Galaktyka Andromedy w czterech odsłonach

Galaktyka Andromedy w czterech odsłonachOriginal Press Release
Galaktyka Andromedy ujawnia bezprecedensowe szczegóły na czterech archiwalnych obserwacjach wykonanych przez kosmiczny teleskop NASA/ESA Hubble Space Telescope.

Te cztery obserwacje wykonane za pomocą zaawansowanej kamery przeglądowej teleskopu Hubble (Advanced Camera for Surveys) przedstawiają zbliżenia galaktyki Andromedy, znanej również jako Messier 31 (M 31). Obserwacje większości galaktyk nie pozwalają dojrzeć w nich indywidualnych gwiazd – nawet najpotężniejsze teleskopy zazwyczaj nie są w stanie rozdzielić ich mgławicowych, białych kształtów na setki milionów gwiazd tworzących ową poświatę..

Jednak w przypadku galaktyki Andromedy astronomowie mają w zanadrzu kilka sztuczek. Po pierwsze, obrazy z teleskopu Hubble'a mają niezrównaną rozdzielczość dzięki temu, że teleskop znajduje się poza atmosferą. Po drugie, M 31 leży bliżej naszej Galaktyki, niż jakakolwiek inna galaktyka spiralna (na tyle blisko, że może być obserwowana gołym okiem w ciemną noc). Po trzecie, obserwacje tutaj zaprezentowane nie dotyczyły zatłoczonego centrum galaktyki, gdzie gwiazdy leżą najbliżej siebie i najtrudniej je tam rozdzielić.

Przedstawione zdjęcia oferują inne spojrzenie na galaktykę spiralną. Daleka od bycia nieprzezroczystym, gęstym obiektem, na zdjęciach Hubble galaktyka ukazuje swą dominującą cechę – ogromne puste przestrzenie dzielące gwiazdy. Dzięki temu na zdjęciach widzimy nie tylko gwiazdy należące do galaktyki Andromedy (i kilka jasnych gwiazd Drogi Mlecznej, widocznych są na pierwszym planie), widzimy również poprzez nią – w jej tle widać wiele znacznie bardziej odległych galaktyk.

Cztery zdjęcia tutaj prezentowane jedynie na pierwszy rzut wyglądają podobnie, jeżeli przyjrzeć się im bliżej to zdjęcia te ujawniają istotne różnice.

Dwa zdjęcia halo M31 pokazują najniższą gęstością gwiazd. Halo to ogromna sfera gwiazd o niskiej gęstości, otaczająca galaktykę. Chociaż w halo galaktyki istnieje stosunkowo niewiele gwiazd, badania tempa rotacji galaktyk sugerują, że halo wypełnia znaczna ilość niewidocznej ciemnej materii.

Zdjęcia gwiazd w dysku galaktyki Andromedy jak również w regionie znanym jako olbrzymi gwiezdny strumień gwiazd ukazują ściślej upakowane gwiazdy, świecących znacznie jaśniej od galaktyk tła. Dysk galaktyki zawiera charakterystyczne spiralne ramiona (jak również ciemniejsze i mniej liczne gwiazdy w przerwach między nimi), strumień zaś to duża struktura, która rozciąga się poza dysk i jest prawdopodobnie pozostałością po mniejszej galaktyce, która została wchłonięta przez galaktykę Andromedy w przeszłości.

Prezentowane zdjęcia wykonano w latach 2004 i 2007 w ramach badań wielu różnorodnych gwiazd w Andromedzie, od słabych gwiazd ciągu głównego, takich jak nasze Słońce, do znacznie jaśniejszych gwiazd zmiennych typu RR Lutni. Za pomocą tych pomiarów astronomowie mogli ustalić skład chemiczny i wiek gwiazd w różnych częściach galaktyki Andromedy.

Cel tych badań wyjaśnia również ich wyjątkową głębię: w celu uzyskania użytecznych danych dla słabych, odległych gwiazd, konieczne było wykonanie długich serii indywidualnych ekspozycji dla każdego prezentowanego pola. Efektem ubocznym było zarejestrowanie słabych galaktyk tła, które w innym przypadku pozostałyby niewidoczne.

Źródła:

Four Unusual Views of the Andromeda Galaxy

The Andromeda Galaxy is revealed in unprecedented detail in four archive observations from the NASA/ESA Hubble Space Telescope. They show stars and structure in the galaxy’s disc, the halo of stars that surrounds it, and a stream of stars left by a companion galaxy as it was torn apart and pulled in by the galaxy’s gravitational forces.

These four observations made by Hubble’s Advanced Camera for Surveys give a close up view of the Andromeda Galaxy, also known as Messier 31 (M 31). Observations of most galaxies do not show the individual stars — even the most powerful telescopes cannot normally resolve the cloudy white shapes into their hundreds of millions of constituent stars.

In the case of the Andromeda Galaxy, however, astronomers have a few tricks up their sleeves. Firstly, images from Hubble Space Telescope have unparalleled image quality as a result of the telescope’s position above the atmosphere. Secondly, M 31 is closer to our own galaxy than any other spiral galaxy (so close that it can even be seen with the naked eye on a very dark night [1]). And thirdly, these observations avoid the crowded centre of the galaxy, where the stars are closest together and hardest to separate from each other.

The resulting images offer a different perspective on a spiral galaxy. Far from being an opaque, dense object, Hubble reminds us that the dominant feature of a galaxy is the huge voids between its stars. Thus, these images do not only show stars in the Andromeda Galaxy (and a handful of bright Milky Way stars that are in the foreground): they also let us see right through the galaxy, revealing far more distant galaxies in the background.

The four images in this release look superficially similar, but on closer inspection they reveal some important differences.

The two images taken in M 31’s halo show the lowest density of stars. The halo is the huge and sparse sphere of stars that surrounds a galaxy. While there are relatively few stars in a galaxy’s halo, studies of the rotation rate of galaxies suggest that there is a great deal of invisible dark matter.

Meanwhile, the images of stars in the Andromeda Galaxy’s disc and a region known as the giant stellar stream show stars far more densely packed, largely outshining the background galaxies. The galaxy’s disc includes the distinctive spiral arms (as well as dimmer and less numerous stars in the gaps between them), while the stream is a large structure which extends out from the disc, and is probably a remnant of a smaller galaxy that was absorbed by the Andromeda Galaxy in the past.

These observations were made between 2004 and 2007 to observe a wide variety of stars in Andromeda, ranging from faint main sequence stars like our own Sun, to the much brighter RR Lyrae stars, which are a type of variable star. With these measurements, astronomers can determine the chemistry and ages of the stars in each part of the Andromeda Galaxy.

The purpose of these observations also explains their exceptional depth: to gain useful data on dim, distant stars, a long series of individual exposures had to be made in each field. Together they combine to make images with a long exposure time. This has the side-effect of also revealing the faint background galaxies, which would otherwise have been invisible.

Written by admin

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *