مجرة أندروميدا أو سديم أندروميدا (M31) هي مجرة لولبية. إنها أكبر مجرة قريبة من مجرة درب التبانة ، وتقع في كوكبة أندروميدا ، التي تقع على بعد منا ، وفقًا لآخر الحسابات ، على مسافة أكثر من 770 كيلو بار (أكثر من 2.5 مليون سنة ضوئية).
مجرة أندروميدا: من تاريخ الملاحظات
أول سجلات مكتوبة لمجرة أندروميدا تم تضمينها في كتالوج النجوم الثابتة ، التي كان يتألفها الفلكي الفارسي الصوفي في وقت مبكر من 946 ووصفها بأنها "سحابة صغيرة". تم وصف الكائن بمزيد من التفصيل ، على أساس الملاحظات مع التلسكوب ، من قبل عالم الفلك الألماني سيمون ماريوس في عام 1612. عندما تم إنشاء كتالوج Charles Messier الشهير ، تم تسجيل الكائن باسم M31 ، في حين أن اكتشافه نُسب بطريقة خاطئة إلى Marius.
في عام 1785 ، نجح ويليام هيرشل في اكتشاف بقعة حمراء باهتة في وسط M31. اقترح أن هذه المجرة هي الأقرب إلى الأرض.
في عام 1864 ، عند مراقبة طيف M31 ، تمكن وليام هاجينز من اكتشاف الاختلافات عن السمة الطيفية لسديم الغبار الغازي. تشير هذه البيانات إلى أن Andromeda M31 عبارة عن مجموعة من النجوم الضخمة. ونتيجة لذلك ، قام هوجينز بافتراض الطبيعة النجمية للجسم ، الذي تم تأكيده لاحقًا.
في عام 1885 ، لوحظ ظهور متفجر للمستعر الأعظم SN 1885A في M31 ، يصفه الأدب الفلكي بأنه S Andromeda.
الصورة الأولى لهذه المجرة حدثت في عالم الفلك الويلزي إسحاق روبرتس في عام 1887. باستخدام مرصده الصغير الخاص في ساسكس ، تلقى صورًا لـ M31 واقتنع أولاً بهيكله الحلزوني. ومع ذلك ، في ذلك الوقت ، اعتقد العلماء أن M31 كان جزءًا من المجرة ، ولم يعتقد روبرتس نفسه بشكل صحيح أن هذا كان مجرد نظام شمسي آخر تشكلت فيه الكواكب.
تم تحديد السرعة الشعاعية لل M31 بواسطة الفلكي الأمريكي Vesto Slipher في عام 1912. باستخدام التحليل الطيفي ، كان قادرا على حساب أن المجرة تتحرك في اتجاه الشمس بسرعة لم يسبق لها مثيل لأي جسم فلكي معروف في ذلك الوقت: حوالي 300 كم / ثانية.
مجرة أندروميدا: الخصائص العامة
مجرة أندروميدا ، مثل مجرتنا درب التبانة ، تصنف ضمن المجموعة المحلية. يتحرك في اتجاه الشمس بسرعة 300 كم / ثانية. وجد علماء الفلك أن هذين النظامين المجريين سيصطدمان تقريبًا في غضون ثلاثة إلى أربعة مليارات سنة.
وإذا حدث هذا ، فسيتعين على الاثنين ، على الأرجح ، أن يندمجوا في وحدة واحدة كاملة ، في نظام مجرة كبير. من الممكن في هذه الحالة ، سوف يجبر نظامنا الشمسي بقوة الاضطرابات الجاذبية في الفضاء بين المجرات. تدمير نجومنا ، وكذلك جميع الكواكب في النظام ، على الأرجح ، مع هذه الكارثة لن يحدث.
أندروميدا: وصف الهيكل
مجرة أندروميدا لها كتلة أكبر 1.5 مرة من مجرتنا درب التبانة. بالإضافة إلى ذلك ، فهي أيضًا الأكبر في المجموعة المحلية. واستناداً إلى هذه المعلومات ، التي تم الحصول عليها باستخدام تلسكوب Spitzer القائم على الفضاء ، تمكن علماء الفلك من اكتشاف أن هناك ما يقرب من تريليون نجم في هذه المجرة. كما أن لديها العديد من الأقمار الصناعية القزمة: M32 و M110 و NGC 185 و NGC 147 وغيرها. M31 لديه طول كبير ، والتي يمكن أن تكون 260،000 سنة ضوئية ، وهو 2.6 مرة أكثر من درب التبانة.
