- คุณสมบัติ Andromeda
- วิธีการดู Andromeda?
- กลุ่มกาแลคซีในท้องถิ่น
- โครงสร้าง
- กำเนิดและวิวัฒนาการ Andromeda กำเนิดขึ้นมาได้อย่างไร?
- Cepheids และระยะทางดาราศาสตร์
- ความสัมพันธ์ระหว่างขนาดและระยะทาง
- อ้างอิง
แอนโดรเมดาเป็นกาแลคซีที่ประกอบด้วยกลุ่มดาวระบบฝุ่นและก๊าซทั้งหมดนี้ขึ้นอยู่กับแรงโน้มถ่วง มันอยู่ห่างจากโลก 2.5 ล้านปีแสงและเป็นวัตถุเดียวที่มองเห็นได้ด้วยตาเปล่าที่ไม่ได้อยู่ในทางช้างเผือก
บันทึกแรกของกาแลคซีเกิดขึ้นตั้งแต่ปี ค.ศ. 961 เมื่ออัล - ซูฟีนักดาราศาสตร์ชาวเปอร์เซียอธิบายว่ามีเมฆเล็กน้อยในกลุ่มดาวอันโดรเมดา เป็นไปได้มากว่าชนชาติโบราณอื่น ๆ สามารถรับรู้ได้เช่นกัน
รูปที่ 1. ดาราจักรแอนโดรเมดาซึ่งคล้ายกับทางช้างเผือกที่เห็นในแสงอัลตราไวโอเลต ที่มา: Wikimedia Commons
ต่อมาด้วยกล้องโทรทรรศน์นักดาราศาสตร์ที่ติดตามกาลิเลโอเรียกมันว่า "เนบิวลา" ในช่วงกลางศตวรรษที่ 19 กล้องโทรทรรศน์ที่ทรงพลังที่สุดมีเส้นผ่านศูนย์กลาง 72 นิ้วและสร้างขึ้นโดยวิลเลียมพาร์สันส์นักดาราศาสตร์ชาวไอริชซึ่งสังเกตเห็นโครงสร้างเกลียวที่น่าสงสัยของเนบิวล่าบางชนิดโดยตรง
ในปี 1924 นักดาราศาสตร์เอ็ดวินฮับเบิลตระหนักว่าเนบิวลาเกลียวแอนโดรเมดาไม่ได้เป็นส่วนหนึ่งของทางช้างเผือก ด้วยเหตุนี้เขาจึงใช้คุณสมบัติของ Cepheids ซึ่งเป็นกลุ่มดาวที่มีความสว่างแตกต่างกันไปเป็นระยะ ๆ เป็นประจำ
ขนาดและอุณหภูมิของ Cepheids จะเพิ่มขึ้นและลดลงซึ่งเกี่ยวข้องกับความส่องสว่างที่แม่นยำมากกับช่วงเวลาของพวกมัน ด้วยวิธีนี้ฮับเบิลสามารถสร้างมาตราส่วนระยะทางสำหรับเอกภพและประมาณระยะทางระหว่างแอนโดรเมดาและทางช้างเผือกได้ สิ่งนี้ยืนยันว่าในความเป็นจริงแล้วเนบิวลาเป็นกาแลคซีอิสระและจักรวาลมีขนาดใหญ่กว่าที่พวกเขาจินตนาการไว้มาก
คุณสมบัติ Andromeda
แอนโดรเมดาเป็นดาราจักรชนิดก้นหอยที่มีรูปร่างคล้ายกับทางช้างเผือกของเรา มีรูปร่างเหมือนแผ่นดิสก์แบนโดยมีส่วนนูนตรงกลางและมีแขนเกลียวหลายอัน กาแลคซีบางแห่งไม่ได้มีการออกแบบนี้
