Astronomia

Estrelas visíveis na galáxia de Andrômeda

Estrelas visíveis na galáxia de Andrômeda



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Então, quando eu olho para as imagens tiradas de Andrômeda, vejo muitas estrelas individuais.

Imagem de André van der Hoeven

Parece-me que as estrelas individuais reais que estão distantes seriam muito pequenas para serem resolvidas, mesmo com um grande alcance como o Hubble. Portanto, devo assumir que esses pontos de luz que vejo são a) estrelas em nossa própria galáxia ou b) outras galáxias distantes, como veríamos no Campo Profundo do Hubble:

Então decidi pensar um pouco sobre isso ... então escolhi o que presumo ser uma estrela grande e brilhante: R136a1. Este é cerca de 30 vezes o tamanho do Sol e 8,7 milhões de vezes mais brilhante. Mal podemos ver isso com um telescópio, e está a 163.000 anos-luz de distância. Andromeda, entretanto, está a 2,5 milhões de LY de distância, mais de 15 vezes mais longe, o que tornaria a luz ... o que ... 15 ao quadrado ... 235 vezes mais fraca?

Eu tenho que imaginar que o brilho da galáxia vem da dispersão e reflexão de toda a luz estelar coletiva dentro da galáxia a partir da poeira e do gás e tudo o que está contido neles, e que as estrelas individuais reais seriam como gotículas individuais de água em uma nuvem. Quase como quando você pode ver brevemente a forma de uma nuvem quando um relâmpago brilha dentro dela à noite (mesmo que a luz realmente não esteja vindo das gotículas)

Estou perto de corrigir em pensar isso?

Obrigado


Existe alguma confusão aqui sobre a palavra "resolver". Em astronomia, resolver um objeto significa estabelecer detalhes de sua estrutura e extensão física, ao invés de vê-lo como uma fonte pontual; ou significa separar uma única entidade em suas partes componentes.

O primeiro depende do tamanho do objeto em questão e da distância dele. O Telescópio Espacial Hubble (HST) não pode resolver estrelas neste sentido, nem mesmo as estrelas mais próximas$^1$. Todas as estrelas são visualizadas pelo HST como pontos de luz, que são borrados até certo ponto por causa do tamanho finito do espelho do telescópio e imperfeições na ótica.

Desse ponto de vista, não importa a que distância uma estrela esteja, sua imagem será a mesma, exceto, é claro, que quanto mais longe uma estrela estiver, mais fraco será o sinal total recebido.

Acho que sua pergunta se refere à segunda definição de resolução. Aqui, o problema é identificar estrelas individuais contra um fundo brilhante. Isso pode ser feito em Andrômeda, porque embora as estrelas sejam vistas contra um pano de fundo de bilhões de estrelas não resolvidas, a astrofísica (assim como a ótica do telescópio) vem em seu socorro.

Existem relativamente poucos "supergigantes" evoluídos e muito massivos em uma galáxia. Mas esses objetos são muitas ordens de magnitude mais brilhantes do que as estrelas ao seu redor. Para "resolver" essas estrelas, é simplesmente necessário obter imagens em que o brilho dessas estrelas individuais não seja espalhado por uma área muito grande, de modo que elas se fundam na luz de fundo fornecida por todas as outras estrelas.

Na verdade, isso não é tão difícil para uma galáxia tão próxima quanto Andrômeda, e foi feito usando telescópios normais (mas ainda grandes!) Na década de 1920. O HST torna isso muito mais fácil (e possível em galáxias mais distantes) porque a luz de uma estrela individual é muito menos borrada pela ótica do HST e sua posição acima de nossa atmosfera turbulenta. Isso aumenta o contraste entre estrelas brilhantes individuais e o fundo brilhante em que estão.

$^1$ Na verdade, alguns dos supergigantes mais próximos, como Mira e Betelgeuse, podem ser vistos como manchas difusas nas melhores imagens do HST.


Você está certo ao dizer que a maioria dos pontos de luz que você vê na imagem de Andrômeda são estrelas em nossa galáxia que estão no mesmo alinhamento.

No entanto, podemos identificar estrelas na galáxia de Andrômeda. (Aqui estou entendendo que "resolver" significa "ver como indivíduos e não apenas como uma névoa")

https://www.spacetelescope.org/images/heic1502a/zoomable/

Mesmo sem o telescópio Hubble, estrelas individuais foram identificadas na galáxia de Andrômeda e (como o brilho de algumas dessas estrelas pode ser determinado) a distância foi calculada. Isso também foi feito pelo Hubble, mas pelo homem, não pelo telescópio. Ele descobriu que a galáxia de Andrômeda não fazia parte da Via Láctea, mas muito mais longe.

A fotografia de Hubble de 1923 pode ser comparada a uma imagem moderna de pesquisa do céu.

A luz na imagem que você mostra é a luz combinada de bilhões de estrelas. Eles são muito escuros para serem vistos na resolução de sua imagem, mas se combinam para fazer o que parece ser uma nuvem brilhante. Assim como uma nuvem real é feita de muitos pontos de água que são pequenos demais para serem vistos.

Existem galáxias de fundo. Alguns podem ser vistos na visualização de alta resolução que eu link acima. Uma coisa surpreendente é o quão pequena é a área do céu na imagem do Hubble Deep field. Teria apenas alguns pixels na escala da imagem que você tem da galáxia de Andrômeda.

Você poderia esperar que muitas galáxias estivessem em poucos pixels, mas muito turvas para serem vistas na imagem de Andrômeda.


A questão chega perto do centenário de um famoso debate sobre a natureza das chamadas nebulosas espirais. Em 1920, Shapley argumentou que eram nuvens dentro de nossa própria galáxia, e Curtis argumentou que eram galáxias distantes por direito próprio.

As observações de Edwin Hubble alguns anos depois resolveram a questão. Usando o refletor de 2,5 m no Monte. Wilson para estudar estrelas variáveis ​​Cefeidas em M31, M33 e outras galáxias próximas, ele mostrou que elas estavam bem fora desta galáxia.

A estrela Wolf-Rayet R136a1 tem magnitude aparente de 12,2, ao alcance de um amador habilidoso com um telescópio de 20 cm. Se estivesse à mesma distância de M31, seria apenas 6 magnitudes mais fracas, com magnitude 18,2. Telescópios automatizados de 1 m descobrem rotineiramente asteróides com magnitude 20 ou menos.


Eu tenho que imaginar que o brilho da galáxia vem da dispersão e reflexão de toda a luz estelar coletiva dentro da galáxia a partir da poeira e do gás e tudo mais contido neles, e que as estrelas individuais reais seriam como gotículas individuais de água em uma nuvem.

Isso não está correto. O brilho da galáxia é incrivelmente leve de estrelas individuais viajando diretamente para nós. Isso é demonstrado pelo fato de que galáxias sem poeira e gás, como a maioria das galáxias elípticas, têm o mesmo tipo de "brilho". (Exemplos: a bolha compacta de luz branca diretamente à esquerda do centro de Andrômeda, a cerca de 1/4 da largura da imagem, é M32, uma chamada "galáxia elíptica compacta" em órbita ao redor de Andrômeda. Quanto mais alongada, Uma bolha ligeiramente mais difusa às 4 horas, cerca de duas vezes mais longe do centro de Andrômeda, está M110, uma "galáxia elíptica anã" que também orbita a galáxia de Andrômeda. Estão aproximadamente à mesma distância de nós que Andrômeda, mas têm essencialmente sem gás ou poeira.)

O que está faltando é o fato de que a ótica do telescópio (mais turbulência na atmosfera da Terra para telescópios terrestres) desfoca cada estrela individual em um disco difuso com um tamanho finito (cada "disco" sendo brilhante em seu centro e desaparecendo com aumentando o raio). Esses discos são grandes o suficiente em tamanho angular que - se houver estrelas suficientes em uma área pequena o suficiente no céu - eles se sobrepõem, criando a aparência de um brilho suave.

Você está correto ao dizer que estrelas individuais, mesmo estrelas massivas como R136a, são individualmente bastante fracas à distância da galáxia de Andrômeda; mas há centenas de bilhões de estrelas na galáxia de Andrômeda. Mesmo em uma pequena subseção da galáxia, você ainda está vendo bilhões de estrelas. O combinado, sobreposto luz viajando dessas estrelas para o telescópio é o que vemos.

Agora lá estão casos em que você pode ver a luz espalhada / refletida da poeira, que tem uma adorável cor azul (porque a poeira espalha a luz azul com mais eficiência). Mas isso é muito fraco e geralmente visto apenas para poeira próxima em nossa própria galáxia. (Procure fotos das Plêiades.) As regiões de um azul esmaecido nas partes externas da galáxia de Andrômeda são não a partir disso - são regiões com muito azul brilhante estrelas, devido à existência de muitas formações recentes de estrelas nessas partes da galáxia. (Geralmente, apenas estrelas massivas de vida curta são quentes o suficiente para serem visivelmente azuis.)

Em muitas galáxias, você também pode ver - se você olhar para os comprimentos de onda corretos - a luz emitida por íons / átomos / moléculas individuais de gás no meio interestelar. Na foto de Andrômeda que você mostra, você pode ver manchas rosadas fracas, principalmente no canto superior direito da galáxia; esta é a emissão H-alfa de átomos de hidrogênio em nebulosas ionizadas dentro da galáxia. Isso é um pouco exagerado na foto, porque a pessoa que o tirou deliberadamente combinou os filtros de banda larga R, G e B com exposições separadas por meio de um filtro de banda estreita centrado no comprimento de onda H-alfa.


Como posso ver a Galáxia de Andrômeda?

Nosso vizinho galáctico é visível o ano todo no Reino Unido, mas mais claro durante os meses escuros de inverno.

Publicado: 08 de dezembro de 2020 às 12h05

A 2,5 milhões de anos-luz da Terra, a Galáxia de Andrômeda é o objeto mais distante visível a olho nu. É a galáxia principal mais próxima da Via Láctea e só pode ser vista se você tiver um céu muito escuro. No entanto, a boa notícia é que é visível durante todo o ano no Reino Unido.

Para encontrar Andrômeda, é mais fácil começar com a constelação de Cassiopeia. Para os observadores estelares do hemisfério norte, Cassiopeia é o que é conhecido como uma constelação "circumpolar", o que significa que está sempre visível acima do horizonte. Olhe para o nordeste e você reconhecerá Cassiopeia pelo distinto padrão de estrela ‘W’ (ou ‘asterismo’) que suas cinco estrelas mais brilhantes formam.

Depois de encontrar Cassiopeia, você pode usar a metade direita do ‘W’ como uma seta apontando para Andrômeda. A distância entre Cassiopeia e Andrômeda é cerca de três vezes a altura do W. A olho nu, Andrômeda será extremamente tênue. Mas se você tiver um par de binóculos, olhe através deles e você verá o que parece ser uma nuvem. Essa é uma galáxia inteira.

Enquanto você está nesta parte do céu, você também pode usar o asterismo "Grande Praça de Pégaso" nas proximidades para testar a população de luz em sua área. A Grande Praça é visível no Reino Unido entre agosto e dezembro, e em outubro pode ser vista durante toda a noite. Ele tem quatro estrelas brilhantes dispostas em uma forma quadrada quase perfeita, e você o encontrará abaixo e à direita do ‘W’ de Cassiopeia.

Depois de encontrar o Grande Quadrado, deixe seus olhos se ajustarem e então conte o número de estrelas que você pode ver dentro dele. Se você não vê estrelas, isso significa que a poluição luminosa em sua área é fraca. O número médio de estrelas é 4, 9 estrelas é bom e 21 é excelente. O máximo que você verá a olho nu, nos céus mais escuros, é 35.

Procurando dicas para observar as estrelas? Confira nosso guia completo de astronomia para iniciantes no Reino Unido.


Hubble: Andromeda é grande, maciça e cheia de estrelas que falta a nossa Via Láctea

A Via Láctea é nosso lar cósmico, contendo centenas de bilhões de estrelas em 100.000 anos-luz.

Mas a 2,5 milhões de anos-luz de distância, nossa irmã mais velha, Andrômeda, nos supera em todos os sentidos.

Tem o dobro do nosso diâmetro, com cerca de um trilhão de estrelas.

É a maior, mais massiva e luminosa galáxia do Grupo Local.

Quando olhamos para as estrelas dentro de Andrômeda, com telescópios espaciais como o Hubble, as maiores diferenças surgem.

Mais de 117 milhões de estrelas no disco foram medidas por PHAT: o Tesouro Pancromático Hubble Andromeda.

As estrelas perto da protuberância central são muito mais ricas em elementos pesados ​​do que o nosso sol.

Novas estrelas azuis brilham em uma série de aglomerados abertos.

O halo externo de baixa densidade contém estrelas tão antigas quanto a mais antiga da Via Láctea: 13+ bilhões de anos de idade.

Andromeda tem riachos estelares povoando esse halo, com um terço dessas estrelas com apenas 6–8 bilhões de anos.

2 bilhões de anos no M32 e no Andromeda. As estrelas encontradas no halo e nos fluxos estelares de M31 apontam para outra fusão desse tipo ainda mais cedo: 6–8 bilhões de anos atrás.(AMANDA SMITH, INSTITUTO DE ASTRONOMIA, UNIVERSIDADE DE CAMBRIDGE)

Isso significa que um grande ato de canibalismo galáctico ocorreu recentemente.

Imagens ultravioleta mostram as estrelas mais recentes, traçando braços espirais e chegando ao centro.

A imagem infravermelha identifica o combustível galáctico que dará origem às futuras gerações de estrelas.

Milhares de galáxias de fundo, vistas através do halo de Andrômeda, mostram nosso universo caótico em evolução.

Mostly Mute Monday conta a história cósmica de um objeto astronômico ou fenômeno em imagens, visuais e não mais do que 200 palavras. Fale menos, sorria mais.


Onde está a Galáxia de Andrômeda?

Sem surpresa e sem ironia, a Galáxia de Andrômeda está localizada dentro da constelação de Andrômeda. Isso é melhor visualizado no outono no hemisfério norte, onde geralmente é visível durante todas as condições de escuridão, desde o anoitecer até o amanhecer, em condições perfeitas.

No meio do outono, do final de setembro até o início de outubro, a galáxia de Andrômeda se erguerá no céu oriental e permanecerá no céu por volta da meia-noite e desaparecerá no oeste ao amanhecer. Muito parecido com a nossa lua quando a nossa Terra gira.

Durante os meses de inverno, Andromeda pode ser visto acima e você pode usar planisférios ou algum software de astronomia para ajudá-lo a avistá-lo no céu noturno acima. Se você está olhando para cima e não consegue ver a galáxia, mas sabe que está olhando no momento certo, pode fazer um salto nas estrelas para encontrá-la.

Uma das maneiras mais fáceis de fazer isso é na constelação de Cassiopeia, esta constelação é fácil de usar para isso, pois é fácil de encontrar, com o formato da letra ‘M’, está voltada para o norte na cúpula do céu.

Ou, se você sabe onde está a Ursa Maior, pode usar que a Ursa Maior e a Cassiopeia se movam em torno da Polaris (a Estrela do Norte) de maneira muito semelhante aos ponteiros de um relógio, sempre opostos um ao outro.


Estrelas visíveis na galáxia de Andrômeda - Astronomia




Estrelas surpreendentes na Galáxia de Andrômeda
KEITH COOPER
ASTRONOMIA AGORA
Postado: 13 de janeiro de 2012

Maiores descobertas do Telescópio Espacial Hubble no coração da Galáxia de Andrômeda, a grande galáxia mais próxima da nossa Via Láctea, estão revelando um ambiente misto de estrelas anormalmente azuis e um anel de estrelas vermelhas ao redor de seu buraco negro gigante de 100 milhões de massa solar.


A Galáxia de Andrômeda com a nova imagem do Hubble de seu núcleo, apresentando o anel elíptico de estrelas vermelhas e o aglomerado compacto de estrelas azuis. Imagem M31: WIYN / KPNO Imagem do Hubble: NASA / ESA / T Lauer (NOAO).

A protuberância central da Galáxia de Andrômeda (M31) é o lar de muitas estrelas vermelhas antigas. Então, o que uma população de estrelas muito azuis está fazendo dentro da protuberância? Como parte da pesquisa Panchromatic Hubble Andromeda Treasury para mapear diferentes tipos de estrelas em M31, uma equipe liderada por Julianne Dalcanton da Universidade de Washington em Seattle descobriu cerca de 8.000 estrelas azuis que têm um forte componente ultravioleta. Normalmente estrelas azuis são estrelas jovens e quentes, mas dado que essas estrelas estão no bojo onde residem os residentes mais velhos das galáxias, elas devem ser estrelas mais velhas que tiveram suas camadas externas removidas, expondo seus interiores quentes. O fato de serem mais escuras e possuírem uma gama de temperaturas superficiais diferentes das jovens estrelas azuis nas regiões de formação estelar M31 e # 8217s corrobora essa hipótese.

Os resultados, no entanto, que foram apresentados na reunião da American Astronomical Society em Austin, Texas, criaram uma espécie de paradoxo. A distribuição das estrelas azuis anômalas ao longo de 2.600 anos-luz no centro de M31 corresponde à distribuição das estrelas binárias de raios-X dentro da protuberância, conforme visto pela NASA & # 8217s Chandra X-ray Observatory. Os binários de raios-X envolvem uma estrela separando o material de uma estrela companheira menor, fazendo com que o gás flua para um disco de acreção quente ao redor do ladrão estelar. A remoção de material da estrela menor expõe as camadas mais quentes e azuis abaixo. No entanto, se os binários de raios-X fossem os culpados, veríamos estrelas semelhantes com um excesso de luz azul / ultravioleta em outras grandes galáxias onde residem sistemas binários, e este não é o caso. Isso deixou os astrônomos em busca de outras explicações.

Uma ideia é que as estrelas contêm mais hélio em seus núcleos, tornando o núcleo mais quente (temperaturas mais altas são necessárias para a fusão nuclear de hélio em vez de hidrogênio) e isso cozinharia a atmosfera de dentro para fora, diz o membro da equipe Phil Rosenfield, um estudante de pós-graduação na Universidade de Washington. No entanto, sua explicação favorita, diz Rosenfield, é que essas estrelas contêm mais elementos pesados ​​ou elementos & # 8216metais & # 8217 & # 8211 com massas atômicas maiores do que hidrogênio e hélio. Os elementos extra pesados ​​ajudam a impulsionar ventos estelares mais fortes que podem levantar uma estrela gigante vermelha evoluída e as camadas externas # 8217s.


Estrelas azuis apanhadas à espreita na protuberância central da Galáxia de Andrômeda. Imagem: NASA / ESA / B Williams e J Dalcanton (University of Washington, Seattle).

Uma gigante vermelha é uma fase tardia na vida de uma estrela em que começa a esgotar seu estoque de hidrogênio e aumentar para um tamanho muitas vezes maior do que antes, sua superfície ficando mais fria e vermelha à medida que incha. Enquanto a fonte de energia da gigante vermelha & # 8217s alterna entre a queima de hélio e hidrogênio, a estrela pulsa, empurrando elementos pesados ​​para a superfície da estrela. & # 8220Pense na espuma do mar sendo empurrada para a costa pelas ondas, & # 8221 Rosenfield disse à Astronomy Now. & # 8220 Longe da superfície, os elementos pesados ​​podem resfriar e formar poeira. & # 8221

A poeira então absorve a radiação da estrela & # 8217s, e a transferência do momento dos fótons estelares para a poeira faz com que a poeira se mova para longe da estrela no vento estelar, arrastando consigo grandes quantidades de gás. A maior abundância de elementos pesados ​​nas estrelas vista em M31 significa que mais camadas externas são levantadas do que em uma gigante vermelha típica, permitindo que mais de seu interior quente seja exposto. Exatamente por que essas estrelas são tão ricas em metais não é explicado, mas a equipe agora está trabalhando em simulações de computador para tentar determinar qual explicação é a correta.

Enquanto isso, o Hubble mergulhou ainda mais fundo no centro do M31 para obter a imagem de luz visível mais nítida já obtida da região imediatamente ao redor de seu buraco negro supermassivo. Embora o buraco negro & # 8217s horizonte de eventos & # 8211 seu limite externo dentro do qual nada pode escapar & # 8211 seja muito pequeno para ser resolvido até mesmo pelo Hubble, a imagem mostra um aglomerado de estrelas azuis fervilhando ao redor dele. Ao contrário das estrelas azuis evoluídas descobertas pela pesquisa Panchromatic Hubble Andromeda Treasury, essas estrelas são definitivamente muito jovens, talvez não mais do que 200 milhões de anos e se formaram in situ em torno do buraco negro. Nossa Via Láctea também abriga aglomerados de estrelas quentes, azuis e recém-formadas ao redor de seu buraco negro central e as novas descobertas sugerem que tais aglomerados podem ser comuns em torno de buracos negros dentro de galáxias espirais.

Circundando este aglomerado azul está um anel elíptico de antigas estrelas vermelhas, inicialmente descoberto pelo Telescópio Espacial Hubble em 1992. Naquela época, pensava-se que M31 tinha algum núcleo duplo bizarro, mas esta era uma ilusão de ótica criada pelas estrelas se movendo mais lentamente no ponto mais distante do buraco negro no anel, dando a impressão de que eles eram parte de uma estrutura separada em vez de parte de um único anel. A nova imagem é trabalho de Tod Lauer, do National Optical Astronomy Observatory, no Arizona, que combinou imagens obtidas em luz azul e ultravioleta pelo Hubble em 2005 e 2006.


Galáxia de Andrômeda visível para os observadores do céu Eagle-Eye

Logo após o pôr do sol, conforme o céu escurece, olhe para o sul e você perceberá imediatamente o brilhante planeta Júpiter, mas há outro alvo celeste noturno que também promete uma grande experiência: a incrível Galáxia de Andrômeda.

Júpiter é um ótimo ponto de partida para encontrar a Galáxia de Andrômeda. Depois de encontrar o planeta brilhante, olhe bem acima dele? quase diretamente no alto - para encontrar quatro estrelas brilhantes. Estes são o Grande Quadrado de Pégaso, o Cavalo Alado, um padrão de estrela inconfundível, embora esteja levemente desgastado e fora de sua verdadeira forma quadrada.

No entanto, Pegasus é uma figura marcante e quando você o vir, não vai esquecer. [Galeria: Fotos da Galáxia de Andrômeda]

Curiosamente, a estrela no canto superior esquerdo da Praça? Alpheratz? na verdade, pertence oficialmente à constelação de Andrômeda. Andromeda, de acordo com a lenda, deve ser acorrentada a uma rocha.? Em vez disso, ela parece ter ficado acorrentada ao cavalo: uma fita dupla de estrelas? uma vertente brilhante, a outra turva? conectado ao canto superior esquerdo do quadrado.?

