ANDROMEDA: PENEMUAN, ASAL USUL, CIRI, STRUKTUR - ARTE - 2025

Andromeda adalah galaksi yang terdiri daripada konglomerasi sistem bintang, debu, dan gas, semuanya tertakluk kepada kekuatan graviti. Ia terletak 2.5 juta tahun cahaya jauh dari Bumi dan satu-satunya objek yang dapat dilihat dengan mata kasar yang bukan milik Bima Sakti.

Catatan pertama galaksi ini bermula pada tahun 961, ketika ahli astronomi Parsi Al-Sufi menggambarkannya sebagai keruh kecil di buruj Andromeda. Kemungkinan besar, orang kuno lain berjaya mengenalinya juga.

Gambar 1. Galaksi Andromeda, mirip dengan Bima Sakti, dilihat dalam cahaya ultraviolet. Sumber: Wikimedia Commons.

Kemudian, dengan teleskop, para astronom yang mengikuti Galileo menyebutnya sebagai "nebula." Pada pertengahan abad ke-19, teleskop yang paling kuat berdiameter 72 inci dan dibina oleh ahli astronomi Ireland, William Parsons, yang secara langsung memerhatikan struktur lingkaran nebula yang ingin tahu.

Pada tahun 1924, ahli astronomi Edwin Hubble menyedari bahawa Andromeda Spiral Nebula bukan sebahagian daripada Bima Sakti. Untuk ini dia menggunakan sifat-sifat Cepheids, kelas bintang yang kecerahannya berubah secara berkala secara berkala.

Ukuran dan suhu Cepheids meningkat dan berkurang, yang berkaitan dengan cahaya yang tepat dengan tempohnya. Dengan cara ini, Hubble dapat menentukan skala jarak untuk alam semesta dan menganggarkan jarak antara Andromeda dan Bima Sakti. Ini mengesahkan bahawa nebula sebenarnya adalah galaksi bebas dan alam semesta tempat yang jauh lebih besar daripada yang mereka bayangkan.

Ciri Andromeda

Andromeda adalah galaksi lingkaran yang bentuknya mirip dengan Bima Sakti kita. Ia berbentuk seperti cakera rata, dengan tonjolan di tengah dan beberapa lengan spiral. Tidak semua galaksi mempunyai reka bentuk ini.

Hubble, yang telah memerhatikan ratusan dari mereka, mengklasifikasikannya menjadi elips (E), lentikular (L) dan spiral (S), dalam rajah garpu penalaan terkenal atau urutan Hubble yang masih digunakan hingga kini.

Rajah 2. Garpu penalaan Hubble. Sumber: Wikimedia Commons.

Pada gilirannya, galaksi spiral dibezakan menjadi dua kumpulan, yang mempunyai bar pusat dan yang tanpa.

Konsensus semasa adalah bahawa Bima Sakti kita adalah galaksi spiral terlarang Sb, walaupun kita tidak dapat melihatnya dari luar, tetapi Andromeda adalah galaksi spiral Sb yang sederhana atau tidak berpalang, yang kita lihat hampir dari sini.

Data Andromeda yang paling ketara adalah:

-Mempunyai teras ganda (lihat bahagian Struktur di bawah)

-Dimensinya setanding dengan Bima Sakti. Andromeda hanya sedikit lebih besar, tetapi Bima Sakti lebih besar, dengan bahan gelap.

-Andromeda mempunyai beberapa galaksi satelit, di mana ia berinteraksi secara graviti: galaksi kerdil elips: M32 dan M110 dan galaksi lingkaran kecil M33.

-Diameternya 220 ribu tahun cahaya.

-Kira-kira dua kali lebih terang daripada Bima Sakti, dengan 1 bilion bintang.

-Hampir 3% tenaga yang dikeluarkan oleh Andromeda berada di wilayah inframerah, sedangkan untuk Bima Sakti peratusan ini adalah 50%. Biasanya nilai ini berkaitan dengan kadar pembentukan bintang, oleh itu di Bima Sakti itu tinggi dan di Andromeda lebih rendah.

Bagaimana untuk melihat Andromeda?

Katalog Messier, senarai 110 objek astronomi yang berasal dari tahun 1774, menamakan galaksi Andromeda, yang dapat dilihat dalam konstelasi dengan nama yang sama, sebagai objek M31.

Untuk bahagiannya, katalog NGC (New General Catalog of Nebulae and Clusters of Stars) menyebutnya NGC 224.

