Системи от галактики двойни галактики



Дата04.01.2018
Размер251.86 Kb.
НАРОДНА АСТРОНОМИЧЕСКА ОБСЕРВАТОРИЯ

“Юрий Гагарин”

Стара Загора

КУРС ПО ОБЩА АСТРОНОМИЯ ЗА АСТРОНОМИ-ЛЮБИТЕЛИ

Надя Кискинова

СИСТЕМИ ОТ ГАЛАКТИКИ




ДВОЙНИ ГАЛАКТИКИ


Наличието на системи взаимодействащи си гравитационно 2 и повече галактики също като при звездите не е изключение. Имайки предвид по-голямата гъстота на галактиките в пространството в сравнение с тази на звездите в халото примерно, наличието на системи от галактики е по-скоро правило. Поради мащабите на пространството и времето, трудно се установява двойствеността на галактиките в сравнение с тази при звездите. В повечето случаи това става по видимата им близост и сходството в характеристиките. Сигурно е отделянето на системата галактики само, ако се разполага с данни за лъчевите им скорости, т.е. когато има спектър на галактиките. Но тъй като лъчевите скорости не могат да се измерят за всички наблюдавани галактики, обикновено се използва статистически критерий за двойнственост на галактиките:

θ ≤ с ( а1 + а2)

където θ е ъгловото отстояние между галактиките с големи полуоси а1 и а2. Ако

с = 3, повече от 90% от заподозрените галактики наистина се оказват физически двойни.

Установяването на двойнствеността или системата от повече галактики е важно. Това е единственият по-точен метод да се определи масата им.


M51 (NGC 5194) и NGC 5195

Галактиката Водовъртеж

Това контрасно изображение на галактиката М51 от януари 2005 г. е получено с Широкоъгълната камера за обзори на борда на космическия телескоп “Хъбъл” и илюстрира красивата галактика в края на единия от спиралните й ръкави, на която е жълтото ядро на малката галактика NGC 5195. Галактиката, наричана още Водовъртеж е една от малкото спирални галактики, наблюдаващи се в “анфас” и разкриваща пред очите ни спиралната си структура детайли от спиралните си ръкави. Това позволява да се наблюдават и тъмните облаци, и розовите места, очертаващи местата на звездообразуване и младите горещи сини звезди.

Някои астрономи предполагаха, че процесът на звездообразуване в спиралните ръкави е бил инцииран от гравитационното въздействие на близко преминалата преди милиард години малка галактика. Именно това потвърждава тази снимка на “Хъбъл”.

Галактиката Водовъртеж е на 31 милиона светлинни години в съзвездието Ловджийски кучета.

СУБГРУПИ ГАЛАКТИКИ

Близкото галактично обкръжение е Местната група галактики с размери от 2 Кпс. В това пространство освен Млечния път са други две спирални галактики М 31 в Андромеда и М 33 в Триъгълник; Големият и Малък Магеланови облаци – спътниците на Млечния път и още десетки, а може би стотици други неправилни и елиптични галактики-джуджета – някои спътници на големите спирални галактики, други – в междугалактичното пространство. Предполага се, че броят на галактиките-джуджета е повече от наблюдаемите.



Местната група галактики представлява обособена от околните галактики, динамично устойчива система с обща история на възникването си. Съществените разлики обаче между двете големи спирални галактики – нашата и М 31 говорят за различната им еволюция. В този смисъл се говори за наличието на няколко субгрупи в Местната система галактики:

  • субгрупата на Млечния път, в която освен нашата Галактики влизат галактиките й спътници – засега 13 на брой, сред които са Големият и Малък Магеланови облаци и още една неправилна галактика. Останалите са спирални галактики-джуджета;




Част от субгрупата на Млечния път.


  • субгрупата на Андромеда, в която са двете големи спирални галактики М 31 с обкръжение от 13 засега причислени й галактики-спътници, най-големите сред които са елипсовидни джуджета, има още 3 вероятно елипсовидни или спирални и 6 са спирални джуджета. В тази субгрупа влиза и неголямата спирална галактика М 33 в Триъгълник с 4 неправилни спътници-джуджета и




Част от субгрупата на Андромеда – спиралната галактика вляво от центъра.


  • субгрупата около неправилната галактика NGC 3109 с 3-4 галактики-спътници.




Наблюдават се и галактики-джуджета между субгрупите, несвързани с тях

За кратни системи от галактики има основание да се говори и при други групи от 3-4 големи галактики в съседство с галактики-джуджета:

- субгрупата на галактиката Maffei 1, съдържаща голямата елиптична галактика заедно с по-малката Maffei 2, неправилната IC 342 и няколко малки галактики.