ฮับเบิลที่สังเกตเห็นพวกมันหลายร้อยตัวจำแนกพวกมันออกเป็นรูปไข่ (E) แม่และเด็ก (L) และเกลียว (S) ในแผนภาพส้อมเสียงที่มีชื่อเสียงของเขาหรือลำดับฮับเบิลที่ยังคงใช้มาจนถึงปัจจุบัน
รูปที่ 2. ส้อมเสียงของฮับเบิล ที่มา: Wikimedia Commons
ในทางกลับกันกาแลคซีแบบก้นหอยแบ่งออกเป็นสองกลุ่มคือกลุ่มที่มีแถบกลางและกลุ่มที่ไม่มี
ฉันทามติในปัจจุบันคือทางช้างเผือกของเราเป็นกาแล็กซีก้นหอย Sb แม้ว่าเราจะไม่สามารถมองเห็นได้จากภายนอก แต่แอนโดรเมดาเป็นกาแล็กซีก้นหอยที่เรียบง่ายหรือไม่มีการกีดขวางซึ่งเรามองเห็นเกือบสุดขอบจากที่นี่
ข้อมูลที่สำคัญที่สุดของ Andromeda ได้แก่ :
- มีแกนคู่ (ดูส่วนโครงสร้างด้านล่าง)
- ขนาดเทียบได้กับทางช้างเผือก แอนโดรเมดามีขนาดใหญ่กว่าเล็กน้อย แต่ทางช้างเผือกมีมวลมากกว่าและมีสสารมืดมากกว่า
- แอนโดรเมดามีดาราจักรบริวารหลายแห่งซึ่งมันมีปฏิกิริยากับความโน้มถ่วง ได้แก่ กาแลคซีแคระทรงรี: M32 และ M110 และกาแล็กซีก้นหอยขนาดเล็ก M33
- เส้นผ่านศูนย์กลาง 220,000 ปีแสง
- มีความสว่างมากกว่าทางช้างเผือกประมาณสองเท่าโดยมีดาว 1 พันล้านดวง
- ใกล้ถึง 3% ของพลังงานที่แอนโดรเมดาปล่อยออกมาอยู่ในย่านอินฟราเรดในขณะที่ทางช้างเผือกเปอร์เซ็นต์นี้คือ 50% โดยปกติแล้วค่านี้จะสัมพันธ์กับอัตราการก่อตัวของดาวดังนั้นในทางช้างเผือกจึงมีค่าสูงและในแอนโดรเมดาจะต่ำกว่า
วิธีการดู Andromeda?
แค็ตตาล็อก Messier ซึ่งเป็นรายการวัตถุทางดาราศาสตร์ 110 ชิ้นที่มีอายุย้อนไปถึงปี 1774 ตั้งชื่อดาราจักรแอนโดรเมดาซึ่งมองเห็นได้ในกลุ่มดาวที่มีชื่อเดียวกันว่าวัตถุ M31
ในส่วนนี้แคตตาล็อก NGC (แคตตาล็อกทั่วไปใหม่ของเนบิวล่าและกลุ่มดาว) เรียกว่า NGC 224
การกำหนดเหล่านี้เป็นความคิดที่ดีที่ควรจดจำเมื่อค้นหากาแลคซีบนแผนที่ท้องฟ้าเนื่องจากใช้ในแอปพลิเคชันทางดาราศาสตร์จำนวนมากสำหรับคอมพิวเตอร์และโทรศัพท์
เพื่อให้เห็นภาพแอนโดรเมดาจะสะดวกในการค้นหากลุ่มดาวแคสซิโอเปียก่อนซึ่งมีรูปร่างลักษณะเฉพาะในรูปแบบของตัวอักษร W หรือ M ขึ้นอยู่กับวิธีที่คุณเห็น