A meio caminho e acima dessas cadeias de estrelas está a Galáxia de Andrômeda, um dos mais surpreendentes e fascinantes objetos do céu. Pode ser visto vagamente a olho nu, mas binóculos e pequenos telescópios prometem uma melhor visualização.

Este mapa mostra onde procurar para ver a Galáxia de Andrômeda na próxima semana, embora o tempo bom seja vital para localizá-la.

'LittleCloud' na verdade uma galáxia vizinha

No ano 905 d.C., o astrônomo persa Al Sufi chamou a atenção entre as estrelas da constelação de Andrômeda para uma "Pequena Nuvem", que apareceu em mapas estelares muito antes de o telescópio ser inventado em 1609.?

Se o céu estiver claro e sem lua, você pode realmente ver uma mancha nebulosa alongada com seu olho nu quase tão longo quanto a largura da lua cheia e metade dessa largura.

Através de binóculos e telescópios, permanece uma mancha alongada que gradualmente se ilumina no centro para um núcleo parecido com uma estrela. Ele foi listado como o objeto número 31 no catálogo de galáxias, nebulosas e aglomerados de estrelas de CharlesMessier, que é o motivo pelo qual é conhecido como Messier 31 ou M31. Nós o conhecemos melhor como Galáxia de Andrômeda.?

A melhor maneira de encontrar positivamente a Galáxia de Andrômeda é focalizar seus olhos ou binóculos no Alpheratz. Corra direto para a esquerda e coloque a estrela Mirach em seu campo de visão.

Em seguida, corra lentamente para cima até uma estrela bastante brilhante acima de Mirach e continue a correr mais ou menos na mesma direção e na mesma distância. Você notará imediatamente uma pequena mancha de luz fraca. ?

Parabéns!? Você encontrou o Messier 31.?

Por favor, perdoe esta mancha de luz por ter uma aparência tão fraca e cansada. É incrível perceber que, como você vê esta noite, esta luz tem viajado cerca de 2,5 milhões de anos para chegar até você (mais ou menos algumas centenas de milhares de anos), viajando todo esse tempo na tremenda velocidade de cerca de 671 milhões de mph? A velocidade de luz.

A luz daquela "Pequena Nuvem" é, na verdade, o acúmulo total de luz de mais de 400 bilhões de estrelas.

Ao olhar para a Galáxia de Andrômeda esta noite, você estará fazendo algo que ninguém mais no mundo, exceto um observador de estrelas, pode fazer: você estará realmente olhando para o passado distante. A luz que você está vendo tem cerca de 25.000 séculos e começou sua jornada em torno da época do alvorecer da consciência humana.

Quando começou sua jornada de quase 15 quintilhões (que são 15, seguidos por 18 zeros!) Milhas em direção à Terra, mastodontes e tigres dente-de-sabre percorreram grande parte da América do Norte pré-glacial e o homem pré-histórico lutou pela existência no que hoje é a Garganta de Olduvai do Leste África.

A Galáxia de Andrômeda é o objeto mais distante que pode ser visto a olho nu.

Estima-se que o M31 tenha quase 200.000 anos-luz de diâmetro, cerca de 1 1/2 vezes a largura de nossa própria galáxia Via Láctea. Seu núcleo brilhante é a mancha nebulosa que é visível ao olho unilateral.

Como a nossa própria galáxia, o M31 tem várias galáxias satélites associadas. Dois deles: M32 e M110 podem ser selecionados com baixa ampliação em um telescópio de tamanho pequeno a médio, no mesmo campo de visão de M31.

Por muito tempo, o M31 foi popularmente conhecido como a "Nebulosa" de Andrômeda.

Embora grandes telescópios refletores, como o telescópio de 72 polegadas de Lord Rosse em BirrCastle na Irlanda, estivessem em operação durante meados do século 19, não foram vistos claramente até 1924, quando os astrônomos Edwin Hubble e Milton Humason usaram o telescópio refletor de 100 polegadas no Monte Wilson Observatório para se tornarem as primeiras pessoas a transformar M31 em estrelas individuais.

No entanto, havia aqueles que muitas décadas antes suspeitavam que M31 era muito mais do que apenas uma nuvem luminosa. Leia este comentário profético de W.H. O "Ciclo de Objetos Celestiais" de Smyth escrito em 1844:

"SirJohn Herschel? Conclui que é um anel plano, de dimensões enormes, visto muito obliquamente. Consiste provavelmente em miríades de sistemas solares a uma distância mais impressionante do nosso e oferece uma lição distinta de que não devemos limitar os limites do universo por os limites dos nossos sentidos. "?

Esta nossa vizinha galáctica, a Galáxia de Andrômeda, é a mais próxima de todas as galáxias espirais de nós e uma das maiores conhecidas.

Joe Raoserves como instrutor e palestrante convidado no Hayden Planetarium de Nova York. Ele escreve sobre astronomia para o The New York Times e outras publicações, e também é meteorologista diante das câmeras do News 12 Westchester, Nova York.


Estrelas visíveis na galáxia de Andrômeda - Astronomia

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Aglomerados de estrelas na galáxia de Andrômeda

Fatos rápidos

2,5 milhões de anos-luz (0,8 megaparsecs)

Os dados do M31 foram obtidos nas Propostas do Tesouro do HST PHAT: P.I. J. Dalcanton (Universidade de Washington) et al. 12055, 12056, 12057, 12058, 12059, 12076, 12070, 12071, 12072, 12073, 12074, 12075, 12114, 12105, 12106, 12107, 12108, 12109, 12111, 12112, 12113, 12114 e 12115.

