog tehnološkog instituta i Rodrigo Ibata iz Observatoire Astronomique de Strasbourg u Francuskoj vodili su tim astronoma u projektu koji je detaljno prikazao gibanje zvijezda na periferiji galaksije Andromeda. Njihova nedavna opažanja s Keckovim teleskopima pokazuju da je naporan šiljak zvijezda koji se proteže prema van iz galaksije zapravo dio samog glavnog diska. To znači da je spiralni disk zvijezda u Andromedi tri puta veći u promjeru od ranije procijenjenog.
Na današnjem godišnjem ljetnom sastanku Američkog astronomskog društva Chapman će iznijeti dokaze da postoji ogroman, prošireni zvjezdani disk koji čini galaksiju promjerom više od 220 000 svjetlosnih godina. Prije toga, astronomi koji gledaju vidljive dokaze mislili su da je Andromeda dugačka oko 70 000 do 80 000 svjetlosnih godina. Sama Andromeda udaljena je oko 2 milijuna svjetlosnih godina od Zemlje.
Nova dimenzijska mjera temelji se na pokretima oko 3000 zvijezda, udaljenih od diska, za koje se nekoć mislilo da su samo "halo" zvijezda u regiji, a ne dio samog diska. Vršeći pažljiva mjerenja "radijalnih brzina", istraživači su mogli precizno utvrditi kako se svaka zvijezda kreće u odnosu na galaksiju.
Rezultati su pokazali da vanjske zvijezde sjede u ravnini samog Andromedinog diska i, osim toga, kreću se brzinom koja pokazuje da se nalaze u orbiti oko središta galaksije. U suštini, to znači da je disk zvijezda znatno veći od ranije poznatih.
Nadalje, istraživači su utvrdili da priroda "nehomogenog rotirajućeg diska" - drugim riječima, nezgrapni i mrvičavi vanjski rubovi diska - pokazuje da Andromeda mora biti rezultat satelitskih galaksija davno srušenih zajedno. Da to nije slučaj, zvijezde bi bile ravnomjernije raspoređene.
Ibata kaže: "Ovo će se divovsko otkriće diska vrlo teško pomiriti s računalnim simulacijama formiranja galaksija. Jednostavno ne dobivate divovske rotirajuće diskove iz nakupina malih fragmenata galaksije. "
Trenutni rezultati, koji su tema dva rada koja su već dostupna, a treći tek treba objaviti, omogućeni su tehnološkim napretkom astrofizike. U ovom slučaju, Keck / DEIMOS multi-objektni spektrograf pričvršćen na teleskop Keck II posjeduje zrcalnu veličinu i kapacitet prikupljanja svjetla za slike vrlo nejasnih zvijezda, kao i spektrografsku osjetljivost za dobivanje vrlo točnih radijalnih brzina.
Za rad je potreban spektrograf, jer gibanje zvijezda u dalekoj galaksiji može se detektirati samo u razumnom ljudskom vremenskom rasponu zaključivanjem da li se zvijezda kreće prema nama ili dalje od nas. To se može postići jer svjetlost dolazi prema nama u diskretnim frekvencijama zbog elemenata koji čine zvijezdu.
Ako se zvijezda kreće prema nama, tada svjetlost teži da se stisne, tako da kažem, čineći svjetlost višom frekvencijom i "plavijom". Ako se zvijezda udaljava od nas, svjetlost ima više prostora za disanje i postaje niža po frekvenciji i “crvenija”.
Ako se čini da se zvijezde s jedne strane Andromede približavaju nama, a da zvijezde na suprotnoj strani odlaze od nas, tada se može pretpostaviti da zvijezde kruže oko središnjeg objekta.
Prošireni zvjezdani disk ostao je neprimijećen u prošlosti, jer se zvijezde koje se pojavljuju u regiji diska ne mogu znati da su dio diska dok se ne izračunaju njihovi pokreti. Uz to, nehomogena „fuzza“ koja čini produženi disk ne izgleda kao disk, već se čini fragmentiranim, neurednim haloom izgrađenim od pada mnogih prethodnih galaksija u Andromedu, pa se pretpostavljalo da su zvijezde u ovome regija bi išla svakim putem.
„Pronalaženje svih ovih zvijezda u urednoj rotaciji bilo je posljednje objašnjenje koje bi itko pomislio“, kaže Chapman.
S druge strane, otkrivanje da se najveći dio složene strukture u vanjskoj regiji Andromede rotira s diskom, blagoslov je za proučavanje stvarnog temeljnog zvjezdanog halo galaksije. Koristeći ove nove informacije, istraživači su uspjeli pažljivo izmjeriti slučajne kretnje zvijezda u zvjezdanom halou, istražujući njegovu masu i oblik neuhvatljive tamne materije koja je okružuje.
Iako je glavni posao obavljen u Opservatoriju Keck, originalne slike koje su predstavljale mogućnost produženog diska snimljene su kamerom širokog polja Isaac Newton Teleskop. Teleskop, smješten na Kanarskim otocima, namijenjen je istraživanjima i u slučaju ove studije služio je kao prateći instrument.
Chapman kaže da će trebati daljnji rad kako bi se utvrdilo je li prošireni disk samo nazor galaksije Andromeda ili je možda tipičan za ostale galaksije.
Glavni rad u vezi s današnjom konferencijom za novinare AAS bit će objavljen ove godine u časopisu Astrofizički časopis pod naslovom "O akrecijskom podrijetlu velikog, proširenog zvjezdanog diska oko Andromedine galaksije." Pored Chapmana i Ibata, ostali su autori Annette Ferguson, Sveučilište u Edinburghu; Geraint Lewis, University of Sydney; Mike Irwin, Sveučilište Cambridge; i Nial Tanvir, Sveučilište u Hertfordshireu.
Izvorni izvor: Caltech News Release