Cassiopea นั้นมองเห็นได้ง่ายมากบนท้องฟ้าและกาแล็กซีแอนโดรเมดาอยู่ระหว่างมันกับกลุ่มดาวแอนโดรเมดาอย่างเหมาะสมดังที่เห็นในแผนภาพนี้:
รูปที่ 3. รายละเอียดของแผนที่ท้องฟ้าเพื่อค้นหากาแล็กซีแอนโดรเมดา ที่มา: F. Zapata
โปรดทราบว่าหากต้องการดูกาแล็กซี่ด้วยตาเปล่าท้องฟ้าจะต้องมืดมากและไม่มีแสงไฟประดิษฐ์ในบริเวณใกล้เคียง
อย่างไรก็ตามเป็นไปได้ที่จะเห็นกาแลคซีแม้จะอยู่ในเมืองที่มีประชากรอาศัยอยู่ในคืนที่อากาศแจ่มใส แต่อย่างน้อยก็ต้องใช้กล้องส่องทางไกลช่วยเสมอ ภายใต้สถานการณ์เช่นนี้วงรีสีขาวขนาดเล็กจะโดดเด่นในตำแหน่งที่ระบุ
ด้วยกล้องโทรทรรศน์สามารถแยกแยะรายละเอียดอื่น ๆ ของกาแลคซีได้อีกมากมายและยังสามารถระบุตำแหน่งกาแลคซีขนาดเล็กสองแห่ง
ช่วงเวลาที่เหมาะสมที่สุดของปีในการดู ได้แก่
- ซีกโลกเหนือ : แม้ว่าจะมองเห็นได้น้อยกว่าตลอดทั้งปี แต่เดือนที่เหมาะสมที่สุดคือสิงหาคมและกันยายน
- ซีกโลกใต้ : ระหว่างเดือนตุลาคมถึงธันวาคม
สุดท้ายขอแนะนำให้สังเกตในช่วงพระจันทร์ใหม่เพื่อให้ท้องฟ้ามืดสนิทและสวมเสื้อผ้าที่เหมาะสมกับฤดูกาล
กลุ่มกาแลคซีในท้องถิ่น
ทั้งกาแลคซีแอนโดรเมดาและทางช้างเผือกอยู่ในกลุ่มกาแลคซีในท้องถิ่นซึ่งรวมกลุ่มกาแลคซีทั้งหมด 40 แห่ง ทางช้างเผือกแอนโดรเมดาและดาราจักรสามเหลี่ยมเป็นสมาชิกที่ใหญ่ที่สุดในกลุ่มนี้
ส่วนที่เหลือประกอบด้วยดาราจักรแคระประเภทรูปไข่เกลียวหรือไม่สม่ำเสมอซึ่งรวมถึงเมฆแมกเจลแลน
โครงสร้าง
โครงสร้างของ Andromeda นั้นโดยพื้นฐานแล้วเหมือนกับของดาราจักรชนิดก้นหอยทั้งหมด:
รูปที่ 4 โครงสร้างของดาราจักรชนิดก้นหอยทั่วไป ที่มา: มหาวิทยาลัยแมนิโทบา
- นิวเคลียสซึ่งเป็นที่ตั้งของหลุมดำมวลมหาศาล
- หลอดไฟล้อมรอบนิวเคลียสและเต็มไปด้วยดวงดาวที่ก้าวหน้าในวิวัฒนาการของมัน
- ดิสก์ของวัสดุระหว่างดวงดาว
- รัศมีทรงกลมกระจายขนาดใหญ่ที่ล้อมรอบโครงสร้างที่ตั้งชื่อแล้วและสับสนกับรัศมีของทางช้างเผือกที่อยู่ใกล้เคียง
กำเนิดและวิวัฒนาการ Andromeda กำเนิดขึ้นมาได้อย่างไร?
