Andromède Discovery, Origin, Caractéristiques, Structure

Andromède C'est une galaxie formée par un conglomérat de systèmes stellaires, de poussière et de gaz, tous soumis à la force de gravité. Est 2.5 millions d'années-lumière loin de la terre et est le seul objet visible à l'œil nu qui n'appartient pas à la Voie lactée.

Le premier enregistrement de la galaxie date de 961, lorsque l'astronome persan al-Sufi l'a décrit comme une petite trouble dans la constellation d'Andromeda. La chose la plus sûre est que d'autres peuples de l'antiquité ont réussi à le reconnaître également.

Figure 1. La galaxie d'Andromeda, similaire à la Voie lactée, vue en lumière ultraviolette. Source: Wikimedia Commons.

Plus tard et avec le télescope, les astronomes qui ont suivi Galileo l'ont simplement appelée "nébuleuse". Au milieu du niveau du Neute, le télescope le plus puissant mesurait 72 pouces de diamètre et a été construit par l'astronome irlandais William Parsons, qui a directement observé la curieuse structure en spirale de certaines nébuleuses.

C'était en 1924 que l'astronome Edwin Hubble s'est rendu compte que la nébuleuse en spirale d'Andromeda ne faisait pas partie de la Voie lactée. Pour cela, les propriétés des céfaids ont été utilisées, une classe d'étoiles dont la luminosité varie régulièrement régulièrement sur une base régulière. 

La taille et la température des cefidas augmentent et diminuent, se rapportant de manière très précise à la luminosité avec ses règles. De cette façon, Hubble a réussi à établir une échelle de distances pour l'univers et à estimer la distance entre Andromeda et la Voie lactée. Il a donc confirmé que la nébuleuse était, en fait, une galaxie indépendante et l'univers un endroit beaucoup plus grand qu'ils ne l'avaient imaginé.

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Caractéristiques d'Andromède

Andromeda est une galaxie en spirale dont la forme est similaire à celle de notre Voie lactée. Il a une forme de disque plate, avec un renflement au centre et plusieurs bras en spirale. Toutes les galaxies n'ont pas cette conception.

Hubble, qui en avait observé des centaines, les a classés en elliptique (E), lenticulaire (L) et Spirals (S), dans son célèbre Schéma de tri soit Séquence Hubble qui est toujours utilisé.

Figure 2. Touche. Source: Wikimedia Commons.

À son tour, les galaxies en spirale se distinguent en deux groupes, qui ont une barre centrale et celles qui ne. 

Le consensus actuel est que notre Voie lactée est un barreau SBB.

Les données les plus importantes d'Andromède sont:

-A un double noyau (voir la section de Structure plus tard)

-Ses dimensions sont comparables à la voie lactée. Andromeda est juste un peu plus grand en extension mais la Voie lactée est plus massive, avec plus de matière noire.

Il peut vous servir: compressibilité: solides, liquides, gaz, exemples

-Andromeda possède plusieurs galaxies satellites, avec lesquelles elle interagit gravitatoire: galaxies elliptiques naines: M32 et M110 et la petite galaxie spirale M33.

-Son diamètre est de 220 000 années-lumière.

-Il est environ deux fois plus brillant que la Voie lactée, avec 1 milliard d'étoiles.

-Environ 3% de l'énergie émise par Andromeda se trouve dans la région infrarouge, mais pour la voie lactée, ce pourcentage est de 50%. Habituellement, cette valeur est liée au taux de formation stellaire, donc à la manière laiteuse, elle est élevée et en Andromède, elle est inférieure.

Comment voir Andromeda?

Le catalogue Messier, une liste de 110 objets astronomiques datant de 1774, nomme la galaxie d'Andromeda, visible dans la constellation du même nom que l'objet M31. 

Pour sa part, le catalogue NGC (nouveau catalogue général des nébuleuses et grappes d'étoiles) la flamme NGC 224. 

