Andromeda Es ist eine Galaxie, die aus einem Konglomerat von Sternensystemen, Staub und Gas besteht, die alle der Schwerkraft ausgesetzt sind. Es ist 2,5 Millionen Lichtjahre von der Erde entfernt und das einzige mit bloßem Auge sichtbare Objekt, das nicht zur Milchstraße gehört..
Die erste Aufzeichnung der Galaxie stammt aus dem Jahr 961, als der persische Astronom Al-Sufi sie als kleine Trübung im Sternbild Andromeda beschrieb. Höchstwahrscheinlich haben es auch andere alte Völker geschafft, dies zu erkennen..
Später und mit dem Teleskop nannten es die Astronomen, die Galileo folgten, einfach "Nebel". Mitte des 19. Jahrhunderts hatte das stärkste Teleskop einen Durchmesser von 72 Zoll und wurde vom irischen Astronomen William Parsons gebaut, der die merkwürdige Spiralstruktur einiger Nebel direkt beobachtete..
1924 erkannte der Astronom Edwin Hubble, dass der Andromeda-Spiralnebel nicht Teil der Milchstraße war. Dafür nutzte er die Eigenschaften der Cepheiden, einer Klasse von Sternen, deren Helligkeit sich regelmäßig ändert..
Die Größe und Temperatur der Cepheiden nimmt zu und ab, wobei die Leuchtkraft mit ihrer Periode sehr genau in Beziehung gesetzt wird. Auf diese Weise konnte Hubble eine Entfernungsskala für das Universum erstellen und die Entfernung zwischen Andromeda und der Milchstraße abschätzen. Dies bestätigte, dass der Nebel tatsächlich eine unabhängige Galaxie und das Universum ein viel größerer Ort war, als sie gedacht hatten..
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Andromeda ist eine Spiralgalaxie, deren Form der unserer Milchstraße ähnelt. Es hat die Form einer flachen Scheibe mit einer Ausbuchtung in der Mitte und mehreren Spiralarmen. Nicht alle Galaxien haben dieses Design.
Hubble, der Hunderte von ihnen beobachtet hatte, klassifizierte sie in seiner Berühmtheit in elliptisch (E), linsenförmig (L) und spiralförmig (S) Griffbrett Diagramm oder Hubble-Sequenz das wird noch benutzt.
Spiralgalaxien werden wiederum in zwei Gruppen unterteilt, diejenigen, die einen zentralen Balken haben, und diejenigen, die dies nicht tun..
Der gegenwärtige Konsens ist, dass unsere Milchstraße eine Barred-Spiral-Galaxie Sbb ist, obwohl wir sie von außen nicht sehen können, aber Andromeda ist eine einfache oder nicht-Barred-Spiral-Galaxie Sbb, die wir von hier aus fast direkt sehen.
Die wichtigsten Andromeda-Daten sind:
-Es hat einen doppelten Kern (siehe Abschnitt über Struktur später)
-Seine Abmessungen sind vergleichbar mit denen der Milchstraße. Andromeda ist nur geringfügig größer, aber die Milchstraße ist massiver und hat mehr dunkle Materie..
-Andromeda hat mehrere Satellitengalaxien, mit denen es gravitativ interagiert: die elliptischen Zwerggalaxien: M32 und M110 und die kleine Spiralgalaxie M33.
-Sein Durchmesser beträgt 220 Tausend Lichtjahre.
-Es ist ungefähr doppelt so hell wie die Milchstraße mit 1 Billion Sternen.
-Etwa 3% der von Andromeda emittierten Energie befindet sich im Infrarotbereich, während dieser Prozentsatz für die Milchstraße 50% beträgt. Normalerweise hängt dieser Wert mit der Sternentstehungsrate zusammen, daher ist er in der Milchstraße hoch und in Andromeda niedriger..
Der Messier-Katalog, eine Liste von 110 astronomischen Objekten aus dem Jahr 1774, nennt die im gleichnamigen Sternbild sichtbare Andromeda-Galaxie als Objekt M31..
Der NGC-Katalog (New General Catalogue of Nebulae and Clusters of Stars) nennt es seinerseits NGC 224.