Субгрупата на Мафей върху карта.


Мафей І и Мафей ІІ

- няколко галактики около южния галактичен полюс, доминирани от NGC 253 – Sculptor Group or South Polar Group;

- субгрупата на М 81;



Забележителната двойка галактики М 81 и М 82 заемат цялото зрително поле на орбиталната обсерватория GALEX – Calaxy Explorer, Изследовател на галактичната еволюция, който разглежда Космоса в ултравиолетовия диапазон. Това позволява да се изучи звездообразуването и еволюцията на галактиките.

В долната част на изображението е разкошната спирална галактика М 81 с размери като Млечния път, в чиито спирални ръкави се виждат млади звезди. На това изображение с изкуствени цветове те са сини и са на възраст не повече от 100 милиона години. Старите звезди от галактичния център са в жълто.

В горната част се вижда неправилната галактика М 82, която демонстрира екстремалностите при раждането и смъртта на звездите. Взривовете от Свръхновите, с които завършват живота си масивните звезди, изхвърлят вещество от централните области на М 82.

Тази двойка от спирална и неправилна галактики е на разстояние 10 милиона св.г. в съзвездието Голяма мечка.


  • субгрупата на М 83.



Централната част на спиралната галактика М 83.

МЕСТНА СИСТЕМА ГАЛАКТИКИ



Схематично разположение на субгрупите на Млечния път и Андромеда, представляващи Местната система галактики.

Спиралната галактика в Андромеда – М 31, NGC 224
Това е единствената наблюдава с просто око галактика от нашето местоположение, което я прави известен мъгляв обект, наблюдаван много преди персийският астроном Ал Суфи през Х век да обърне внимание върху “малкия облак” – първото писмено доказателство за обекта, достигнало до нас.

Известно е също от писмени източници, че през 1612 г. първи Симон Мариус я изучава с телескоп. Той оприличава мъглявината на “далечна запалена свещ, просветваща през полупрозрачно рогово покривало”. Нощните караули по онова време използвали фенери с прозорчета от тънка рогова материя.

С невъоръжено око се вижда само централната ярка част на галактиката и видимите й размери са около 1°.

С неголям телескоп галактиката вече разкрива спиралната си структура, макар че е под наклон само от 12° спрямо зрителния лъч.

Всъщност Едуин Хъбъл разкрива галактичната природа на мъглявия обект, определяйки разстоянието до него на 900 000 св.г. – няколкократно повече от определените размери на Млечния път. Той наблюдава отделни ярки звезди-Цефеиди в М 31 с най-големия тогава 2,5-метров телескоп на Маунт Уилсън – достатъчно добре развит и прилаган метод за началото на ХХ век, - по които дава оценка за разстоянието до мъглявината в Андромеда. Успоредно с това той прилага и новият за времето си метод за определяне на разстояние по блясъка на Новите звезди, които също добре се наблюдават в М 31 и събраният наблюдателен материал за тях не бил малко – 63 на брой Нови. Оценката за разстоянието до М 31 се потвърдила. Така възниква нов дял в астрономията – галактичната астрономия.

По съвременни оценки разстоянието до най-близката спирална галактика е много повече – 2,6 милиона св. г., а диаметърът й е 300-400 000 св.г.

Галактиката спада към Sb галактиките за разлика от Млечния път, който се причислява към пресечените спирали SBc тип.



Цетрална област

Централната издутина – балджа – е 5 пъти по-масивна, отколкото на Млечния път. Съдържа поне 100 млрд. звезди и е беден на газ и прах. Съвременните телескопи разграничават отделни звезди от балджа, които спадат към червените гиганти и свръхгиганти. Тук се наблюдават и около 300 планетарни мъглявини – малка част от десетките хиляди, които би трябвало да има галактиката. Останалите вероятно са в диска.

Интензивното ултравиолетово излъчване говори и за наличието на млади горещи синьо-бели звезди вътре в централната част.

Поне половината от радиоизлъчването на галактиката М 31 идва от ядрото. То има синхотронен характер, а източник са процесите на взаимодействие на веществото в непосредствена близост до свръхмасивната черна дупка в ядрото.

Във видими лъчи се откроява ярко малко петно в центъра на балджа, по което може да се съди за местоположението на централната черна дупка.

Открит е 100 пъти по-мощен рентгенов източник от този в ядрото на Галактиката само на 1´ от центъра на М 31. Той се променя с времето.

Астрономите разкриха структурата на ядрото на близката галактика чрез изображенията от космическия телескоп “Хъбъл”, получени съвсем наскоро.