Il est pratique de se souvenir de ces désignations pour trouver la galaxie dans les cartes célestes, car elles sont utilisées dans de nombreuses applications astronomiques pour l'ordinateur et le téléphone.

Pour visualiser Andromeda, il est pratique de localiser en premier lieu la constellation de Cassiopea, qui a une forme très caractéristique sous la forme de la lettre W or M, comme on le voit.

Cassiopea est très facile à visualiser dans le ciel et la galaxie d'Andromeda est entre ceci et la constellation d'Andromeda elle-même, comme on le voit dans ce diagramme:

figure 3. Détail de la carte Celest pour localiser la galaxie Andromeda. Source: F. Zapata.

Gardez à l'esprit que pour voir la galaxie à première vue, le ciel doit être très sombre et sans lumières artificielles à proximité.

Cependant, il est possible de voir la galaxie même d'une ville peuplée par une nuit claire, mais toujours à l'aide de Prismatique, au moins. Dans ces circonstances, un petit ovale blanchâtre se distingue au bon endroit.

Avec un télescope, de nombreux détails sur la galaxie se distinguent et deux de ses petites galaxies d'accompagnement peuvent également être localisées.

Les moments les plus appropriés de l'année pour le visualiser sont:

-Hémisphère nord: Bien qu'il soit plus visible moins tout au long de l'année, les mois optimaux sont août et septembre.

-Hémisphère Sud: Entre octobre et décembre.

Enfin, il est conseillé de faire des observations pendant la nouvelle lune, afin que le ciel soit très sombre et porte des vêtements adéquats pour la station.

Le groupe des galaxies locales

La galaxie d'Andromeda et la Voie lactée appartiennent au groupe des galaxias locaux, qui regroupe un total de 40 galaxies. La Voie lactée, Andromeda et le Triangle Galaxy sont les membres plus âgés de ce groupe.

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Le reste est composé de galaxies naines elliptiques, en spirale ou irrégulière qui incluent les nuages ​​de Magallanes.

Structure

La structure d'Andromède est fondamentalement la même que celle de toutes les galaxies en spirale:

Figure 4. Structure d'une galaxie en spirale typique. Source: Université du Manitoba.

-Un noyau, qui abrite un trou noir supermassif.

-L'ampoule, entourant le noyau et pleine d'étoiles avancées dans son évolution.

-Un matériau interstellaire.

-Le halo, une énorme sphère diffuse qui entoure les structures déjà nommées et qui est confondue avec le halo de la route voisine.

Origine et évolution comment est-ce que Andromède est originaire?

Les galaxies ont leur origine dans des protogalaxies ou des nuages ​​de gaz d'origine qui ont été organisés relativement peu de temps après le Big Bang, la grande explosion qui a donné naissance à l'univers.

Pendant le Big Bang, les éléments les plus légers, l'hydrogène et l'hélium ont été formés. De cette façon, les premières protogalaxies étaient nécessairement composées de ces éléments.

Au début, la question a été distribuée de manière homogène, mais à certains moments, elle s'est accumulée un peu plus que dans d'autres. Dans les endroits où la densité était plus grande, la force de la gravité est entrée en action et a fait accumuler plus de choses. Au fil du temps, la contraction gravitationnelle a donné naissance à des protogalaxies.

Andromède peut être le résultat de la fusion de plusieurs protogalaxies qui se sont produites environ 10.000 millions d'années.

Compte tenu de l'âge estimé de l'univers est de 13.700 millions d'années, Andromeda s'est formé peu de temps après le Big Bang, tout comme la Voie lactée.

Au cours de son existence, Andromeda a absorbé d'autres protogalaxies et galaxies, ce qui a contribué à lui donner sa forme actuelle. Son taux de formation stellaire a également varié tout au long de cette période, car pendant ces approches, le taux de formation stellaire augmente.

