مرحبًا بك مرة أخرى في Messier Monday! في تكريمنا المستمر لـ Tammy Plotner العظيم ، نلقي نظرة على مجرة Andromeda ، المعروفة أيضًا باسم Messier 31. استمتع!
خلال القرن الثامن عشر ، لاحظ عالم الفلك الفرنسي الشهير تشارلز ميسييه وجود العديد من "الأجسام الغامضة" في سماء الليل. بعد أن أخطأهم في الأصل بالمذنبات ، بدأ في تجميع قائمة بها حتى لا يرتكب الآخرون نفس الخطأ الذي ارتكبه. في الوقت المناسب ، ستضم هذه القائمة (المعروفة باسم Messier Catalogue) 100 من أكثر الأشياء الرائعة في سماء الليل.
أحد هذه الأجسام هو مجرة أندروميدا الشهيرة ، وهي أقرب مجرة حلزونية إلى مجرة درب التبانة والتي سميت بمنطقة السماء التي تظهر فيها (بالقرب من كوكبة أندروميدا). إنها أكبر مجرة في المجموعة المحلية ، وتتميز بكونها واحدة من الأشياء القليلة التي تقترب بالفعل من درب التبانة (ومن المتوقع أن تندمج معنا في بضع مليارات من السنين!).
وصف:
تقترب منا بسرعة تقارب 300 كيلومتر في الثانية ، وكانت جارتنا المجرية الضخمة هدفا لدراسات التركيب الحلزوني ، والعناقيد الكروية والمفتوحة ، والمادة بين النجوم ، والسدم الكوكبية ، وبقايا السوبرنوفا ، والنواة المجرية ، والمجرات المصاحبة ، وأكثر من ذلك طالما أننا كنا نحدق في طريقه مع التلسكوب. إنها جزء من مجموعة المجرات المحلية لدينا ورفيقيها الذين يمكن رؤيتهم بسهولة ليسوا سوى جزءًا من أحد عشر مجرة أخرى تحوم حولها.
في يوم من الأيام ، سوف تصطدم هذه المجرة مع مجرتنا ، بقدر ما تستهلك الآن جارتها - M32. ومع ذلك ، لن يحدث هذا لعدة مليارات من السنين ، لذلك لا تقلق بشأن اضطرابات الجاذبية الهائلة حتى الآن! وليس من المستغرب أن تكون مجرة عملاقة مثل أندروميدا لا تكون كبيرة جدًا من خلال الاحتفاظ بنفسها. كم مرة استهلكت مجرة أندروميدا الكبرى مرة أخرى؟ أكثر من مرة!
في عام 1993 ، كشف تلسكوب هابل الفضائي أن M31 لديها نواة مزدوجة - "بقايا" من وجبة أخرى! كما ذكرت وكالة ناسا ووكالة الفضاء الأوروبية عن الاكتشاف في ذلك الوقت:
"تحتوي كل من القمتين الخفيفتين على بضعة ملايين من النجوم المعبأة بكثافة. الجسم الأكثر إشراقًا هو النواة "الكلاسيكية" كما تمت دراستها من الأرض. ومع ذلك ، تكشف HST أن المركز الحقيقي للمجرة هو بالفعل مكون باهت. أحد التفسيرات المحتملة هو أن الكتلة الأكثر إشراقًا هي بقايا بقايا مجرة تم تفكيكها بواسطة M31. فكرة أخرى هي أن المركز الحقيقي للمجرة تم تقسيمه إلى قسمين عن طريق امتصاص الغبار العميق عبر الوسط ، مما يخلق الوهم بقمتين. تم التقاط هذه الصورة ذات الضوء الأخضر باستخدام كاميرا HST واسعة النطاق والكاميرا الكوكبية (WF / PC) ، في وضع الدقة العالية ، في 6 يوليو 1991. يتم فصل القمتين بمقدار 5 سنوات ضوئية. يبلغ طول صورة هابل 40 سنة ضوئية ".
ربما كان أحد أكثر الاكتشافات إثارة في السنوات الأخيرة في Messier 31 تم إجراؤه بواسطة مرصد Chandra X-Ray. تظهر صورة الأشعة السينية أدناه ، التي تم إجراؤها باستخدام مطياف التصوير CCD المتقدم في مركز تشاندرا للأشعة الفلكية (ACIS) ، الجزء المركزي من مجرة أندروميدا. مرصد شاندرا للأشعة السينية هو جزء من أسطول ناسا من "المراصد الكبرى" جنبًا إلى جنب مع تلسكوب هابل الفضائي.