Penunjukan ini adalah idea yang baik untuk diingat ketika mencari galaksi di peta langit, kerana ia digunakan dalam banyak aplikasi astronomi untuk komputer dan telefon.

Untuk menggambarkan Andromeda, lebih mudah untuk mencari buruj Cassiopea, yang mempunyai bentuk yang sangat khas dalam bentuk huruf W atau M, bergantung pada bagaimana anda melihatnya.

Cassiopea sangat mudah untuk dilihat di langit dan galaksi Andromeda berada di antaranya dan buruj Andromeda yang tepat, seperti yang terlihat dalam rajah ini:

Gambar 3. Perincian peta cakerawala untuk mencari galaksi Andromeda. Sumber: F. Zapata.

Perlu diingat bahawa untuk melihat galaksi dengan mata kasar, langit mesti sangat gelap dan tanpa lampu buatan di sekitarnya.

Walau bagaimanapun, adalah mungkin untuk melihat galaksi walaupun dari kota yang berpenduduk pada malam yang cerah, tetapi sekurang-kurangnya dengan bantuan teropong, sekurang-kurangnya. Dalam keadaan seperti ini, oval keputihan kecil dibezakan di tempat yang ditunjukkan.

Dengan teleskop lebih banyak perincian galaksi dapat dibezakan dan dua galaksi kecilnya juga dapat ditemukan.

Masa yang paling sesuai dalam setahun untuk melihatnya ialah:

- Hemisfera Utara : walaupun ia kelihatan kurang sepanjang tahun, bulan-bulan optimum adalah Ogos dan September.

- Hemisfera Selatan : antara Oktober dan Disember.

Akhirnya, disarankan untuk memerhatikan pada bulan baru, sehingga langit sangat gelap, serta memakai pakaian yang sesuai untuk musim ini.

Kumpulan galaksi Tempatan

Galaksi Andromeda dan Bima Sakti itu sendiri tergolong dalam Kumpulan galaksi Tempatan, yang mengumpulkan 40 galaksi. Bima Sakti, Andromeda, dan galaksi Segitiga adalah anggota terbesar kumpulan ini.

Selebihnya terdiri dari galaksi kerdil dari jenis elips, spiral atau tidak teratur yang merangkumi Awan Magellan.

Struktur

Struktur Andromeda pada dasarnya sama dengan semua galaksi lingkaran:

Rajah 4. Struktur galaksi spiral khas. Sumber: Universiti Manitoba.

-Nukleus yang menempatkan lubang hitam supermasif.

- Mentol, mengelilingi nukleus dan penuh bintang maju dalam evolusi.

-Cakera interstellar.

-Halo, sfera besar yang mengelilingi struktur yang sudah dinamakan dan yang keliru dengan halo Bima Sakti yang berdekatan.

Asal dan evolusi Bagaimana Andromeda berasal?

Galaksi berasal dari protogalaxies atau awan gas primordial yang menyusun secara relatif sejurus selepas Big Bang, letupan besar yang menimbulkan alam semesta.

Semasa Big Bang, unsur-unsur yang lebih ringan, hidrogen dan helium, terbentuk. Dengan cara ini, protogalaxies pertama semestinya terdiri daripada unsur-unsur ini.

Pada mulanya perkara itu disebarkan secara homogen, tetapi pada beberapa titik ia terkumpul sedikit lebih banyak daripada yang lain. Di tempat-tempat di mana ketumpatannya lebih tinggi, daya graviti masuk dan menyebabkan lebih banyak bahan terkumpul. Lama kelamaan, pengecutan graviti menimbulkan protogalaxies.

Andromeda mungkin merupakan hasil penggabungan beberapa protogalaxies yang berlaku kira-kira 10 bilion tahun yang lalu.

Dengan mengambil kira bahawa anggaran usia alam semesta adalah 13.7 bilion tahun, Andromeda terbentuk sejurus selepas Big Bang, seperti Bima Sakti.

Sepanjang keberadaannya, Andromeda telah menyerap protogalaxies dan galaksi lain, yang membantu memberikannya bentuknya sekarang. Juga kadar pembentukan bintangnya berubah sepanjang masa, kerana selama ini pendekatan kadar pembentukan bintang meningkat.

Walaupun fakta bahawa alam semesta diketahui berkembang, galaksi Andromeda saat ini dengan cepat mendekati Bima Sakti dengan kecepatan 300 km / s, sehingga pada masa depan "pertembungan" antara keduanya atau setidaknya satu pendekatan diharapkan. sehingga kedua-duanya sangat cacat.