وفقًا لبعض نتائج البحث ، ظهرت معلومات جديدة حول مجرتنا. كما تبين ، فإن درب التبانة تحتوي على المزيد من المادة المظلمة ، ونتيجة لذلك ، فإن مجرتنا هي الأكبر في المجموعة المحلية.
جوهر مجرة أندروميدا
إن قلب مجرة M31 ، مثل قلب العديد من المجرات الأخرى (درب التبانة ليست استثناء) ، "مأهولة" بالنجوم المرشحة التي يمكن أن تصبح ثقوبًا سوداء هائلة. وفقا للحسابات ، يمكن أن تتجاوز كتلة هذا الجسم كتلة تساوي مائة وأربعين مليون كتلة من شمسنا. في عام 2005 ، اكتشف التلسكوب الفضائي هابل قرصًا غامضًا ، شمل نجومًا شبابًا أزرقًا حول الثقوب السوداء الفائقة.
وهي تدور حول كائن نسبي بنفس الطريقة مثل الأجسام الكوكبية حول شمسهم. كان الفلكيون محيرون إلى حد ما من الطريقة التي تمكن بها هذا القرص على شكل طارة من تشكيله بالقرب من هذا الجسم الضخم. وفقا للحسابات ، فإن قوى المد والجزر العملاقة من الثقوب السوداء الفائقة الكتلة يجب أن تحد من السحب الغبارية للغاز في التكثيف وتشكيل النجوم الجديدة. مزيد من الملاحظات من المرجح أن توفر أدلة على هذا اللغز.
بعد اكتشاف مثل هذا القرص ، ظهرت حجة أخرى كبيرة في النظرية العامة حول وجود الثقوب السوداء. لأول مرة ، اكتشف علماء الفلك الوهج الأزرق في نواة المجرة منذ عام 1995 باستخدام تلسكوب هابل الفضائي. بعد ثلاث سنوات ، تم تحديد الوهج جنبا إلى جنب مع الكتلة التي يوجد فيها النجوم الزرقاء. وفقط في عام 2005 ، باستخدام جهاز مطياف تم تركيبه على تلسكوب ، تمكن المراقبون من تحديد وجود أكثر من أربعمائة نجم في المجموعة ، التي تشكلت منذ حوالي مائتي مليون عام.
النجوم التي تكونت في القرص لا يتجاوز قطرها سنة ضوئية واحدة. في منتصف القرص ، لوحظت النجوم الحمراء الأقدم والأكثر برودة ، والتي تم اكتشافها في وقت سابق بمساعدة هابل. كان من الممكن حساب السرعة الشعاعية للنجوم في القرص. وبسبب تأثير الجاذبية ، فقد كان ارتفاعه غير معتاد وبلغ 1000 كم / ثانية - وهذا يصل إلى 3.6 مليون كيلومتر / ساعة. مع مثل هذه السرعة ، يمكن أن تطير مركبة فضائية في جميع أنحاء كوكبنا في أربعين ثانية فقط ، أو في غضون ست دقائق تتغلب على المسافة بين الأرض والقمر.
بالإضافة إلى الثقوب السوداء الفائقة القرص والقرص ذو النجوم الزرقاء ، توجد أجسام أخرى أيضًا في النواة M31. وهكذا ، في عام 1993 ، تم اكتشاف مجموعة نجم مزدوج في وسط مجرة أندروميدا. لقد تحولت إلى مسدس من اللون الأزرق لمجتمع فلكي ، لأن دمج مجموعتين في واحدة يمكن أن يحدث في وقت قصير ، في حوالي مائة ألف سنة.
واستناداً إلى الحسابات ، كان يجب أن يحدث الاندماج منذ ملايين السنين ، ولكن بسبب بعض الأسباب الغريبة لم يحدث هذا. سكوت تريمين ، ممثل جامعة برينستون ، قدم تفسيرا. وفقا لفرضيته ، في منتصف M31 قد لا يكون هناك كتلة مزدوجة ، ولكن شيء مثل حلقة مع النجوم الحمراء القديمة في ذلك. يمكن أن يكون لهذه الحلقة شكل مجموعتين ، لأنه عندما نلاحظ ، يمكننا رؤية النجوم حصريًا من الجانب الآخر من الحلقة. وبالتالي ، يجب أن تبقى هذه الحلقة على مسافة خمس سنوات ضوئية من الثقب الأسود الهائل ، وتحيط أيضًا بالقرص مع النجوم الزرقاء الشابة.