النقطة الزرقاء في وسط الصورة هي مصدر أشعة سينية "رائع" مليون درجة حيث يوجد جسم أندروميدا المركزي الضخم ، بكتلة 30 مليون شمس ، والذي يعتبره العديد من علماء الفلك ثقبًا أسود فائق الكتلة. ربما يرجع السبب في ذلك إلى الأنظمة الثنائية للأشعة السينية ، حيث يوجد نجم نيوتروني (أو ربما ثقب أسود نجمي) في مدار قريب حول نجم عادي. "
على مر السنين ، تقدمت دراساتنا أكثر مع اكتشاف نجم ثنائي متفوق في Messier 31. كما وضحها Ignasi Ribas (وآخرون) في عام 2005:
"نقدم أول تحليل مفصلي طيفي وفوتومتري لكسوف ثنائي في مجرة أندروميدا (M31). هذا هو نظام 19.3 mag شبه منفصل مع مكونات من النوع الطيفي المتأخر O وأوائل B. من منحنيات الضوء والسرعة الشعاعية قمنا بإجراء تحديد دقيق للكتل ونصف قطر المكونات. تم تقدير درجات الحرارة الفعالة من خلال نمذجة أطياف خط الامتصاص. يقدم التحليل صورة كاملة جوهريًا لخصائص النظام ، وبالتالي تحديد المسافة بدقة إلى M31 ".
اكتشفنا في عام 2005 أكثر. في ذلك الوقت ، أجرى سكوت تشابمان من شركة Caltech ورودريغو إيباتا من مرصد ستراسبورغ وزملاؤهم دراسات مفصلة حول حركات ومعادن ما يقرب من 10000 نجمة في أندروميدا ، والتي تقول إن الهالة النجمية للمجرة "فقيرة بالمعادن". يشير هذا بشكل أساسي إلى أن النجوم الموجودة في الحدود الخارجية للمجرة تفتقر إلى العناصر الأثقل من الهيدروجين.
وفقًا لشابمان ، كان هذا مفاجئًا لأن أحد الاختلافات الرئيسية التي يعتقد أنها موجودة بين أندروميدا ودرب التبانة هو أن الهالة النجمية للأول كانت غنية بالمعادن والأخيرة فقيرة بالمعادن. إذا كانت كلتا المجرتين فقيرة بالمعادن ، فلا بد أنهما كان لهما تطورات متشابهة جدًا. كما أوضح تشابمان:
"على الأرجح ، بدأت المجرتان في غضون نصف مليار سنة من الانفجار العظيم ، وعلى مدى الثلاثة إلى أربعة مليارات سنة القادمة ، كان كلاهما يتراكمان بنفس الطريقة عن طريق شظايا بروتوباكتيك التي تحتوي على مجموعات أصغر من النجوم تسقط في المادة المظلمة. هالات. "
بينما لا أحد يعرف بعد ما هي المادة المظلمة ، فإن وجودها راسخ بسبب الكتلة التي يجب أن توجد في المجرات لنجومها لتدور حول المراكز المجرية. في الواقع ، تفترض النظريات الحالية لتطور المجرة أن آبار المادة المظلمة كانت بمثابة "بذرة" لمجرات اليوم ، مع سحب المادة المظلمة لمجموعات أصغر من النجوم عندما تمر بالقرب منها.
ما هو أكثر من ذلك ، أن المجرات مثل أندروميدا ودرب التبانة ربما تكون قد التهمت حوالي 200 مجرة أصغر وشظايا بروتاكالاكتيك على مدى الـ 12 مليار سنة الماضية. وصل تشابمان وزملاؤه إلى استنتاج حول هالة أندروميدا الفقيرة بالمعادن من خلال الحصول على قياسات دقيقة للسرعة التي تتقدم بها النجوم الفردية مباشرة أو تتحرك مباشرة من الأرض.
يُطلق على هذا المقياس السرعة الشعاعية ، ويمكن تحديده بدقة شديدة باستخدام مطياف الأدوات الرئيسية مثل تلسكوب Keck-II 10 أمتار ، والذي تم استخدامه في الدراسة. من حوالي 10000 نجمة أندروميدا التي حصل الباحثون على سرعات شعاعية لها ، تبين أن حوالي 1000 نجم في الهالة النجمية العملاقة التي تمتد إلى الخارج لأكثر من 500000 سنة ضوئية.
يعتقد أن هذه النجوم ، بسبب افتقارها للمعادن ، قد تكونت في وقت مبكر جدًا ، في وقت كانت فيه هالة المادة المظلمة الضخمة قد التقطت أول شظاياها الأولية. على النقيض من ذلك ، فإن النجوم التي تهيمن بالقرب من مركز المجرة هي تلك التي تشكلت ودمجت لاحقًا ، وتحتوي على عناصر أثقل بسبب عمليات التطور النجمية ، بالإضافة إلى كونها فقيرة بالمعادن ، فإن نجوم الهالة تتبع مدارات عشوائية و ليست في تناوب.