Ядрото на галактиката в Андромеда М 31 е обкръжено от стари червени звезди. Вътре в балджа е открит диск от млади сини звезди, вътре в който е чудовищната черна дупка с маса 140 милиона слънчеви.

Изображението, получено с Широкоъгълната планетарна камера 2 на “Хъбъл” показва двойно ядро. Нормалните галактики имат едно ядро. Астрономите все още приемат, че и ядрото на галактиката в Андромеда е едно. Двете ярки околоядрени области са потопени в диска от млади сини звезди. Възможно е част от тях да се проектират върху ядрото и видимо да го разделят Наистина ивицата има синкава светлина, каквато излъчват младите звезди.





Изображението и илюстрациите разкриват ядрото на галактиката в Андромеда М 31, обкръжено от стари червени звезди и новооткрития диск от млади сини звезди, вътре в който е чудовищна черна дупка с маси 140 милиона слънчеви.

Активните процеси в ядрото са скрити от ярките звезди.

Галактиката Андромеда е на 2,5 милиона св. г. разстояние.

Нормалните галактики имат една ядро. Астрономите все още приемат, че и ядрото на галактиката в Андромеда е едно. Двете ярки околоядрени области са потопени в диска от млади сини звезди. Всъщност, яркото петно вдясно има синкава светлина и е възможно да бъде нещо като мост.

Хало

Халото е по-обширно.

В рентгеновия диапазон М 31 е изследвана обстойно за първи път от орбиталната рентгенова обсерватория “Айнщайн”. Открити са десетки рентгенови източници в централните части на галактиката, които се предполага че са акреционни дискове около неутронни звезди или черни дупки със звездни маси в тесни звездни системи. Забелязва се, че концентрацията им тук е по-голяма, отколкото в центъра на нашата Галактика.

Около 20 от рентгеновите източници са в звездни купове - повече от тези в Галактиката и освен това те са 1,5-2 пъти по-интензивни. Възможно е тук да става въпрос за наличие на черна дупка с междинна маса в центъра на купа, каквито вече са открити в М 15 в нашата Галактика.

Има 500 сферични звездни купа или 5 пъти повече от тези в Галактиката, по-голямата част от които са ярки и обширни, нехарактерни за Млечния път.

Астрономите направиха детайлни изследвания върху характера на движение и съдържанието на метали в 10 000 звезди в М 31. Само 1000 от тях принадлежат на халото и при тях има дефицит на метали. Това сочи древния им произход. Смята се, че такива звезди са се образували много отдавна, когато масивното хало от тъмна материя е заловило от околното пространство само най-първите протогалактични фрагменти. Така стоят нещата и при Млечния път.

Възможно е Млечният път и Андромеда да са възникнали не по-късно от 500 млн. години след Големия взрив и в течение на следващите 3-4 млрд години са натрупали своята маса, притегляйки към халото си от тъмна материя неголеми групи звезди и малки галактики.

През цялото време на своето съществуване двете галактики са погълнали общо около 200 галактики и протогалактични фрагмента.





Анализът от архивните данни на ХММ-Нютон позволяват изучаването на 856 източника със светимост повече от 4,4.10/34/ ерга в секунда в галактиката в Андромеда на площ от 1,24 квадратни градуса.

Корелацията на новите данни с предишните от каталозите позволи да се отъждествят много от тези 900 източника. В частност, изявени са 21 остатъка от Свръхнови и 23 кандидата; 18 свръхмеки източника – акрециращи бели джуджета в тесни двойни системи; 7 рентгенови двойни и 9 кандидата; 27 източника в кълбовидни купове и 10 кандидата.

Ясно е, че сред регистрираните източници трябва да има и фонови – както зад галактиката и това са предимно активни галактични ядра, а също и пред М 31 – основно звезди от нашата галактика.

На изображението червеният цвят съответства на енергия 0,2-2 КеВ; зеленият – 1-2 КеВ, а синият – 2-12 КеВ.

Централната област, балджа, е изнесена отделно в горния десен ъгъл.

Диск и спирални ръкави

В М 31 има разсеяни звездни купове, но те по-трудно се откриват. Броят им е вероятно хиляда. Търсенето им започва едва през 80-те години на ХХ век, когато влиза в действие 4-метровия телескоп в обсерваторията Кит Пик. Наблюдават се около 400 разсеяни зведни купа. Повечето са доста млади – на около 100 милиона години.


Първото проучване на младите ярки звезди в диска на М 31 започва канадеца ван ден Берг през 1958 г. Именно по тях може да се съди за спиралната структура на галактиката.