يتم تحويل حلقة القرص إلى مجرتنا من جهة ، والتي يمكن من خلالها الاستنتاج بأن هناك نوعًا من الترابط فيما بينها. أثناء دراسة مركز مجرة أندروميدا بمساعدة تلسكوب XMM-Newton ، اكتشف فريق من علماء الفلك الأوروبيين 63 مصدرًا منفصلاً بالأشعة السينية. معظمهم ، وهذه هي 46 الأجسام ، التي تم تحديدها كنجوم الأشعة السينية الثنائية منخفضة الكتلة. بينما يتم تمثيل الكائنات الأخرى إما كنجوم نيوترونية أو مرشحة للثقوب السوداء من الأنظمة الثنائية.
كائنات أخرى من الكون في المجرة M31
يتضمن مجرة أندروميدا ما يقرب من 460 مجموعة كروية مسجلة.
منها:
- أكبرها هي Mayall II أو G1 ، فهي تحتوي على لمعان أكثر من مجموعة واحدة أو مجموعة أخرى من المجموعة المحلية ، حتى أنها تبدو أكثر إشراقا من Omega Centauri. وهي تقع على مسافة حوالي مائة وثلاثين ألف سنة ضوئية من وسط M31 وتحتوي على ما لا يقل عن ثلاثمائة ألف من النجوم القديمة. ويشير تركيبه ، إلى جانب النجوم التي تنتمي إلى أكثر المجموعات تنوعًا ، إلى أن هذا الجوهر ، على ما يبدو ، ينتمي إلى المجرة القزمة القديمة ، التي كان يومًا ما يلتقطها سديم أندروميدا.
- وفقا للبحوث ، في وسط هذه الكتلة هو مرشح ثقب أسود لديه كتلة من عشرين ألفا من شمسنا.
كما لوحظت كائنات مماثلة في مجموعات أخرى. لذا ، في عام 2005 ، اكتشف علماء الفلك في هالة مجرة أندروميدا نوعًا جديدًا تمامًا من مجموعة النجوم. تحتوي المجموعات الثلاث التي تم فتحها للتو على مئات الآلاف من النجوم الساطعة - تقريبًا العدد الموجود في العناقيد الكروية. ومع ذلك ، فإن اختلافها عن العناقيد الكروية هو أنها أكبر حجمًا بكثير - بضع مئات من السنوات الضوئية في القطر ، وكذلك في أنها تحتوي على كتلة أصغر. المسافات بين النجوم فيها هي أيضا أكبر من ذلك بكثير. على ما يبدو ، أنها تظهر كطبقة انتقالية من الأنظمة من العناقيد الكروية إلى الأقزام الشبه الكروية.
بالإضافة إلى ذلك ، تم العثور على النجم PA-99-N2 في المجرة. يدور الكوكب خارج المجموعة الشمسية حوله ، وهو الأول الذي يمكن اكتشافه خارج درب التبانة.
كيف لمشاهدة سديم أندروميدا
أفضل فترة لمراقبة مجرة أندروميدا هي الخريف والشتاء. M31 هو أبعد كائن مرئي من كوكبنا بالعين المجردة. بالإضافة إلى ذلك ، نظرًا لسرعة الضوء المحدودة ، يمكن اعتباره أكثر من مليوني ونصف عام.
مع المنظار ، يمكن رؤية المجرة حتى في السماء المضاءة بشكل كبير في المدن الكبيرة. لكن ملاحظات M31 بمساعدة تليسكوبات الهواة ذات الفتحة المتوسطة (150-200 ملم) يمكن أن تكون مخيبة للآمال للغاية. حتى في ظل أفضل الظروف في السماء ، وخاصة في الليل الخالي من القمر ، يمكن أن تظهر المجرة كإهليلجي متوهج ببساطة مع حواف غير واضحة ونواة مشرقة.
من السهل على المراقب اليقظ أن يلاحظ تلميحًا في عدة حواجز غبار متلاصقة في منطقة الطرف الشمالي الغربي (الأقرب إلى المراقب) في سديم أندروميدا. يمكنك أيضًا ملاحظة منطقة صغيرة لزيادة السطوع في الجنوب الغربي (منطقة ضخمة من تكوين النجوم). لا توجد تفاصيل أخرى ، باستثناء اثنين من الأقمار الصناعية ، وهما مجرتان صغيرتان بيضاويتان M32 و M110 ، لن تصنعان أي شيء مشابه للصور الفوتوغرافية الملونة والرسوم التوضيحية في الأدب الشعبي.
إن أعين الناس العاديين ، بكل حساسيتهم الضوئية الهائلة ، غير قادرة ، على عكس الضوئيات الحديثة ، على تجميع الضوء بسبب التعرض الطويل (أحياناً ساعات طويلة).