A equipe científica compreende: D. Weisz e L.C. Johnson (University of Washington), D. Foreman-Mackey (New York University), A. Dolphin (Raytheon Company), L. Beerman, B. Williams e J. Dalcanton (University of Washington), H.-W. Rix (Instituto Max Planck de Astronomia, Heidelberg), D. Hogg (Universidade de Nova York / Instituto Max Planck de Astronomia, Heidelberg), M. Fouesneau (Instituto Max Planck de Astronomia, Heidelberg), B. Johnson (Centro de Harvard-Smithsonian para Astrofísica), E. Bell (Universidade de Michigan), M. Boyer (STScI), D. Gouliermis (Instituto Max Planck de Astronomia / Universidade de Heidelberg), P. Guhathakurta (Universidade da Califórnia, Santa Cruz), J. Kalirai ( STScI), A. Lewis (Universidade de Washington), A. Seth (Universidade de Utah) e E. Skillman (Universidade de Minnesota).

Imagens inferiores: F336W (VOCÊ), F475W (g), F814W (EU)e F160W (H) Imagem superior: F475W (g) e F814W (EU)

NASA, ESA, J. Dalcanton, B.F. Williams e L.C. Johnson (University of Washington), a equipe PHAT e R. Gendler

Essas imagens são composições de exposições separadas adquiridas pelos instrumentos ACS e WFC3 no Telescópio Espacial Hubble. Vários filtros foram usados ​​para amostrar amplas faixas de comprimento de onda. A cor resulta da atribuição de diferentes matizes (cores) a cada imagem monocromática (tons de cinza) associada a um filtro individual. Neste caso, as cores atribuídas são:

Azul: WFC3 / UVIS F336W (VOCÊ)
Verde: ACS / WFC F475W (g)
Amarelo: ACS / WFC F814W (EU)
Vermelho: WFC3 / IR F160W (H)

[Principal] - Este é um mosaico do Telescópio Espacial Hubble de 414 fotografias da galáxia principal mais próxima da Via Láctea, a galáxia de Andrômeda (M31). O vasto panorama foi montado a partir de quase 8.000 exposições separadas tiradas em luz quase ultravioleta, visível e quase infravermelha. Embutidos nesta visão estão 2.753 aglomerados de estrelas. A vista tem 61.600 anos-luz de diâmetro e contém imagens de 117 milhões de estrelas no disco da galáxia.

[Inferior esquerdo] - Uma ampliação do campo em caixa na imagem superior revela uma miríade de estrelas e vários aglomerados de estrelas abertos como nós azuis brilhantes. A visão aérea de M31 do Hubble permitiu aos astrônomos realizar uma amostragem maior do que nunca de aglomerados de estrelas que estão todos à mesma distância da Terra, 2,5 milhões de anos-luz. A vista tem 4.400 anos-luz de diâmetro.

[Canto inferior direito] - Esta é uma visão de seis aglomerados azuis brilhantes extraídos do campo. Os astrônomos do Hubble descobriram que, por alguma razão, a natureza aparentemente cria estrelas com uma distribuição consistente de estrelas massivas a pequenas estrelas (supergigantes azuis a anãs vermelhas). Isso permanece uma constante em toda a galáxia, apesar do fato de que os aglomerados variam em massa por um fator de 10 e variam em idade de 4 milhões a 24 milhões de anos. Cada quadrado do cluster tem 150 anos-luz de diâmetro.


Mapeando a Galáxia de Andrômeda

Por: Monica Young 6 de janeiro de 2015 0

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O Telescópio Espacial Hubble voltou seus olhos ultravioleta, luz visível e infravermelho próximo para a rainha das galáxias, M31, capturando a maior e mais nítida imagem de nosso vizinho.

Na reunião de inverno da American Astronomical Society esta semana em Seattle, um pôster da Galáxia de Andrômeda dá as boas-vindas aos astrônomos para a maior conferência de astronomia do ano. O pôster tem cerca de 3 metros de altura e 7 metros de largura - e isso nem mesmo faz justiça à imagem.

Esta imagem composta de M31, a Galáxia de Andrômeda, é a maior já montada a partir de observações do Telescópio Espacial Hubble. Em resolução máxima, você pode ver estrelas individuais, embora a galáxia esteja a 2,5 milhões de anos-luz de distância. Explore a versão em alta resolução com a ferramenta de zoom disponibilizada pela equipe do Hubble.
NASA / ESA / J. Dalcanton / B.F. Williams / L.C. Johnson / PHAT / R. Gendler

A imagem de alta resolução do Telescópio Espacial Hubble acima captura uma fatia de Andrômeda medindo 48.000 anos-luz, da protuberância aos arredores. Seus 1,5 bilhão de pixels precisariam de 600 telas de televisão HD para serem exibidos com efeito total.

Hubble começou a estudar Andromeda em dezembro de 2011 como parte do projeto Panchromatic Hubble Andromeda Treasury (PHAT) liderado por Julianne Dalcanton (Universidade de Washington). O projeto de imagem foi finalizado em novembro de 2013, e a equipe divulgou o resultado no dia 5 de janeiro no encontro. A imagem final inclui 12.834 fotos de mais de 400 pontos tirados por meio de filtros ultravioleta, ópticos e infravermelhos próximos. (A foto acima mostra apenas a visão da luz visível através dos filtros azul e vermelho, um mosaico de cerca de 3.700 imagens ópticas).

A equipe contou com a ajuda do conhecido astrofotógrafo Robert Gendler, que costurou as imagens para criar o mosaico contínuo. A costura é tão cuidadosa que o mosaico é alinhado no nível de estrelas individuais - cerca de 117 milhões delas - ou melhor que um décimo de um segundo de arco. Isso não é tão ruim para mapear uma galáxia a 2,5 milhões de anos-luz de distância.