С 2-метровия телескоп система Шмид в Таунтенбург, Германия, Ван ден Берг открива 188 ОВ-асоциации в М 31, които се оказват 5 пъти по-големи от тези в Галактиката. Такава е големината им и в нашата галактика-спътник Големия Магеланов облак. Тъй като галактичните звездни асоциации са доста разпръснати и близо до нас, вероятно виждаме само централните им части. Наблюденията на ОВ-асоциации в съседните галактики помогнаха да се уточнят характерните размери и за тези от Галактиката – от порядъка на 100 пс.

Когато в началото на 80-те години влезе в действие най-големия на Балканите 2-метров телескоп на Рожен у нас с 4 пъти по-голямо зрително поле и по-добра разделителна способност от този в Германия, нашите астрономи Никола Николов и Георги Иванов заедно с Юрий Ефремов от Московския университет продължиха изследването на ОВ-асоциациите в съседните галактики. Наблюденията доказаха предположението на Юрий Ефремов, че ОВ-асоциациите от горещи млади звезди са само част от цели звездни комплекси, в които влизат разсеяни звездни купове, различни типове междузвездни облаци и други обекти, с които сега се знае, че е населена една област на звездообразуване.



Диаграма спектър-светимост на галактиката М 31, получена по данни на космическия телескоп “Хъбъл”, по която може да се определи възрастта на звездите от различните части на галактиката.

Освен определяне размерите на ОВ-асоциациите и местоположението им в звездни комплекси, Георги Иванов и Петър Кънчев направиха диаграми спектър-светимост. Така става възможно да се определи възрастта на отделните асоциации от звезди – оказа се, че най-младите асоциации са разположени във вътрешния край на спиралните ръкави и възрастта им се увеличава с отдалечаване от центъра на М 31. Това доказва тезата за образуване на спиралните ръкави на тази галактика в резултат на разпространение на плътностна вълна.

Интересно е, че група френски астрономи изказват предположението, че М 31 е едноръкавна спирала, въртяща се срещу посоката на спиралния ръкав. Сега е установено, че М 31 е нормална спирална галактика с два излизащи от балджа спирални ръкава, Sb тип.

Вероятно звездообразуването поне в настоящия момент не е толкова интензивен процес, а може би това е характерно изобщо за галактики от този тип. В галактиката в Андромеда звездното население като цяло е доста по-възрастно от това в нашата Галактика, въпреки че галактиките са възникнали по едно и също време. В М 31 има повече стари звезди червени гиганти и свръхгиганти, както и много повече червени джуджета; повече и по-големи стари кълбовидни звездни купове, а откритите в Марселската обсерватория повече от 1000 области на йонизиран водород са с невисока яркост и размери в сравнение примерно с тези в Големия Магеланов облак.

За разлика от Млечния път, по-големите спътници на М 31 са елиптични джуджета.

Всички тези разлики между двете съседни спирални галактики говорят за различното им минало.





Астрономите насочват космическият телескоп “Спитцер” към М 31. В диапазона 24 микрона в тази инфрачервена част от спектъра излъчва предимно праха, нагрят от звездите. Така е разкрита сложната структура на спиралните ръкави, спиралната дъга около центъра; отместената спрямо центъра пръстеновидна област на звездообразуване и необикновената пролука в галактичния диск. Колкото и да е странно, във видимата и дори в ултравиолетовата част от спектъра такива детайли няма. Анализът и сравнението между това и другите изображения, вероятно ще позволят по-добре да се разбере бурното минало не само на М 31, а и на нашия Млечен път, както и бъдещето им. Предполага се, че след милиард години М 31 ще е толкова близо до Млечния път, че ще започне сливане на галактиките, което ще доведе до образуването на една огромна елиптична галактика като тази в центъра на купа галактики в Дева – М 87.

Спиралната галактика в Триъгълник– М 33, NGC 598


В съседното на Андромеда съзвездие Триъгълник през 1764 г. Месие открива мъглявина и я описва под № 33 в своя каталог. По-късно се оказва, че това е друга спирална галактика, която е малко по-далеч от нас в сравнение с М 31. Нещо повече, ъгловото разстояние между М 31 и М 33 на небето е само 15°, което означава, че разстоянието между тях в пространството е 600 000 св.г. Това дава основание някои да считат, че М 33 е спътник на М 31, но едва ли е така.

Поради близостта си до нас, ъгловите й размери надвишават 2 пъти лунния диск на небето, но се вижда добре с бинокъл или неголям телескоп.



Диаметърът на М 33 е само 40 000 св. г. или 18 Кпс. Тя е 3-4 пъти по-малка от М 31 и 2 пъти по-малка от Млечния път.

Масата й е от порядъка на 15 млрд слънчеви маси.