في المقابل ، تدور نجوم قرص أندروميدا المرئي بسرعات تصل إلى 200 كيلومتر في الثانية ، ووفقًا لإيباتا ، يمكن أن تؤدي الدراسة إلى رؤى جديدة حول طبيعة المادة المظلمة. يقول إيباتا: "هذه هي المرة الأولى التي نتمكن فيها من الحصول على رؤية بانورامية لحركات النجوم في هالة المجرة". "تسمح لنا هذه النجوم بوزن المادة المظلمة وتحديد كيفية تناقصها مع المسافة".
تاريخ الملاحظة:
عُرفت أندروميدا باسم "السحابة الصغيرة" للفلكي الفارسي عبد الرحمن الصوفي ، الذي وصفها وصوَّرها عام 964 م في كتابه. كتاب النجوم الثابتة. وقد قام جيوفاني باتيستا هودييرنا عام 1654 بفهرسة هذه المجرة الرائعة ، وإدموند هالي عام 1716 ، و Bullialdus 1664 ، ومرة أخرى تشارلز ميسيير عام 1764.
مثل معظم الأشياء التي أضافها إلى كتالوج Messier ، أخطأ في فهم المجرة في البداية على أنها كائن ضبابي. كما كتب عن الشيء في ملاحظاته:
"كانت السماء جيدة جدًا في ليلة 3 إلى 4 أغسطس 1764 ؛ وكانت كوكبة أندروميدا بالقرب من الزوال ، لقد درست باهتمام السديم الجميل في حزام أندروميدا ، الذي اكتشفه سيمون ماريوس في عام 1612 ، والذي تم رصده منذ ذلك الحين بعناية فائقة من قبل علماء الفلك المختلفين ، وأخيرًا من قبل م جنتيل الذي أعطى وصفا وافيا ومفصلا جدا في مجلد مذكرات الأكاديمية لعام 1759 ، صفحة 453 ، مع رسم لمظهرها. لن أذكر هنا ما كتبته في مجلتي: لقد استخدمت أدوات مختلفة لفحص هذا السديم ، وقبل كل شيء تلسكوب ميلادي ممتاز يبلغ طوله 30 نقطة بؤرية ، والمرآة الكبيرة التي يبلغ قطرها 6 نقاط ، ومكبر 104 مرة الأجسام: ظهر وسط هذا السديم مشرقًا إلى حد ما مع هذه الآلة ، دون أي ظهور للنجوم ؛ تضاءل الضوء حتى الإطفاء. يشبه مخروطين أو أهرامات ضوئية ، متناقضة في قواعدهما ، والتي كان المحور في الاتجاه من الشمال الغربي إلى الجنوب الشرقي ؛ نقطتا الضوء أو القمتان على بعد حوالي 40 دقيقة من القوس. أقول ، بسبب صعوبة التعرف على هذين الطرفين. القاعدة المشتركة للهرمين هي 15 دقيقة: تم عمل هذه القياسات بواسطة تلسكوب نيوتوني من 4 أقدام ونصف الطول البؤري ، مجهز بميكرومتر من الأسلاك الحريرية. باستخدام نفس الأداة ، قارنت منتصف قمم مخروط الضوء مع النجم غاما أندروميداي من الحجم الرابع القريب جدًا منه ، وبعيدًا قليلاً عن موازته. من هذه الملاحظات ، استنتجت الصعود الصحيح لمنتصف هذا السديم على أنه 7d 26 ″ 32 ″ وانحرافه 39d 9 ′ 32 ″ شمالاً. منذ خمسة عشر عامًا شاهدت خلالها السديم ولاحظته ، لم ألاحظ أي تغيير في مظهره. بعد أن أدركتها دائمًا بنفس الشكل. "
سيراقب عدد كبير من علماء الفلك مجرة أندروميدا على مر السنين ، كل منهم يصفها بشكل ملون. ومع ذلك ، كما نعلم من التاريخ ، سوف يستغرق الأمر بعض الوقت قبل أن يتم اكتشاف طبيعته الحقيقية كمجرة خارجية. هنا حيث يجب أن نولي أقصى الاحترام للسير ويليام هيرشل ، الذي كان يعرف قبل الجميع ، أنه كان هناك شيء مختلف تمامًا عن كائن ميسيير 31!
