Jeden malý roh obrovské galaxie Andromeda (M31). Obrazový kredit: Subaru. Klikni pro zvětšení.
Krásná andromedská galaxie vypadala jako stará fuzzy skvrna předků. Moderní astronomové o tisíciletí později se ukázali jako vynikající příležitost lépe porozumět vesmíru. V tomto posledním případě je náš nejbližší galaktický soused dar, který neustále dává.
Scott Chapman z Kalifornského technologického institutu a Rodrigo Ibata z Observatoire Astronomique de Strasbourg ve Francii vedli tým astronomů v projektu, který zmapoval podrobné pohyby hvězd na okraji galaxie Andromeda. Jejich nedávná pozorování s Keckovými dalekohledy ukazují, že jemná sypání hvězd vyčnívajících ven z galaxie je ve skutečnosti součástí samotného hlavního disku. To znamená, že spirálový disk hvězd v Andromedě má průměr třikrát větší, než se původně předpokládalo.
Na každoročním letním setkání Americké astronomické společnosti dnes Chapman nastíní důkazy, že existuje obrovský, rozšířený hvězdný disk, díky kterému je galaxie průměrem více než 220 000 světelných let. Dříve astronomové, kteří se dívali na viditelné důkazy, si mysleli, že Andromeda má průměr asi 70 000 až 80 000 světelných let. Samotná Andromeda je asi 2 miliony světelných let od Země.
Nové rozměrové měřítko je založeno na pohybech asi 3 000 hvězd, které jsou vzdálené od disku, které byly kdysi považovány pouze za „halo“ hvězd v regionu a nikoli jako součást samotného disku. Při velmi pečlivém měření „radiální rychlosti“ byli vědci schopni přesně určit, jak se každá hvězda pohybovala ve vztahu k galaxii.
Výsledky ukázaly, že odlehlé hvězdy sedí v rovině samotné disku Andromeda a navíc se pohybují rychlostí, která ukazuje, že jsou na oběžné dráze kolem středu galaxie. V podstatě to znamená, že disk hvězd je mnohem větší, než bylo dříve známo.
Vědci dále zjistili, že povaha „nehomogenního rotujícího disku“ - jinými slovy, nemotorné a zakrslé vnější okraje disku - ukazuje, že Andromeda musí být výsledkem satelitních galaxií, které se dávno zabouchly dohromady. Pokud by tomu tak nebylo, hvězdy by byly rovnoměrněji rozloženy.
Ibata říká: „Tento obrovský objev disků bude velmi obtížně sladitelný s počítačovými simulacemi formování galaxií. Prostě nedostanete obří rotující disky z nárůstu malých fragmentů galaxie. “
Současné výsledky, které jsou předmětem dvou dokumentů, které jsou již k dispozici a třetí dosud nebyly zveřejněny, jsou umožněny technologickým pokrokem v astrofyzice. V tomto případě má víceobjektový spektrograf Keck / DEIMOS připevněný k dalekohledu Keck II teleskopickou velikost a schopnost sbírání světla velmi slabým obrazovým hvězdám a spektrografickou citlivost k získání vysoce přesných radiálních rychlostí.
Spektrograf je pro tuto práci nezbytný, protože pohyb hvězd ve vzdálené galaxii lze detekovat pouze v rozumném časovém rozpětí člověka odvozením toho, zda se hvězda pohybuje směrem k nám nebo od nás. Toho lze dosáhnout, protože světlo přichází k nám v diskrétních frekvencích díky prvkům, které tvoří hvězdu.
Pokud se hvězda pohybuje směrem k nám, pak má světlo tendenci se napěchovat dohromady, abych tak řekl, takže světlo je vyšší ve frekvenci a „modřejší“. Pokud se hvězda od nás vzdálí, má světlo více dýchací místnosti a snižuje se frekvence a „červenání“.
Pokud se zdá, že hvězdy na jedné straně Andromedy přicházejí k nám, zatímco hvězdy na opačné straně vypadají, že od nás odcházejí, lze předpokládat, že hvězdy obíhají kolem centrálního objektu.
Rozšířený hvězdný disk se v minulosti nezjistil, protože hvězdy, které se objevují v oblasti disku, nemohly být známy jako součást disku, dokud nebyly vypočteny jejich pohyby. Kromě toho nehomogenní „chmýří“, které tvoří rozšířený disk, nevypadá jako disk, ale spíše se zdá být fragmentovaný, chaotický halo vytvořené z mnoha předchozích galaxií, které narazily do Andromedy, a předpokládalo se, že hvězdy v tomto region by šel všemi směry.
"Nalezení všech těchto hvězd v řádné rotaci bylo posledním vysvětlením, na které by si někdo pomyslel," říká Chapman.
Na druhou stranu je zjištění, že převážná část složité struktury ve vnější oblasti Andromedy se otáčí s diskem, požehnáním pro studium skutečného základního hvězdného halou galaxie. Pomocí této nové informace vědci dokázali pečlivě měřit náhodné pohyby hvězd ve hvězdném halou, zkoumat jejich hmotu a podobu nepolapitelné temné hmoty, která je obklopuje.
Ačkoli hlavní práce byla prováděna na observatoři Keck, původní snímky, které představovaly možnost rozšířeného disku, byly pořízeny pomocí širokoúhlé kamery Isaac Newton Telescope. Dalekohled umístěný na Kanárských ostrovech je určen k průzkumům a v případě této studie sloužil jako doprovodný nástroj.
Chapman říká, že bude zapotřebí další práce, aby bylo možné určit, zda je rozšířený disk pouhou náhodou galaxie Andromeda, nebo je možná typický pro jiné galaxie.
Hlavní příspěvek, kterého se dnešní tisková konference AAS týká, bude zveřejněn letos v Astrofyzikálním časopise s názvem „O původu nárůstu obrovského rozšířeného hvězdného disku kolem galaxie Andromeda“. Kromě Chapmana a Ibaty jsou dalšími autory Annette Ferguson, University of Edinburgh; Geraint Lewis, University of Sydney; Mike Irwin, Cambridge University; a Nial Tanvir, University of Hertfordshire.
Původní zdroj: Caltech News Release