Както М 31, така и М 33 се движи към нас с лъчева скорост 183 км/сек.

Спиралната структура на М 33 е добре отчетлива. Тя е по-разгърната спрямо зрителния лъч – под ъгъл 35°. Дълго време са я причислявали към късните спирали от тип Sc и поради особеностите й – дори към неправилните I-галактики.

М 33 има малко ярко ядро и 4 спирални ръкава, които са силно разклонени, така че е имало предположение, че броят им е 7. Всъщност спиралните ръкави са по-скоро само 2, но те са силно завити и с множество отклонения. Галактиката е била причислявана към тип Scd извън стандартната класификация на Хъбъл.

Сега е прието да се счита, че М33 е от тип SВс.
Централна част

Малкото кръгло ядро на М 33 е с диаметър 15 св.г. Поради размерите то, както и цялата галактика не е от ярките обекти на небето ни. За сметка на това в ултравиолетовата и рентгеновата област на спектъра ядрото се откроява. Докато във видимата област на ядрото се пада само 0,5% от цялото излъчване на галактиката, то в рентгеновата област то излъчва 70% от общото лъчение. При това, рентгеновото лъчение на ядрото е променливо – за 6 месеца мощността му намалява двойно. Тази особеност дава основание да заподозрят М 33 за галактика с активно ядро, макар че промените в рентгеновата област трябва да са съпроводени със съответни във видимата и радиодиапазона в този случай.

През 1985 г. Виктор Лютий и Александър Шаров от Московския университет долавят слаба променливост във видимата област на спектъра.

Наблюдаваните особености на излъчването от ядрото води до предположението, че то представлява куп от звезди с висока звездна плътност, в който част от тях са тесни системи от неутронни звезди и червени джуджета.

Едновременно с това в ядрото на М 33 продължава активно звездообразуване, както и в балджа.Балджът обаче не е добре изразен



М 33

Диск и спирални ръкави

Развитите спирални ръкави също говорят за активен процес на звездообразуване.

Ярките сини звезди в спиралите не са равномерно разпределени. Изучаването на ОВ-асоциациите в М 33 започва от 50-те години на ХХ век от руснака Воронцов-Веляминов. През 1980 г. Хъмфри и Сендуидж с 5-метровия телескоп в Маунт Паломар правят списък на 183 такива асоциации със средни размери от 200 св.г и няколко по-големи.

През 1984 г. Петър Кънчев и Георги Иванов от Софийския университет откриват още 54 ОВ-асоциации с 2-метровия телескоп на Рожен.

Уточняват се размерите и понятията:


  • ОВ-асоциации с характерни размери 80-100 св.г.;

  • Звездни агрегани /”асоциации” на Хъмфри-Сендуидж/ с размери 200 св.г. и

  • Звездни комплекси – 500 св.г.



В сърцето на огромната област на звездообразуване NGC 604 в съседната галактика М 33 в Триъгълник има повече от 200 горещи звезди с маси от 15 до 60 слънчеви.

За разлика от М 31 сега протича активно звездообразуване в цялата галактика, което е започнало преди стотина милиона години.



Областите Н ІІ от горещ йонизиран водород също доказват това. Те са с много по-висока светимост от тези в М 31 и с размери, съперничащи на най-голямата област на звездообразуване в близост – 30 Златна рибка в Големия Магеланов облак.

Една от тези области NGC 604 има повече от 200 горещи звезди с маси 15 до 60 слънчеви и температура на повърхността повече от 50 000°.


Неутралният водород е много по-равномерно разпределен в галактиката и макар че не е много далеч от диска, той е извън спиралите. Леко изкривен е по посока на М 31. По това се съди, че преди милиард години М 33 и М 31 са били на 4 пъти по-малко разстояние една от друга или на 130 000 св.г като почти са се допирали.
ГАЛАКТИКИ-СПЪТНИЦИ В МЕСТНАТА ГРУПА
Спътници на Млечния път – общо 13; 3 неправилни и 10 спирални джуджета
Забележка: Далеч не е окончателно установен броят на галактиките-спътници дори на нашата Галактика – особено на галактиките-джуджета. Наскоро /2006 г./ бяха открити още 7 галактики-джуджета, въртящи се около Млечния път от група изследователи по програмата Sloan Digital Sky Survey, SDSS-ІІ. Обектите имат сходство със системите, които Млечният път е погълнал преди милиарди години. Съдбата и на тези остатъци е в крайна сметка да се слее с Галактиката и процесът на разпад вече е започнал при някои от новооткритите галактики-джуджета. Като цяло те са по-малки и по-тъмни от известните по-рано.
Нашата Галактика има 13 спътника, от които 3 са неправилни и 10 спирални галактики-джуджета. Макар че списъкът продължава да се попълва, без да се имай предвид горната забележка, до този момент той изглежда така:

http://www.astro.uu.se/~ns/mwsat.html
Списък на галактиките-спътници на Млечния път:


Галактика

разстояние

св.г.