على الرغم من أنه لم ينشر علنًا ملاحظاته الملحوظة على اكتشافات فلكي آخر ، إلا أنه من العار أنه لم يفعل هذا ما كان عليه قوله:
".. ولكن عندما يكون جسم ما بهذه البنية ، أو على مسافة بعيدة منا ، فإن أعلى قوة اختراق ، والتي تم تطبيقها عليها حتى الآن ، تتركها غير محددة سواء كانت تنتمي إلى فئة السدم أو النجوم ، قد يطلق عليه غامض. نظرًا لوجود فرق كبير في غموض هذه الأشياء ، فقد رتبت 71 منها في المجموعات الأربع التالية. يحتوي الأول على سبعة أشياء قد يفترض أن تتكون من نجوم ، ولكن حيث الملاحظات التي تم إجراؤها حتى الآن ، سواء من مظهرها أو شكلها ، تتركها مترددة في أي فئة يجب وضعها. Connoiss. 31 [M31] هي: نواة كبيرة ذات فروع ضبابية واسعة النطاق ، ولكن النواة مرتبطة بها تدريجيًا جدًا. يبدو أن النجوم المتناثرة فوقها خلفها ، ويبدو أنها تفقد جزءًا من بريقها في مرور نورها من خلال الضبابية ؛ لا يوجد أكثر منهم متناثرة على الحي القريب. قمت بفحصه في خط الطول مع مرآة قطرها 24 بوصة ، ورأتها في درجة عالية من الكمال ؛ لكن طبيعتها لا تزال غامضة. يبدو أن ضوءه ، بدلاً من أن يبدو قابلاً للحل مع هذه الفتحة ، أكثر حليبيًا. يجب أن تظل الكائنات في هذه المجموعة غامضة في الوقت الحاضر. "
تحديد موقع مسييه 31:
حتى في ظل سماء معتدلة الضوء ، يمكن العثور بسهولة على مجرة Andromeda ، التي تقع في كوكبة Andromeda ، بالعين المجردة - إذا كنت تعرف إلى أين تبحث. يمكن لعلماء الفلك المخضرمين أن يشيروا حرفياً إلى السماء ويظهروا لك موقع M31 ، ولكن ربما لم تحاول العثور عليه. صدق أو لا تصدق ، هذه مجرة سهلة للكشف حتى تحت ضوء القمر.
ما عليك سوى تحديد نمط النجوم الكبير على شكل الماس والذي هو ساحة بيغاسوس الكبرى. النجم الشمالي هو ألفا ، وهنا سنبدأ قفزتنا. ابق مع السلسلة الشمالية من النجوم وانظر بأربعة أصابع بعيدًا عن ألفا لنجم يمكن رؤيته بسهولة. المقبل على طول السلسلة هو حوالي ثلاثة عرض أصابع أخرى. عرضان آخران للأصابع إلى الشمال وسترى نجمة باهتة تبدو وكأنها تحتوي على شيء ملطخ في مكان قريب.
وجه مناظيرك إلى هناك ، لأنها ليست سحابة - إنها مجرة Andromeda! الآن صوب منظارك أو تلسكوبك الصغير في طريقه ... ربما تكون إحدى أكثر المجرات تميزًا للمراقب المبتدئ ، تمتد M31 كثيرًا من السماء لدرجة أنها تأخذ العديد من مجالات الرؤية في تلسكوب أكبر ، وحتى تحتوي على مجموعاتها وسدمها مع تعيينات كتالوج عام جديدة.
إذا كان لديك تلسكوب أكبر قليلاً ، فقد تتمكن أيضًا من التقاط رفيقي M31 - M32 و M110. حتى مع عدم وجود مجال أو مناظير ، من المدهش جدًا أن نرى شيئًا - أي شيء! - على بعد أكثر من مليوني سنة ضوئية!
استمتع بهذه المجرة الرائعة والغامضة في أي فرصة! حتى أكثر وسائل المساعدة البصرية تواضعًا ستكشف عن ما هي عليه ... عالم جزيرة آخر!
وإليك حقائق سريعة عنك. استمتع!
اسم الكائن: مسييه 31
التعيينات البديلة: M31 ، NGC 224 ، Andromeda Galaxy
نوع الكائن: اكتب Sb Galaxy
كوكبة: أندروميدا
الصعود الصحيح: 00: 42.7 (ساعة: دقيقة)
انحراف: +41: 16 (درجة: م)
مسافة: 2900 (كلي)
السطوع البصري: 3.4 (ماج)
البعد الظاهري: 178 × 63 (الحد الأدنى للقوس)
لقد كتبنا العديد من المقالات المثيرة للاهتمام حول كائنات Messier هنا في مجلة الفضاء. إليكم مقدمة تامي بلوتنر لكائنات ميسييه ، M1 - سديم السرطان ، M8 - سديم البحيرة ، ومقالات ديفيد ديكسون عن ماراثون 2013 و 2014.
تأكد من التحقق من كتالوج Messier الكامل. ولمزيد من المعلومات ، راجع قاعدة بيانات SEDS Messier.
مصادر:
- ويكيبيديا - مجرة أندروميدا
- أشياء مسير - Messier 31 - مجرة أندروميدا
- سيدز - مسييه 31