กาแลคซีมีต้นกำเนิดในกลุ่มโปรโตกาแลกซี่หรือเมฆก๊าซดึกดำบรรพ์ที่จัดระเบียบหลังจากบิกแบงไม่นานการระเบิดครั้งใหญ่ที่ก่อให้เกิดเอกภพ
ในช่วงบิกแบงจะเกิดธาตุที่เบากว่าไฮโดรเจนและฮีเลียม ด้วยวิธีนี้ protogalaxies แรกจำเป็นต้องประกอบด้วยองค์ประกอบเหล่านี้
ตอนแรกเรื่องนี้กระจายเป็นเนื้อเดียวกัน แต่ในบางประเด็นก็สะสมมากกว่าในเรื่องอื่นเล็กน้อย ในสถานที่ที่มีความหนาแน่นสูงขึ้นแรงโน้มถ่วงจะเตะเข้าและทำให้เกิดการสะสมของสสารมากขึ้น เมื่อเวลาผ่านไปการหดตัวของแรงโน้มถ่วงก่อให้เกิดโปรโตกาแลกซี่
แอนโดรเมดาอาจเป็นผลมาจากการรวมตัวของโปรโตกาแลกซี่หลายตัวที่เกิดขึ้นเมื่อประมาณ 10 พันล้านปีก่อน
เมื่อคำนึงถึงอายุโดยประมาณของเอกภพคือ 13,700 ล้านปีแอนโดรเมดาก่อตัวขึ้นไม่นานหลังจากบิ๊กแบงเช่นเดียวกับทางช้างเผือก
ในระหว่างการดำรงอยู่แอนโดรเมดาได้ดูดซับโปรโตกาแลกซี่และกาแลคซีอื่น ๆ ซึ่งช่วยให้มันมีรูปร่างในปัจจุบัน นอกจากนี้อัตราการก่อตัวของดาวยังเปลี่ยนแปลงไปตลอดเวลาเนื่องจากในช่วงเวลาดังกล่าวอัตราการก่อตัวของดาวจะเพิ่มขึ้น
แม้ว่าจักรวาลจะขยายตัว แต่กาแลคซีแอนโดรเมดากำลังเข้าใกล้ทางช้างเผือกอย่างรวดเร็วด้วยอัตรา 300 กม. / วินาทีดังนั้นในอนาคตอันไกลคาดว่าจะมี "การชน" ระหว่างสองหรืออย่างน้อยหนึ่งแนวทาง ดังนั้นทั้งสองจึงผิดรูปอย่างมาก
เหตุการณ์ดังกล่าวไม่ใช่เรื่องแปลกและไม่จำเป็นต้องมีความรุนแรงหรือทำลายล้างเนื่องจากระยะห่างระหว่างดวงดาวมาก
หากกาแล็กซีที่ชนกันมีขนาดเท่ากันอาจสูญเสียรูปร่างและก่อตัวเป็นดาราจักรรูปไข่หรือกาแล็กซีที่ผิดปกติ หากมีขนาดเล็กกว่าตัวที่ใหญ่กว่าจะคงรูปร่างไว้โดยการดูดซับมิฉะนั้นจะพบการเสียรูปที่สังเกตเห็นได้ไม่มากก็น้อย
Cepheids และระยะทางดาราศาสตร์
Edwin Hubble ใช้ Cepheids เพื่อกำหนดระยะทางไปยัง Andromeda และเพื่อแสดงให้เห็นว่ามันเป็นกาแลคซีที่อยู่นอกเหนือจากทางช้างเผือก
Cepheids เป็นดาวที่สว่างมากสว่างกว่าดวงอาทิตย์มากดังนั้นจึงสามารถมองเห็นได้จากที่ไกลมาก Polaris ดาวขั้วเป็นตัวอย่างของ Cepheid
พวกเขามีความโดดเด่นด้วยความจริงที่ว่าพวกเขาได้รับการขยายและการหดตัวเป็นระยะซึ่งในระหว่างที่ความสว่างจะเพิ่มขึ้นและลดลงในช่วงเวลาปกติ นั่นคือเหตุผลที่พวกเขาเรียกว่าดาวที่เร้าใจ
นักดาราศาสตร์ Henrietta Leavitt (1868-1921) พบว่า Cepheid ใด ๆ ที่มีช่วงเวลาเดียวกัน T มีความสว่างหรือขนาดภายในเท่ากันตามสมการ:
