Галактика Андромеды — наш ближайший галактический сосед, за исключением карликовых галактик, гравитационно связанных с Млечным Путем. При подходящих условиях мы можем увидеть его невооруженным глазом, хотя он выглядит как серое пятно. Это самый дальний объект во Вселенной, который мы можем увидеть без помощи телескопа.
Космический телескоп «Хаббл» создал массивную 2,5-гигапиксельную панораму Андромеды. Чтобы сделать все изображения, потребовалось 10 лет и более 1000 витков.
Мы застряли внутри Млечного Пути и никогда не выберемся из него. (Да, есть небольшая вероятность, что мы это сделаем в каком-то отдаленном будущем.) Мощный телескоп ЕКА «Гайя» позволил нам лучше всего рассмотреть нашу собственную галактику изнутри, но даже у него есть свои ограничения.
Это одна из причин важности наблюдения за Андромедой, также известной как M31. Как и Млечный Путь, M31 также представляет собой спираль с перемычкой. Детально наблюдая M31, мы сможем узнать больше о нашей галактике. M31 — это своего рода заменитель Млечного Пути, а главный инструмент астрономов для изучения нашего галактического посредника — это «Хаббл».
«С помощью «Хаббла» мы можем получить подробные сведения о том, что происходит в целостном масштабе по всему диску галактики. Вы не сможете сделать это ни с одной другой большой галактикой», — сказал главный исследователь Бен Уильямс из Вашингтонского университета.
Изображение представляет собой мозаику, содержащую не менее 2,5 миллиардов пикселей. Он разрешает около 200 миллионов отдельных звезд, все они горячее нашего Солнца. Это лишь небольшая часть звездного населения галактики, поскольку тусклые звезды, такие как красные карлики, не обнаружены. Изображение содержит яркие голубые звездные скопления, галактики заднего плана, звезды переднего плана, галактики-спутники и пылевые полосы.
Это обширное изображение является результатом двух программ наблюдений: Панхроматического телескопа Хаббла «Южное сокровище Андромеды» (PHAST) и Панхроматического телескопа «Хаббл Андромеда Сокровищница» (PHAT). PHAT и PHAST внесли большой вклад в галактическую науку. PHAT начал приобретать изображения для этой мозаики около десяти лет назад, и теперь благодаря обоим усилиям у нас есть это новое изображение.
Новое исследование, опубликованное в Astrophysical Journal, представляет последние результаты PHAST, включая новое изображение. Он называется «ФАСТ. Панхроматический телескоп «Хаббл» «Южное сокровище Андромеды». I. Ультрафиолетовое и
Оптическая фотометрия более 90 миллионов звезд в M31». ведущий автор — Чжо Чен с факультета астрономии Вашингтонского университета в Сиэтле.
Андромеда — не только наш ближайший сосед, но и ближайшая к нам спираль и самая большая галактика Местной группы. Эти факты — не просто ответы на пустяковые вопросы. Они объясняют, почему астрономы могут детально изучать галактику, в том числе оценивать ее звездное население, без некоторых проблем, с которыми они сталкиваются при наблюдении за другими галактиками.
«Исследования M31 позволяют избежать осложнений, связанных с покраснением на линии прямой видимости, неопределенными расстояниями и путаницей фона и переднего плана», — пишут исследователи в своей статье. «Более того, такие исследования можно поместить в контекст окружающей местной среды, такой как структура МЗС, скорость звездообразования (SFR), металличность звезд и газа, и даже более широкую среду, нанесенную на карту с помощью
Пан-Андромедская археологическая служба».
«Таким образом, M31 представляет собой уникальное и интересное сравнение с подробной информацией, которую мы имеем для наших
Млечный Путь», — объясняют авторы.
Одним из главных выводов этих масштабных наблюдений является то, что южный диск, который не изучался так тщательно, как северный диск, фундаментально отличается от своего аналога. Южный диск кажется более нарушенным, что указывает на то, что на нем больше видны последствия истории слияния M31, чем на северном диске. Присутствие M32, карликовой галактики раннего типа, отчасти намекает на историю этого слияния.
Астрономы полагают, что M32 может быть остатком галактики, слившейся с Андромедой. Его свойства трудно объяснить с помощью наших моделей формирования галактик. Это могло быть остатком ядра гораздо более массивной галактики, поглощенной Андромедой около двух или трех миллиардов лет назад.
«Андромеда» — это крушение поезда. Похоже, что он пережил какое-то событие, из-за которого он сформировал множество звезд, а затем просто закрылся», — сказал соавтор исследования Дэниел Вайс из Калифорнийского университета в Беркли. «Вероятно, это произошло из-за столкновения с другой галактикой по соседству».
Одним из убедительных доказательств этого слияния является «Гигантский Южный поток». Это приливный поток обломков, состоящий из звезд в гало Андромеды, который может быть остатком древнего слияния. Металличность ее звезд обычно ниже, чем у звезд в выпуклости и диске Андромеды.
Единственный способ понять историю Андромеды — исследовать ее звезды. Благодаря PHAT и PHAST астрономам теперь известно 200 миллионов отдельных звезд. Наблюдения ограничиваются звездами ярче Солнца, но изображения по-прежнему богаты с научной точки зрения. Вместе они намекают на переходную эпоху галактики.
«Андромеда выглядит как галактика переходного типа, находящаяся между спиралью звездообразования и своего рода эллиптической галактикой, в которой доминируют стареющие красные звезды», — сказал Вайс. «Мы можем сказать, что у нее есть большая центральная выпуклость из старых звезд и диск звездообразования, который не так активен, как можно было бы ожидать, учитывая массу галактики».
«Этот детальный взгляд на разрешенные звезды поможет нам собрать воедино прошлую историю слияний и взаимодействий галактики», — добавил главный исследователь PHAST Бен Уильямс.
PHAST вместе с PHAT — это богатый ресурс для астрономов, изучающих Андромеду и, как следствие, спирали с перемычкой повсюду, включая наш Млечный Путь. Однако вскоре астрономы смогут еще лучше рассмотреть Андромеду.
Если все пойдет хорошо, НАСА в ближайшем будущем запустит римский космический телескоп Нэнси Грейс.. Это инфракрасный телескоп с широким полем зрения, хотя у него зеркало такого же размера. За одну экспозицию «Римлянин» может сделать эквивалент 100 изображений Хаббла в высоком разрешении, а может и больше. Это поможет астрономам подробно изучить Гигантский Южный поток, а также другие вещи, а также даст важные ключи к разгадке истории Андромеды.