Kejadian seperti itu tidak biasa dan tidak semestinya ganas atau merosakkan, memandangkan jarak antara bintang-bintang yang sangat jauh.

Sekiranya galaksi bertabrakan sama saiz, mereka mungkin akan kehilangan bentuknya dan membentuk galaksi elips atau galaksi tidak teratur. Sekiranya satu lebih kecil, yang lebih besar akan mengekalkan bentuknya dengan menyerapnya, atau akan mengalami ubah bentuk yang lebih kurang.

Cepheids dan jarak astronomi

Edwin Hubble menggunakan Cepheids untuk menentukan jarak ke Andromeda dan menunjukkan bahawa itu adalah galaksi selain dari Bima Sakti.

Cepheids adalah bintang yang sangat terang, jauh lebih terang daripada Matahari, sehingga dapat dilihat walaupun dari jauh. Polaris, bintang tiang adalah contoh Cepheid.

Mereka dicirikan oleh fakta bahawa mereka mengalami pengembangan dan pengecutan berkala, di mana kecerahannya meningkat dan berkurang pada selang waktu yang tetap. Itulah sebabnya mereka dikenali sebagai bintang berdenyut.

Ahli astronomi Henrietta Leavitt (1868-1921), mendapati bahawa mana-mana Cepheid dengan tempoh T yang sama, mempunyai kecerahan yang sama atau magnitud intrinsik Mv, menurut persamaan:

Mv = -1.43 - 2.81 log T

Ini berlaku untuk mana-mana Cepheid tidak kira sejauh mana jaraknya. Oleh itu, ketika mengenal pasti Cepheid di galaksi yang jauh, memeriksa tempohnya juga akan menunjukkan besarnya, kerana sebelumnya terdapat skala yang dikalibrasi berbanding kurva tempoh.

Sekarang, mana-mana sumber cahaya mempunyai magnitud intrinsik dan magnitud jelas.

Apabila dua lampu yang sama terang dilihat pada waktu malam pada jarak yang jauh, keduanya mungkin mempunyai kecerahan intrinsik yang sama, tetapi salah satu sumbernya juga mungkin kurang terang dan lebih dekat, dan dengan itu kelihatan sama.

Magnitud intrinsik bintang berkaitan dengan kilauannya: jelas bahawa semakin besar magnitudnya, semakin besar kecerahannya. Pada gilirannya, perbezaan antara magnitud nyata dan intrinsik berkaitan dengan jarak ke sumber.

Hubungan antara magnitud dan jarak

Ahli astronomi menggunakan persamaan berikut yang menghubungkan tiga pemboleh ubah yang disebutkan; magnitud intrinsik, besarnya jarak dan jarak:

m _v - M _v = -5 + 5 log d

Di mana m _v adalah magnitud yang jelas, M _v adalah magnitud mutlak dan d adalah jarak dari sumber cahaya (dalam parsec *), dalam hal ini bintang.

Dengan cara ini Hubble menemui Cepheids di nebula Andromeda dengan magnitud yang sangat kecil, yang bermaksud bahawa mereka sangat jauh.

Jarak antara kami dan Andromeda yang ditentukan Hubble dengan kaedah ini ialah 285 kiloparsec, lebih dari 929 ribu tahun cahaya. Nilai yang diterima sekarang adalah 2.5 juta tahun cahaya, sedikit lebih dari dua kali ganda yang dianggarkan oleh Hubble.

Ternyata ketika Hubble membuat perkiraannya, tidak diketahui bahawa ada dua kelas Cepheids dan oleh itu dia meremehkan jaraknya. Walaupun begitu, dia berjaya membuktikan bahawa ia begitu besar sehingga Andromeda pasti bukan sebahagian dari Bima Sakti.

* 1 parsec = 3.26 tahun cahaya.

Rujukan

1. Taylor, N. Galaksi Andromeda (M31): Lokasi, Karakteristik & Imej. Dipulihkan dari: space.com.
2. Universiti Manitoba. Projek Penyelidikan 1: Galaksi Spiral. Dipulihkan dari: physics.umanitoba.ca.
3. Pasachoff, J. 2007. The Cosmos: Astronomy in the New Millenium. Edisi ketiga. Thomson-Brooks / Cole.
4. Seeds, M. 2011. Asas Astronomi. Edisi Ketujuh. Pembelajaran Cengage.
5. Wikipedia. Galaxy Andromeda. Dipulihkan dari: es.wikipedia.org.