O resultado é uma visão detalhada de nosso vizinho como nunca vimos antes, melhor explorada por meio da ferramenta de zoom no site do Hubble da Agência Espacial Europeia. (Demora um pouco para carregar, mas vale a pena.) Explore (e aplique zoom e zoom um pouco mais!) E você verá aquelas 117 milhões de estrelas, junto com alguns milhares de aglomerados de estrelas e regiões de formação estelar, bem como silhuetas escuras e retorcidas traçadas por complexas estruturas de poeira.

A ciência por trás da bela imagem

Esta visão de campo amplo mostra a Galáxia de Andrômeda junto com seu companheiro NGC 205 (canto superior direito). The irregularly edged swatch is the extent of the PHAT survey, which over 39 months took thousands of high-resolution images of Andromeda using the Hubble Space Telescope. The clean-edged rectangle is the image shown above.
M31 PHAT Mosaic Credit: NASA / ESA / J. Dalcanton (University of Washington) / B. F. Williams (University of Washington / L. C. Johnson (University of Washington / PHAT team / R. Gendler Credit for ground-based background Image of M31: © 2008 R. Gendler, Used with Permission

For Dalcanton, it’s the last item in that list — the twisted columns of obscuring gas and dust — that’s most interesting. Dalcanton has already used the image to map dust across the Andromeda Galaxy.

The team first divided the image into boxes 5 arcseconds (65 light-years) wide, each one containing foreground stars, background stars, and dust. As background starlight passes through intervening dust, it reddens just as a sunset reddens when passing through dust or smog. So for each box, Dalcanton’s team modeled the stars’ range of brightnesses and colors, and for each box they included two populations in their model: one reddened and one unreddened.

The result: a 3D dust map of the galaxy, one that has more than four times better resolution than previous dust-mapping methods. The team had to "fuzzify" the new dust map in order to compare it against other methods, but so far it’s in excellent agreement with previous charts in terms of the dusty structures’ shapes.

But surprisingly, the team found that other widely used dust maps actually predict twice as much dust as is really there. Dalcanton suggests a calibration issue with the other model as the most likely culprit. If that’s the case, nearby galaxies may have much less dust than previously thought.

Charting dust and its mysteries is essential to understanding starbirth, as dust helps to cool interstellar gas, and stars form from cool gas. This study is only the first from PHAT to aim for that ultimate charting goal. Forthcoming studies will study star formation as a function of position in the galaxy, investigate the galaxy’s star-formation history, and much more: “This is meant to be a legacy data set, to be used for decades,” Dalcanton says.

The Mystery Ring

Another surprise from the PHAT mapping is in the Andromeda Galaxy’s structure. Observations such as those in ultraviolet from NASA’s GALEX spacecraft and in infrared from the Spitzer Space Telescope reveal where stars are currently forming in the Andromeda Galaxy. As expected, star-forming regions riddled with young, massive stars trace out M31’s iconic spiral arms. The tightly wound arms — perhaps in some cases even genuine rings, like those created in a stone-disturbed pond — are likely a transient thing computer simulations show that such arms should move and evolve over time.

GALEX and Spitzer images show the lay of the stellar land “now” (well, when light left the galaxy 2.5 million years ago). But because the color and luminosity of stellar populations reveal the stars’ ages, and because these properties change as you look at different parts of the galaxy, the PHAT images actually enable astronomers to look back in time and determine M31’s star-forming history in various locations.

What the team found is that the arms aren’t all as transitory as expected: a ring present today was also forming stars between 500 and 630 million years ago, a time scale much longer than astronomers predicted for these structures to survive. The inner and outer rings vary as expected, but not this one.

“This was really a surprise,” Dalcanton said in a press conference. In terms of stellar content, the density of stars in this ring is about 40% higher than in other regions in Andromeda, and it contains both old and young stars — it’s not just the young stars tracing it out, as is common with spiral structure. “So it’s this long-lived dynamical thing that’s just kind of sitting there, for reasons we don’t understand.”

Learn more about the team’s results on the PHAT project website.

Science Editor Camille M. Carlisle contributed to the reporting and writing of this news blog.


Hubble Observes Rare Blue Stars in Andromeda’s Core

The image at left shows the nearby, majestic Andromeda galaxy. The rectangular box marks the region probed by NASA’s Hubble Space Telescope (a blend of visible and ultraviolet light). The photo (top right) is 7,900 light-years across and reveals the galaxy's crowded central region. The bright area near the center of the image is a grouping of stars nestled around the galaxy's black hole. The blue dots sprinkled throughout the image are ultra-blue stars whose population increases around the crowded hub. The square box shows a close-up view of an area around the core. The detailed image, shown at bottom right, reveals a richer population of blue stars huddled around the core.

NASA’s Hubble Space Telescope made a rare discovery when looking deep into the neighboring Andromeda galaxy. Spotted was a population of rare blue stars in a much broader area than ever seen before. Astronomers used Hubble’s Wide Field Camera 3 to find roughly 8,000 of these blue stars within 2,600 light-years of the core.

Blue is typically an indicator of hot, young stars. In this case, however, the stellar oddities are aging, sun-like stars that have prematurely cast off their outer layers of material, exposing their extremely blue-hot cores.

Astronomers were surprised when they spotted these stars because physical models show that only an unusual type of old star can be as hot and as bright in ultraviolet light.

While Hubble has spied these ultra-blue stars before in Andromeda, the new observation covers a much broader area, revealing that these stellar misfits are scattered throughout the galaxy’s bustling center. Astronomers used Hubble’s Wide Field Camera 3 to find roughly 8,000 of the ultra-blue stars in a stellar census made in ultraviolet light, which traces the glow of the hottest stars. The study is part of the multi-year Panchromatic Hubble Andromeda Treasury survey to map stellar populations across the galaxy.

“We were not looking for these stars. They stood out because they were bright in ultraviolet light and very different from the stars we expected to see,” said Julianne Dalcanton of the University of Washington in Seattle, leader of the Hubble survey.