Diese Bezeichnungen sollten beim Auffinden der Galaxie auf Himmelskarten beachtet werden, da sie in vielen astronomischen Anwendungen für Computer und Telefone verwendet werden..
Um Andromeda zu visualisieren, ist es zweckmäßig, zuerst die Konstellation Cassiopea zu lokalisieren, die eine sehr charakteristische Form in Form des Buchstabens W oder M hat, je nachdem, wie Sie sie sehen..
Cassiopea ist am Himmel sehr leicht zu visualisieren und die Andromeda-Galaxie befindet sich zwischen ihr und dem eigentlichen Sternbild Andromeda, wie in diesem Diagramm dargestellt:
Es muss bedacht werden, dass der Himmel sehr dunkel und ohne künstliches Licht in der Nähe sein muss, um die Galaxie mit bloßem Auge zu sehen.
Es ist jedoch möglich, die Galaxie in einer klaren Nacht sogar von einer besiedelten Stadt aus zu sehen, aber zumindest immer mit Hilfe eines Fernglases. Unter diesen Umständen wird an der angegebenen Stelle ein kleines weißliches Oval unterschieden.
Mit einem Teleskop können viele weitere Details der Galaxie unterschieden werden und zwei ihrer kleinen Begleitgalaxien können ebenfalls lokalisiert werden.
Die am besten geeigneten Jahreszeiten, um es anzuzeigen, sind:
-Nordhalbkugel: Obwohl es das ganze Jahr über weniger sichtbar ist, sind die optimalen Monate August und September.
-Südlichen Hemisphäre: zwischen Oktober und Dezember.
Schließlich ist es ratsam, während des Neumondes zu beobachten, damit der Himmel sehr dunkel ist, und angemessene Kleidung für die Jahreszeit zu tragen.
Sowohl die Andromeda-Galaxie als auch die Milchstraße selbst gehören zur lokalen Galaxiengruppe, die insgesamt 40 Galaxien gruppiert. Die Milchstraße, Andromeda und die Dreiecksgalaxie sind die größten Mitglieder dieser Gruppe..
Der Rest besteht aus Zwerggalaxien vom elliptischen, spiralförmigen oder unregelmäßigen Typ, zu denen die Magellanschen Wolken gehören.
Die Struktur von Andromeda ist im Grunde die gleiche wie die aller Spiralgalaxien:
-Ein Kern, der ein supermassereiches Schwarzes Loch beherbergt.
-Die Glühbirne, die den Kern umgibt und voller Sterne ist, hat sich weiterentwickelt.
-Eine Scheibe aus interstellarem Material.
-Der Heiligenschein, eine riesige diffuse Kugel, die die bereits genannten Strukturen umgibt und mit dem Lichthof der benachbarten Milchstraße verwechselt wird.
Die Galaxien haben ihren Ursprung in den Protogalaxien oder Urgaswolken, die sich relativ kurz nach dem Urknall, der großen Explosion, die das Universum hervorbrachte, organisierten..
Während des Urknalls wurden die leichtesten Elemente, Wasserstoff und Helium, gebildet. Auf diese Weise bestanden die ersten Protogalaxien notwendigerweise aus diesen Elementen.
Anfangs war die Angelegenheit homogen verteilt, aber in einigen Punkten sammelte sie sich etwas mehr als in anderen. An Orten, an denen die Dichte höher war, trat die Schwerkraft ein und ließ mehr Materie ansammeln. Im Laufe der Zeit führte die Gravitationskontraktion zu Protogalaxien.
Andromeda könnte das Ergebnis der Fusion mehrerer Protogalaxien sein, die vor etwa 10.000 Millionen Jahren stattfanden.
Unter Berücksichtigung des geschätzten Alters des Universums von 13,7 Milliarden Jahren wurde Andromeda kurz nach dem Urknall wie die Milchstraße gegründet..
Andromeda hat im Laufe seines Bestehens andere Protogalaxien und Galaxien absorbiert, was dazu beigetragen hat, dass es seine derzeitige Form erhielt. Ebenso hat sich seine Sternentstehungsrate während dieser Zeit verändert, da während dieser Ansätze die Sternentstehungsrate zunimmt..