Mv = -1.43 - 2.81 log T
นี่เป็นเรื่องจริงสำหรับ Cepheid ทุกตัวไม่ว่ามันจะอยู่ไกลแค่ไหนก็ตาม ดังนั้นเมื่อระบุ Cepheid ในกาแลคซีที่อยู่ห่างไกลการตรวจสอบคาบของมันจะแสดงขนาดของมันด้วยเนื่องจากก่อนหน้านี้มีขนาดเทียบกับเส้นโค้งคาบ
ตอนนี้แหล่งกำเนิดแสงใด ๆ มีขนาดที่แท้จริงและขนาดที่ชัดเจน
เมื่อมองเห็นแสงไฟที่สว่างเท่า ๆ กันสองดวงในเวลากลางคืนในระยะไกลทั้งคู่อาจมีความสว่างภายในเท่ากัน แต่แหล่งที่มาแหล่งใดแหล่งหนึ่งอาจมีความสว่างและอยู่ใกล้น้อยกว่าด้วยดังนั้นจึงมีลักษณะเหมือนกัน
ขนาดที่แท้จริงของดาวมีความสัมพันธ์กับความส่องสว่างของมัน: เป็นที่ชัดเจนว่ายิ่งมีขนาดมากเท่าใดความส่องสว่างก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น ในทางกลับกันความแตกต่างระหว่างขนาดที่ชัดเจนและขนาดภายในนั้นสัมพันธ์กับระยะทางไปยังแหล่งกำเนิด
ความสัมพันธ์ระหว่างขนาดและระยะทาง
นักดาราศาสตร์ใช้สมการต่อไปนี้ที่เกี่ยวข้องกับตัวแปรทั้งสามที่กล่าวถึง ขนาดที่แท้จริงขนาดและระยะทางที่ชัดเจน:
m v - M v = -5 + 5 log d
โดยที่ m vคือขนาดปรากฏ M vคือขนาดสัมบูรณ์และ d คือระยะห่างจากแหล่งกำเนิดแสง (เป็นพาร์เซก *) ในกรณีนี้คือดาว
ด้วยวิธีนี้ฮับเบิลพบเซเฟอิดส์ในเนบิวลาแอนโดรเมดาที่มีขนาดเล็กมากซึ่งหมายความว่าพวกมันอยู่ไกลมาก
ระยะห่างระหว่างเรากับแอนโดรเมดาที่ฮับเบิลกำหนดด้วยวิธีนี้คือ 285 กิโลพาร์เซกหรือมากกว่า 929,000 ปีแสง ค่าที่ยอมรับในปัจจุบันคือ 2.5 ล้านปีแสงซึ่งมากกว่าที่ฮับเบิลประมาณสองเท่าเล็กน้อย
ปรากฎว่าในขณะที่ฮับเบิลทำการประเมินมันไม่ทราบว่ามีเซเฟอิดส์อยู่สองคลาสดังนั้นเขาจึงประเมินระยะทางต่ำเกินไป อย่างไรก็ตามเรื่องนี้เขาสามารถพิสูจน์ได้ว่ามันใหญ่มากจนแอนโดรเมดาไม่ได้เป็นส่วนหนึ่งของทางช้างเผือกอย่างแน่นอน
* 1 พาร์เซก = 3.26 ปีแสง
อ้างอิง
- Taylor, N. The Andromeda Galaxy (M31): สถานที่ลักษณะและรูปภาพ ดึงมาจาก: space.com.
- มหาวิทยาลัยแมนิโทบา โครงการวิจัย 1: กาแลคซีเกลียว สืบค้นจาก: Physics.umanitoba.ca.
- Pasachoff, J. 2007. คอสมอส: ดาราศาสตร์ในยุคสหัสวรรษใหม่ ฉบับที่สาม ทอมสัน - บรูคส์ / โคล.
- เมล็ดพันธุ์ M. 2011. รากฐานของดาราศาสตร์. ฉบับที่เจ็ด การเรียนรู้ Cengage
- วิกิพีเดีย ดาราจักรแอนโดรเมดา สืบค้นจาก: es.wikipedia.org.