година на откриване

М

диаметър

св.г.

тип

CMa в Голямо куче

40 000

2003

?

?

dIrr

Sgr в Стрелец

50 000

1994

- 13,4

10 000

dSph

LMC Голям М. облак

160 000

-

- 18,1

20 000

dIrr

SMC Малък М. облак

180 000

-

- 16,2

15 000

dIrr

Uмi в Малка мечка

220 000

1954

- 8,9

1 000

dSph

Scl в Скулптор

260 000

1938

- 11,1

1 000

dSph

Dra в Дракон

270 000

1954

- 8,8

500

dSph

Sex в Секстант

290 000

1990

- 9,5

3 000

dSph

Car в Кил

330 000

1977

- 9,3

500

dSph

For в Пещ

450 000

1938

- 13,2

3 000

dSph

Leo ІІ в Лъв

670 000

1950

- 9,6

500

dSph

Leo І в Лъв

830 000

1950

- 11,9

1 000

dSph

UМa в Голяма мечка

330 000

2005

- 7,07

3 000

dSph

Далеч не всички звезди в околностите на Слънцето са родени в Млечния път. В сфера от 130 св.г. изследователката Биргита Нордстрьом и колегите й, изследвайки звездите за металичност, възраст и орбити, разкриват, че поне 274 звезди се отличат рязко от останалите. Предположението е, че те са остатъци от сливания на галактики-джуджета с Млечния път.

Една от най-ярките звезди на небето Арктрур от Воловар и още няколко десетки звезди на възраст под 10 млрд години, показват ненормално слаба металичност, въртят се по странни орбити, водещи ги високо над равнината на Млечния път и явно са звезди-странници, останки от предишни колизии на Млечния път с други галактики.



Това е илюстрация на неотдавна полученото широкомащабно изображение, което установи, че нашата Галактика поглъща съседната си близка галактика-спътник в съзвездието Стрелец. Тя е галактика-джудже и принадлежи на големия приливен поток в Стрелец, състоящ се от газ, звезди и мистичната тъмна материя. Съществува хипотеза, че някога тази галактика-спътник е минала през диска на Млечния път – много близо до сегашното положение на Слънцето. Двете галактики – нашата и спътницата й – се състоят от отделни структури и влакна на видимата и невидима материя.
През 2003 г. Стивън Мажевски и колеги разкриват местоположението на огромен звезден балон, формиран при разрушаване на галактиката-джудже в Стрелец. Изследвайки Млечния път от полюс до полюс, до разстояние около 150 000 св.г., тези звезди преминават в близост до Слънцето. Разстоянието от центъра на Млечния път до галактиката в Стрелец е 75 000 св.г.
Пак през 2003 г. друг екип, оглавяван от Браян Яни, открива странен пръстен от звезди на 20 000 св.г. от края на галактичния диск. Въртейки се по-бавно от Млечния път, но в същата равнина, той изглежда напълно разкривен – оказва се свързан със сърцето на друга галактика-джудже в Голямо куче на разстояние до центъра на Галактиката 42 000 св.г. и маса около милиард слънчеви. Открита е случайно с инфрачервени телескопи при търсене на студени звезди, невидими в оптическия диапазон и закривани от облаци прах.

Поглъщайки тези галактики след време нашият Млечен път ще прибави още 1% към собствената си маса.


Открит е и звезден пръстен от 100 до 500 милиона звезди – остатъци от погълната от Млечния път галактика по посока на съзвездието Еридан. Общата маса на този пръстен е около 1% от масата на Млечния път или около млрд слънчеви. Диаметъръп му е около 120 000 св. г – малко повече от размерите на Галактиката. От Слънчевата система най-близката му част е на само 30 000 св.г. Пръстенът е зад галактичната равнина и е открит случайно при съставяне на подробна карта на южното небе по програмата Sloan Digital Sky Survey в обсерваторията Алън Пойнт, щат Ню Мексико, САЩ и от европейски астрономи на Канарските острови, работещи с телескопа “Исак Нютон”.

Магелановите облаци

Забелязани са от португалските моряци, заобиколили Южна Африка в началото на ІV век, но са наречени на името на Магелан, защото за първи път подробно са описани като “две мъгляви петна, неотменно следващи корабите на Магелан” от хрониста му Пигафет през 1492 г.


