Габбл простежив приховану історію галактики Андромеди

Вчені продемонстрували найбільшу фотомозаїку галактики Андромеди, зібрану зі спостережень космічного телескопа Габбла. Збір даних для цього барвистого портрету нашої сусідньої галактики тривав понад 10 років і був створений з більш ніж 600 знімків. Ця приголомшлива, барвиста мозаїка фіксує сяйво 200 мільйонів зірок, а її розмір становить приблизно 2,5 мільярда пікселів.

Чудова галактика Андромеди

За роки, що минули після запуску космічного телескопа “Габбл”, астрономи нарахували понад 1 трильйон галактик у Всесвіті. Але лише одна галактика виділяється як найважливіший зоряний острів поблизу нашого Чумацького Шляху: чудова галактика Андромеди (Мессьє 31). Її можна побачити неозброєним оком дуже ясної осінньої ночі як слабкий сигароподібний об’єкт, кутовий діаметр якого приблизно дорівнює видимому кутовому діаметру нашого Місяця.

Сто років тому Едвін Габбл вперше встановив, що ця так звана “спіральна туманність” насправді знаходиться далеко за межами нашої галактики Чумацький Шлях – на відстані приблизно 2,5 мільйона світлових років, або приблизно 25 діаметрів Чумацького Шляху. До цього астрономи довгий час вважали, що Чумацький Шлях охоплює весь всесвіт. Відкриття Габбла за одну ніч перевернуло космологію з ніг на голову, відкривши нескінченно великий Всесвіт.

Тепер, через століття, космічний телескоп, названий на честь Габбла, здійснив найповніше дослідження цієї привабливої імперії зірок. Телескоп “Габбл” дає нові підказки щодо еволюційної історії Андромеди, і вона виглядає помітно відмінною від історії Чумацького Шляху.

Без Андромеди як проксі для спіральних галактик у Всесвіті в цілому, астрономи знали б набагато менше про структуру та еволюцію нашого Чумацького Шляху. Це тому, що ми вбудовані всередину Чумацького Шляху.

Трильйон зірок Андромеди

Чітке зображення “Хаббла” здатне розрізнити понад 200 мільйонів зірок у галактиці Андромеди, виявляючи лише зорі, яскравіші за наше Сонце. Вони схожі на піщинки на пляжі. Але це лише верхівка айсберга. Загальне населення Андромеди оцінюється в 1 трильйон зірок, причому багато менш масивних зірок падають нижче межі чутливості Габбла.

Фотографування Андромеди було дуже складним завданням, оскільки галактика є набагато більшою мішенню на небі, ніж галактики, які зазвичай спостерігає Хаббл, і які часто знаходяться на відстані мільярдів світлових років від нас. Повна мозаїка була виконана в рамках двох програм спостережень “Хаббла”. Загалом для цього знадобилося понад 1000 орбіт “Хаббла”, що тривало більше десяти років.

Панорами Андромеди

Ця панорама була створена в рамках програми Panchromatic Hubble Andromeda Treasury (PHAT) близько десяти років тому. Зображення були отримані в ближньому ультрафіолетовому, видимому і ближньому інфрачервоному діапазонах хвиль за допомогою вдосконаленої камери для зйомки і ширококутної камери на борту “Хаббла” для фотографування північної половини Андромеди.

За цією програмою послідувала програма Panchromatic Hubble Andromeda Southern Treasury (PHAST), яка додала зображення приблизно 100 мільйонів зірок у південній половині Андромеди. Цей регіон є структурно унікальним і більш чутливим до історії злиття галактики, ніж північний диск, відображений у дослідженні PHAT.

Об’єднані програми охоплюють весь диск Андромеди, який видно майже з краю – нахилений на 77 градусів відносно земного бачення. Галактика настільки велика, що мозаїка зібрана з приблизно 600 окремих полів зору. Мозаїчне зображення складається щонайменше з 2,5 мільярдів пікселів.

Додаткові програми спостережень “Хаббла” надають інформацію про вік, вміст важких елементів і зоряні маси всередині Андромеди. Це дозволить астрономам розрізнити конкуруючі сценарії злиття Андромеди з однією або кількома галактиками. Детальні вимірювання Габбла обмежують моделі історії злиття Андромеди та еволюції її диска.

Схожість наших галактик

Хоча Чумацький Шлях і Андромеда сформувалися, ймовірно, приблизно в той самий час багато мільярдів років тому, дані спостережень показують, що вони мають дуже різну еволюційну історію, незважаючи на те, що виросли в одному космологічному районі. Андромеда, за словами дослідників, більш населена молодими зірками і має незвичайні особливості, такі як когерентні зоряні потоки, кажуть дослідники. Це означає, що вона має більш активну недавню історію зореутворення і взаємодії, ніж Чумацький Шлях.

Можливим винуватцем є компактна галактика-супутник Мессьє 32, яка нагадує урізане ядро колись спіральної галактики, що, можливо, взаємодіяла з Андромедою в минулому. Комп’ютерне моделювання припускає, що коли при близькому зіткненні з іншою галактикою використовується весь наявний міжзоряний газ, зореутворення вщухає.

Нові відкриття “Габбла” підтримають майбутні спостереження космічного телескопа Джеймса Вебба.