The team’s results are being presented today at the American Astronomical Society meeting in Austin, Texas. A paper describing the finding will be published in The Astrophysical Journal.

The telescope spied the stars within 2,600 light-years of the core. After analyzing the stars for nearly a year, Dalcanton’s team determined that they were well past their prime. “The stars are dimmer and have a range of surface temperatures different from the extremely bright stars we see in the star-forming regions of Andromeda,” said Phil Rosenfield of the University of Washington, the paper’s lead author.

As these stars evolved, puffing up to become red giants, they ejected most of their outer layers to expose their blue-hot cores. When normal sun-like stars swell up to become red giants, they lose much less material and therefore never look as bright in the ultraviolet.

“We caught these stars when they’re the brightest, just before they become white dwarfs,” said team member Leo Girardi of the National Institute for Astrophysics’s Astronomical Observatory of Padua. “It is likely that there are many other similarly hot stars in this central part of Andromeda at earlier stages of their lives. But such stars are too dim for Hubble to see because they’re mixed in with a crowd of normal stars.”

The astronomers have proposed two possible scenarios to explain why these blue stars evolve differently. According to Rosenfield, the most likely scenario is that the stars are rich in chemical elements other than hydrogen and helium. Observations with ground-based telescopes have shown the stars in the galaxy’s hub have an abundant supply of “heavy elements,” which makes it easier for stars to eject lots of material into space late in life.

In this scenario radiation from the star is more efficient at pushing on gas laced with heavy elements, which drives away the material, like wind moving a thick sail. Although all the stars in the core are enriched in heavy elements, the bright blue stars may contain especially high amounts, which help trigger the mass loss.

The study also shows that the number of blue stars decreases with distance from the core, tracing the drop in the amount of heavy elements.

Another possible explanation is that the blue stars are in close binary systems and have lost mass to their partners. This mass loss would expose the stars’ hot cores. The astronomers were surprised to find that the ultra-blue stars are distributed in the galaxy in the same way as a population of binary stars with similar masses that were found in X-ray observations by NASA’s Chandra X-ray Observatory.

The astronomers’ next step is to create simulations of these stars to try to determine which scenario is the one that leads them on a different evolutionary path.

The Hubble Space Telescope is a project of international cooperation between NASA and the European Space Agency. NASA’s Goddard Space Flight Center manages the telescope. The Space Telescope Science Institute (STScI) conducts Hubble science operations. STScI is operated for NASA by the Association of Universities for Research in Astronomy, Inc., in Washington, D.C.

Image Credit: NASA ESA B. Williams and J. Dalcanton, University of Washington


6 sights to see in the Andromeda Galaxy with a telescope

Start your journey into M31 by looking for the dark dust lane that runs along the northwest edge of the core. Look for the faint glow of the spiral arms beyond this lane.

This glow continues toward another dark lane located further out. Notice also how the central region fades inwards towards a star-like core

Observe how far M31’s core extends from the galaxy’s centre. One measure for this is satellite galaxy M32 which sits 24 arcminutes south of M31’s star-like core.

This mag. +8.1 elliptical appears like a large fuzzy star at low powers. M31’s elliptical core should extend, along its main axis beyond M32. If it reaches the 7th magnitude star HIP 3293, 13 arcminutes southwest of M32, you’re doing well.

M32 itself appears non-circular, an oval glow measuring 3×2 arcminutes. Like M31, the core of M32 appears almost stellar in nature, but larger apertures will reveal it as an extended region about 10-15 arcseconds across. M32 is an elliptical dwarf galaxy with a mass equal to around 3 billion Suns.

Like M32, M110 is another gravitationally bound satellite galaxy of M32 and another elliptical galaxy. It appears fainter and more elongated than M32, M32 being classed as type E2 while M110 is type E6p. M110 sits 35 arcminutes northwest of the centre of M31, 1.5x the apparent distance of M32 from the centre of M31’s core.

The surface brightness of this mag. +8.5 galaxy is lower than M32’s and it can be lost due to light pollution. It has an apparent size about 10×3 arcminutes, appearing like a north-south aligned streak.

NGC 206

We return to the main galaxy for our next object, NGC 206, a bright star cloud. When observing the Andromeda Galaxy through a scope, it is obvious that the main galaxy is dominated by its bright core.

And it takes patience to see anything other than the core. The dark dust lanes mentioned previously are obvious candidates but there are other parts of the galaxy to see.

The trick to finding NGC 206 is to use the obvious visible components – the centre of M31 and M32. The star cloud lies at one vertex of a squat isosceles triangle formed using M32 and M31’s star-like core, M32 being the apex of the triangle. NGC 206 is truly a part of M31.

NGC 185

M32 and M110 are often cited as M31’s satellite galaxies, but they’re not the only ones. NGC 185 is another example. To see it you’ll need to move into Cassiopeia and head 7° north of M31 to arrive at mag. +4.5 Omicron ( ο ) Cassiopeiae. Mag. +9.2 NGC 185 sits 1° to Omicron’s west.

This lesser-known satellite of M31 is a moderately bright dwarf spheroidal galaxy. A 150mm scope will reveal it as about 4 arcminutes across, a bit elongated in an east-west direction. It appears 25% larger in a 250mm scope, with a more circular appearance

NGC 147

NGC 147, is a tricky object, even with large instruments. Head west from NGC 185 for 1°, nudging a little north. This is another dwarf spheroidal galaxy and another M31 satellite.

A 300mm instrument will show it as a faint smudge, 3×2 arcminutes in size, appearing to brighten as you head into the centre towards a stellar nucleus. Like M31, it’s around 2.5 million lightyears from us.

This guide originally appeared in the December 2019 issue ofRevista BBC Sky at Night. Pete Lawrence is an experienced astronomer and a co-presenter ofThe Sky at Night.


Assista o vídeo: Localize a Galáxia Andrômeda a olho nu (Agosto 2022).