Големият Магеланов облак, ГМО, е в съзвездието Златна рибка и Маса. Видимите му размери са 6° , а по изофотата по 25 зв.в - 12° . Пространствените размери са 8,4 Кпс. Масата му е 10*10 слънчеви.



Малкият Магеланов облак, ММО, е в съзвездието Тукан. Видимите му размери по изофотата от 25 зв.в. са 4,5° , а пространствените - 3,9 Кпс. Масата му е 2,5.10*9 слънчеви. Малко по-далеч е от ГМО. Разстоянието до Магелановите облаци е 170 000 св.г.

Ъгловото разстояние между Магелановите облаци е 21° или 60 000 св.г.

ГМО има ярка пресечна ивица във формата на брадва, поради което е имало съмнение, че е спираловидна галактика-джудже. Според сега възприетата класификация двете галактики спадат към неправилните джуджета Irr.
Звездно население на Магелановите облаци:

Цефеди има и в двата облака, но в ММО преобладават късопериодичните с период на изменение на блясъка средно 2 денонощия, а в ГМО – с 2 пъти по-големи периоди от ММО, но с с 2 пъти по-къси от Млечния път – 4,3 денонощия.

Кълбовидни звезди купове


Стари кълбовидни звездни купове се наблюдават и в двете галактики-джуджета, но преобладават сините кълбовидни звездни купове с възраст около 20 млн години.

Бавното въртене на галактиките и малката им гравитация дава възможност за безпрепятственото съществуване на тези образувания по-дълго време.

В Магелановите облаци протича активен процес на звездообразуване. Не само цели кълбовидни купове от млади сини звезди, но като цяло в галактиките се наблюдават много отделни млади гигантски звезди.

Откроява се обширната област на звездообразуване Тарантула или 30 Златна рибка /NGC 2070/ в ГМО с размери около 700 св.г., където през 1987 г. избухна Свръхнова /SN 1987 A/, наблюдавана за първи път толкова близо със съвременна наблюдателна техника. За сравнение – типичната област на звездообразуване в Млечния път мъглявината в Орион е с размери от порядъка на само 40 св.г. Ако Тарантула бе на същото разстояние от нас, тя щеше да свети така, че в безлунни нощи хора и предмети ще имат сянка като при пълнолуние.





Червеникавото петно горе вляво на ГМО е мъглявината Тарантула или

30 Златна рибка – огромната област на звездообразуване.

В ГМО има поне 1000 НІІ области. В ММО има по-малко такива области. Като цяло процесът на звездообразуване в ММО е не така интензивен, което може да е свързано с по-малките му размери.

Областите Н ІІ в Магелановите облаци дават представа за химичния състав на междузвездната среда, където се зараждат звезди. Оказва се, че тя тук е по-бедна на тежки елементи от тази в Млечния път. Дефицитът в ГМО е 3, а в ММО – 5 пъти.

Макар възникнали едновременно преди поне 13 млрд. години заедно с всички останали галактики, различието в химическия състав на Магелановите облаци потвърждава извода, че независимо от сегашната активност, в тях звездообразуването изобщо е протичало с 3 пъти по-бавни темпове от Млечния път, като в ММО - доста по-бавно от ГМО. И това се дължи на размерите, масите и структурните особености на галактиките.





Къде в галактиките има прах? Това показа космическия телескоп Спитцер, получавайки най-доброто изображение на Големия Магеланов облак в инфрачервени лъчи, в които излъчва нагрятото вещество, изхвърляно от звездите. Това е съставно изображение от 300 000 снимки, което дава богата информация. Компютърно оцветените в червено области около младите звезди показват местата, където праховите облаци предпочитат да се концентрират; в зелено е неравномерното им разпределение в междузвездното пространство, а малките червени точки е прахът във външните обвивки на старите звезди. Виждат се огромни празнини – места очистени от праха от бурните звездни ветрове на масивните избухнали звезди. Слабото синьо светене в долната част на изображението е светлината на старите звезди в централния бар на галактиката.
Магеланов поток

На дължина на вълната 21 см на излъчване на неутралния водород Н І през 70-те години на ХХ век се разкриха интересни доказателства за взаимодействие между Млечния път и галактиките-спътници. Оказа се, че поток от Н І водород се простира от ММО до южния полюс на Галактиката и още един се простира по посока на ГМО.

Предполага се, че т.н. Магеланов поток е останал отпреди 500 милиона години, когато ММО е бил наполовина по-близо до нас – на около 70 000 св.г.

Сега Магелановите облаци се отдалечават със скорост съответно 168 км/сек за ММО и 276 км/сек.




