Андромеда в газовом облаке: квазары помогают изучить наружные оболочки галактик — uzkinobiz.ru

С помощью телескопа Hubble астрологи NASA составили детализированную карту газовой оболочки (гало) галактики Андромеды. В качестве подсветки использовалось излучение 43 фоновых квазаров — сверхъярких источников света на большенном расстоянии. Поглощение света от их на луче зрения при его прохождении через скопление плазмы дозволяет найти состав крайнего. Газовая оболочка вокруг Андромеды имеет сложную двухъярусную структуру и простирается наиболее чем на миллион световых лет, фактически соприкасаясь с оболочкой нашей Галактики.

Туманность Андромеды (M31) можно разглядеть в бинокль либо маленькой телескоп.

Галактика Андромеды, либо Туманность Андромеды (M31) — это наиблежайшая к нам большая галактика, по размерам в пару раз превосходящая нашу галактику Млечный Путь.

Она находится на расстоянии 2-ух с половиной миллионов световых лет и является самой большой в Местном скоплении галактик. Это одна из немногих галактик, которые можно узреть в ночном небе невооружённым глазом — на небесной сфере она размещена в северном созвездии Андромеды, неподалеку от дуги Млечного Пути, и смотрится как вытянутая в одном направлении туманная полоса. Размер её длинноватой стороны на небе около трёх градусов, другими словами 6 полных дисков Луны.

Проект AMIGA (Absorption Map of Ionized Gas in Andromeda) — широкая программка исследовательских работ галактики Андромеды и её окружностей по данным телескопа Hubble в ультрафиолетовом спектре. Речь до этого всего о галактическом гало — газовой оболочке, окружающей галактики и простирающейся, возможно, на расстояния, во много раз превосходящие размеры самой галактики. Размер данной нам оболочки у галактик можно грубо оценить, из физических суждений, как расстояние, на котором частички газа ещё остаются гравитационно связанными с галактикой (в астрофизике употребляется понятие вириального радиуса, лишь почаще оно встречается в разных моделях тёмной материи). Для галактики Андромеды это около миллиона световых лет. Таковая оболочка сложена весьма разреженной плазмой — ионизированным газом, собственное излучение которого найти трудно, но его общая масса, как считается, для циклопических галактик вроде Млечного Пути и Андромеды быть может примерно равной массе звёздного вещества в галактике. Структуру вещества гало можно изучить, если за ним размещен мощнейший источник света — квазар, либо квази-звёздный объект (QSO, Quasi-Stellar Object). Это — активные ядра удалённых галактик и самые калоритные источники света во Вселенной; их яркость во много раз превосходит яркость всех звёзд в галактике вроде нашей. Если таковой источник размещается за некой галактикой и её газовой оболочкой, то можно изучить поглощение света на полосы луча и по диапазонам поглощения найти состав галактического гало.

Местная группа галактик — Млечный Путь, Туманность Андромеды (M31), Треугольник (M33) и их спутники.

Мысль способа не нова, и ранее так пробовали определять структуру гало удалённых галактик, которые случаем оказывались на полосы зрения до какого-либо квазара. В отличие от их, область гало в Андромеде на небесной сфере занимает до 30°, и за ней размещается много таковых объектов. Проект AMIGA дает картирование пространственной структуры газовой оболочки Андромеды с помощью нескольких 10-ов источников подсветки. При взоре на огромное количество «фоновых» источников света через галактическое гало можно найти степень поглощения света на различных его участках. Всего галактика «подсвечивается» 43 таковыми квазарами, беспорядочно разбросанными по небесной сфере на различных расстояниях от её центра. Главный инструмент исследования на галлактическом телескопе Hubble — ультрафиолетовый спектрограф COS (Cosmic Origins Spectrograph). Ультрафиолетовый спектр дозволяет найти полосы поглощения тяжёлых частей в ионизированном газе — углерода, кремния и кислорода. Так как ультрафиолет поглощается атмосферой Земли, такое исследование доступно лишь с помощью спектрографов на галлактических телескопах. Схожее исследование проводили и ранее, но в пилотной версии несколько годов назад было применено 6 квазаров, что позволило установить существование гало и найти его размеры и примерный состав. В сей раз 43 источника дали наиболее детализированную картину. Новенькая статья по текущим результатам проекта вышла в конце августа 2020 года в The Astrophysical Journal (публикация также доступна как препринт на arXiv.org).

Газовая оболочка (гало) галактики Андромеды и 43 квазара — фоновые источники света, использованные для её исследования. NASA, ESA, E. Wheatley (STScI).

Такое «исследование на просвет» показало, что гало Андромеды имеет слоистую структуру: оно состоит из 2-ух чётко различимых газовых слоёв — внутреннего и наружного. Внутренняя оболочка размерами до полумиллиона световых лет имеет наиболее сложное строение и динамику. Наружная оболочка, напротив, наиболее ординарна, но её газ находится при наиболее высочайшей температуре. Возможно, различие обосновано воздействием взрывов сверхновых в диске галактики, которые в большей степени затрагивают конкретно внутреннюю оболочку. А наружная часть гало имеет размеры 1,3 миллиона световых лет, что составляет половину расстояния до нашей Галактики. В неких направлениях её размер доходит до 2 миллионов световых лет.

Наша Галактика Млечный Путь обязана быть окружена таковой плазменной оболочкой аналогичного строения и размеров. Исследование общей структуры Млечного Пути и его газового гало труднее из-за того, что Галлактика находится снутри галактического диска поблизости 1-го из его краёв. С этого ракурса трудно судить даже о том, что находится на иной стороне диска Галактики. Распространённые изображения Млечного Пути как спиральной галактики с центральной перемычкой и нескольких её рукавов — это экстраполяция на основании исследования ближайших окружностей (рукавов Ориона и Персея) и по аналогии со снимками остальных спиральных галактик, повёрнутых к нам лицевой стороной. Аналогично есть разумные основания считать, что гало галактики Андромеда и Млечного Пути должны быть схожими по структуре и размерам. Обе галактики движутся навстречу друг дружке, и через 4 млрд лет должны столкнуться, образовав, возможно, одну огромную галактику эллиптического типа. Судя по размерам обнаруженной газовой структуры, может быть, гало Андромеды уже соприкасается с таковой же оболочкой нашей Галактики. Потому можно сказать, что слияние 2-ух галактик уже началось.

Размеры гало Андромеды на звёздном небе, если б её газовую оболочку можно было узреть. NASA, ESA, J. DePasquale, E. Wheatley (STScI), Z. Levay.