Obwohl bekannt ist, dass sich das Universum ausdehnt, nähert sich die Andromeda-Galaxie derzeit schnell der Milchstraße mit einer Geschwindigkeit von 300 km / s, so dass in ferner Zukunft eine "Kollision" zwischen den beiden oder mindestens einem Ansatz erwartet wird, so dass beide sind stark deformiert.
Solche Ereignisse sind nicht ungewöhnlich und angesichts der großen Entfernung zwischen den Sternen nicht unbedingt gewalttätig oder zerstörerisch..
Wenn die kollidierenden Galaxien gleich groß sind, verlieren sie wahrscheinlich ihre Form und führen zu einer elliptischen Galaxie oder einer unregelmäßigen Galaxie. Wenn einer kleiner ist, behält der größere seine Form, indem er ihn absorbiert, oder er erfährt eine mehr oder weniger merkliche Verformung..
Edwin Hubble benutzte die Cepheiden, um die Entfernung zu Andromeda zu bestimmen und zu zeigen, dass es sich um eine Galaxie außerhalb der Milchstraße handelte.
Cepheiden sind extrem helle Sterne, viel heller als die Sonne, so dass sie auch von weitem gesehen werden können. Polaris, der Polstern, ist ein Beispiel für eine Cepheid.
Sie zeichnen sich dadurch aus, dass sie periodischen Ausdehnungen und Kontraktionen unterliegen, bei denen ihre Helligkeit in regelmäßigen Abständen zunimmt und abnimmt. Deshalb sind sie bekannt als pulsierende Sterne.
Die Astronomin Henrietta Leavitt (1868-1921) stellte fest, dass jede Cepheide mit derselben Periode T dieselbe Helligkeit oder intrinsische Größe Mv hat, gemäß der folgenden Gleichung:
Mv = -1,43 - 2,81 log T.
Dies gilt für jede Cepheid, egal wie weit sie entfernt ist. Wenn Sie also eine Cepheid in einer entfernten Galaxie identifizieren, zeigt die Untersuchung ihrer Periode auch ihre Größe, da es Kurven gibt Größe gegen Periode zuvor kalibriert.
Jetzt hat jede Lichtquelle eine intrinsische Größe und eine scheinbare Größe.
Wenn zwei gleich helle Lichter nachts in einiger Entfernung gesehen werden, haben sie möglicherweise beide die gleiche Eigenhelligkeit, aber eine der Quellen ist möglicherweise auch weniger hell und näher und sieht daher gleich aus..
Die intrinsische Größe eines Sterns hängt mit seiner Leuchtkraft zusammen: Es ist klar, dass die Leuchtkraft umso größer ist, je größer die Größe ist. Der Unterschied zwischen der scheinbaren und der intrinsischen Größe hängt wiederum mit dem Abstand zur Quelle zusammen..
Astronomen verwenden die folgende Gleichung, die die drei genannten Variablen in Beziehung setzt. intrinsische Größe, scheinbare Größe und Entfernung:
mv - M.v = -5 + 5 log d
Wo M.v ist die scheinbare Größe M.v ist die absolute Größe und d ist die Entfernung, in der sich die Lichtquelle befindet (in Parsec *), in diesem Fall der Stern.
Auf diese Weise fand Hubble Cepheiden im Andromeda-Nebel mit sehr geringen Größen, was bedeutet, dass sie sehr weit entfernt waren..
Die Entfernung zwischen uns und Andromeda, die Hubble mit dieser Methode bestimmte, betrug 285 Kiloparsec, etwas mehr als 929 Tausend Lichtjahre. Der derzeit akzeptierte Wert beträgt 2,5 Millionen Lichtjahre, etwas mehr als das Doppelte des von Hubble geschätzten Wertes..
Es stellte sich heraus, dass zu dem Zeitpunkt, als Hubble seine Schätzung vornahm, nicht bekannt war, dass es zwei Klassen von Cepheiden gab, und so unterschätzte er die Entfernung. Trotzdem gelang es ihm zu beweisen, dass es so groß war, dass Andromeda definitiv nicht Teil der Milchstraße war..
* 1 Parsec = 3,26 Lichtjahre.
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