Bien qu'il soit connu que l'univers se développe, la galaxie d'Andromeda s'approche actuellement rapidement de la voie lactée à un rythme de 300 km / s, donc dans un avenir lointain, une "collision" est attendue entre les deux ou au moins une approche telle que les deux se déformer grandement.

Ces événements ne sont pas rares et ne sont pas nécessairement violents ou destructeurs, étant donné la grande distance entre les étoiles. 

Si les galaxies de collision sont de taille égale, elles perdent probablement leur forme et se produisent une galaxie elliptique ou une galaxie irrégulière. Si l'on est plus petit, le plus grand conservera sa forme l'absorber ou subira une déformation plus ou moins appréciable.

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Céphéides et distances astronomiques

Edwin Hubble a utilisé les CEFaids pour déterminer la distance à Andromède et montrer que c'était une galaxie à part la Voie lactée.

Les céphéides sont des étoiles extrêmement brillantes, bien plus que le soleil, donc ils peuvent même être très éloignés. Polaris, l'étoile polaire est un exemple de céphée.

Ils se caractérisent par le fait qu'ils passent par des extensions et des contractions périodiques, au cours de laquelle leur luminosité augmente et diminue à des intervalles réguliers. C'est pourquoi ils sont connus comme Étoiles pulsantes.

Henrietta Leavitt Astronom

Mv = -1.43 - 2.81 Log t

Ceci est valable pour tout cefeida, quelle que soit la distance. Par conséquent, en identifiant un CEFIDA dans une galaxie lointaine, en examinant ses règles, son ampleur sera également Magnitude en fonction de la période précédemment calibré.

Maintenant, toute source lumineuse a une magnitude intrinsèque et une ampleur apparente.

Lorsque deux lumières tout aussi vives sont visibles pendant la nuit au loin, les deux peuvent avoir la même luminosité intrinsèque, mais l'une des sources peut être moins brillante et plus proche, et c'est pourquoi ils se ressemblent.

L'amplitude intrinsèque d'une étoile est liée à sa luminosité: il est clair que plus la magnitude est grande plus grande luminosité. À son tour, la différence entre la magnitude apparente et intrinsèque est liée à la distance à la source.

Relation entre l'amplitude et la distance

Les astronomes utilisent l'équation suivante qui relie les trois variables mentionnées; Magnitude intrinsèque, ampleur et distance apparentes:

m_V - M_V = -5 + 5 log d

Où m_V  C'est la magnitude apparente, m_V C'est la magnitude absolue et D est la distance à laquelle la source lumineuse est située (en parsecs *), dans ce cas l'étoile.

De cette façon, Hubble a trouvé des céphéides dans la nébuleuse d'Andromède avec de très petites grandeur, ce qui signifie qu'ils étaient très éloignés.

La distance entre nous et Andromède que Hubble a déterminé avec cette méthode était de 285 kiloparsec, un peu plus de 929 000 années-lumière. La valeur actuellement acceptée est 2.5 millions d'années-lumière, un peu plus du double comme estimé par Hubble.

Il arrive que pour la date à laquelle Hubble a fait son estimation, on ne sait pas qu'il y avait deux types de céfaids et c'est pourquoi il a sous-estimé la distance. Malgré cela, il a réussi à prouver que c'était si génial, qu'Andromeda ne faisait certainement pas partie de la Voie lactée.

 * 1 parsec = 3.26 années-lumière.

Les références

1. Taylor, n. La galaxie d'Andromeda (M31): emplacement, caractéristiques et images. Récupéré de: espace.com.
2. Université du Manitoba. Projet de recherche 1: galaxies en spirale. Récupéré de: physique.Umanitoba.CA.
3. Pasachoff, J. 2007. Le cosmos: astronomie dans le nouveau millénaire. Troisième édition. Thomson-Brooks / Cole.
4. Graines, m. 2011. Fondations de l'astronomie. Septième édition. Cengage Learning.
5. Wikipédia. Galaxie Andromède. Récupéré de: est.Wikipédia.org.