Спътници на галактиката М 31 в Андромеда – общо 13; 4 елиптични, 3 елиптични или спирални и 6 спирални джуджета

http://www.seds.org/messier/more/lokal/html


галактика-спътник

друго обозначение

Тип

разстояние, св.г.

М 32

NGC 221

E 2 (cE2)

2 900 000

M 110

NGC 205

E 5 pec

-

NGC 147

UGC 326, DDO 3

D E5 pec

2 400 000

NGC 185

UGC 396

D E3 pec

2 300 000

And I

PGC 2666

d Sph / E3 pec

2 900 000

And II

PGC 4601

d Sph / E0

-

And III

PGC 2121

d Sph / E2

-

And V




d Sph

-

And VI

Peg d Sph, Peg II

d Sph

2 800 000

And VII

Gas d Sph, Cas dw

d Sph

2 600 000

And VIII




D Sph pec

2 700 000

And IX




d Sph

2 900 000

And X




d Sph








М 31 с двете си елипсовидни галактики – над нея е М 32, а отдолу е М 110

М 32 е доста ярка компактна почти сферична галактика с яркостта на ММО. Диаметърът й е само 8 000 св.г., а масата й е около 3 млрд. слънчеви.Въпреки несъществената си маса, която е само около 1% от масата на гигантската М 31, този спътник оказва значително приливно смущение. По посока на М 32 спиралният ръкав на М 31 е доста накъсан и хаотичен, а неутралният водород в него е отместен на 4 000 св.г. Това свидетелства за още по-близкото взаимодействие на двете галактики. На деформациите в спиралния си ръкав, дължащи се на М 32 голямата галактика Андромеда е “отвърнала с ограбване” на звездите от халото на малката си съседка. Сега от нея е останала околоядрената й област.



М31 и М 32

Би трябвало да се очаква, че М 32 се състои основно от стари звезди, но може би поради близкото взаимодействие с М 31 днес са открити и млади ярки масивни синьо-бели звезди в централните й части.




М 110 или NGC 205 е почти двойно по-голяма от М 32 – диаметърът й е 17 000 св.г. и има маса 10 млрд слънчеви. Тя видимо е доста по-сплесната и не много по-ярка от М 32.

По правило елипсовидните галактики имат старо звездно население, но още през 1944 Бааде открива неголям куп от млади звезди и добре забележими облаци от прах. Сега е открит и голям облак от неутрален водород.





NGC 185 е поставена в каталозите от Уилям Хершел през Х VІІІ век, а през ХІХ век д`Арест открива по-слабата NGC 147.

В началото на ХХ век е установено, че това са малки елиптични галактики с доста ниска абсолютна звездна величина, на разстояние 400 000 св.г. от М 31 и доста близо една до друга.

В NGC 185 са открити стотина млади звезди близо до центъра и 2 прахови облака като концентрични окръжности на разстояние 200 св.г, които се удържат по-дълго време там от силния звезден вятър на младите звезди. От едната страна на галактиката се наблюдава концентрация на неутрален водород.



NGC 185
В NGC 147 обаче няма прах и газ, както и много млади звезди. Вероятно активният процес на звездообразуване е приключил неотдавна – преди около милиард години.

Открити са няколко стари кълбовидни звездни купа.





NGC 147
Повечето от галактиките-джуджета са открити през последните години, както AndVІІІ, която се виждя близо до М 32 . Според изследователите й в обсерваторията Кек в Аризона в момента гравитационното поле на гигантската галактика разкъсва прозрачната малка галактика на няколко звездни потока, които се разтягат по орбитата на галактиката-спътник. Размерите й са само 10 х 3 Кпс, открити са 1-2 кълбовидни звездни купа, дузина планетарни мъглявини и облак неутрален водород с маса 40 000 слънчеви. Лъчевата скорост е към М 31 и е – 204 км/сек.



Елипсовидното джудже-спътник на М 31 с обозначение And ІІІ едва прозира зад ярките звезди от фона.
Галактики-спътници на М 33 в Триъгълник

http://www.seds.org/messier/more/lokal/html


галактики-спътници

друго обозначение

Тип

разстояние св.г.

LGS 3


Psc dw, PGC 3792, DDO 3

Irr

3 000 000

IC 1613

UGC 668, DDO 8

IAB(s)m V

2 900 000

UGCA 86

PGC 14 241

Irr? S0?

6 200 000

UGCA 92

EGB 0427+63,

PGC 15 439



Irr? S0?

4 700 000



LGS 3


IC 1613


UGCA 86





База данных защищена авторским правом ©obuch.info 2016
отнасят до администрацията

    Начална страница