Μια μικρή γωνία του τεράστιου γαλαξία της Ανδρομέδας (M31). Πιστωτική εικόνα: Subaru. Κάντε κλικ για μεγέθυνση.
Ο υπέροχος γαλαξίας της Ανδρομέδας εμφανίστηκε ως ένα ζεστό ασαφές σταγόνα στους αρχαίους. Για τους σύγχρονους αστρονόμους χιλιετίες αργότερα, φάνηκε ως μια εξαιρετική ευκαιρία να κατανοήσουμε καλύτερα το σύμπαν. Από την τελευταία άποψη, ο πλησιέστερος γαλαξιακός γείτονάς μας είναι ένα δώρο που συνεχίζει να δίνει.
Ο Scott Chapman, από το Ινστιτούτο Τεχνολογίας της Καλιφόρνιας, και ο Rodrigo Ibata, από το Observatoire Astronomique de Strasbourg στη Γαλλία, οδήγησαν μια ομάδα αστρονόμων σε ένα έργο για να χαρτογραφήσουν τις λεπτομερείς κινήσεις των αστεριών στα περίχωρα του γαλαξία της Ανδρομέδας. Οι πρόσφατες παρατηρήσεις τους με τα τηλεσκόπια Keck δείχνουν ότι η αδύναμη εκτόξευση αστεριών που εκτείνεται προς τα έξω από τον γαλαξία είναι στην πραγματικότητα μέρος του ίδιου του κύριου δίσκου. Αυτό σημαίνει ότι ο σπειροειδής δίσκος των αστεριών στην Ανδρομέδα έχει τριπλάσια διάμετρο από ό, τι εκτιμήθηκε προηγουμένως.
Στην ετήσια καλοκαιρινή συνάντηση της Αμερικανικής Αστρονομικής Εταιρείας σήμερα, ο Chapman θα σκιαγραφήσει τις ενδείξεις ότι υπάρχει ένας τεράστιος, εκτεταμένος αστρικός δίσκος που κάνει τον γαλαξία σε διάμετρο πάνω από 220.000 έτη φωτός. Προηγουμένως, οι αστρονόμοι που εξέταζαν τα ορατά στοιχεία πίστευαν ότι η Ανδρομέδα ήταν περίπου 70.000 έως 80.000 έτη φωτός. Η ίδια η Ανδρομέδα απέχει περίπου 2 εκατομμύρια έτη φωτός από τη Γη.
Το νέο διαστατικό μέτρο βασίζεται στις κινήσεις περίπου 3.000 αστεριών σε απόσταση από τον δίσκο, που κάποτε θεωρούνταν ότι ήταν απλώς το «φωτοστέφανο» των αστεριών στην περιοχή και όχι μέρος του ίδιου του δίσκου. Λαμβάνοντας πολύ προσεκτικές μετρήσεις των «ακτινικών ταχυτήτων», οι ερευνητές μπόρεσαν να προσδιορίσουν με ακρίβεια πώς κινήθηκε κάθε αστέρι σε σχέση με τον γαλαξία.
Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι τα απομακρυσμένα αστέρια κάθονται στο επίπεδο του ίδιου του δίσκου Andromeda και, επιπλέον, κινούνται με ταχύτητα που τους δείχνει να βρίσκονται σε τροχιά γύρω από το κέντρο του γαλαξία. Στην ουσία, αυτό σημαίνει ότι ο δίσκος των αστεριών είναι πολύ μεγαλύτερος από ό, τι ήταν προηγουμένως γνωστό.
Περαιτέρω, οι ερευνητές έχουν αποφασίσει ότι η φύση του «ανομοιογενούς περιστρεφόμενου δίσκου» - με άλλα λόγια, οι αδέξιες και ασταθείς εξωτερικές παρυφές του δίσκου - δείχνουν ότι η Ανδρομέδα πρέπει να είναι το αποτέλεσμα των δορυφορικών γαλαξιών πολύ καιρό. Εάν δεν συνέβαινε αυτό, τα αστέρια θα ήταν πιο ομοιόμορφα σε απόσταση.
Ο Ibata λέει, «Αυτή η ανακάλυψη γιγαντιαίων δίσκων θα είναι πολύ δύσκολο να συνδυαστεί με προσομοιώσεις υπολογιστών σχηματισμού γαλαξιών. Απλώς δεν έχετε γιγαντιαίους περιστρεφόμενους δίσκους από την αύξηση μικρών γαλαξιακών θραυσμάτων. "
Τα τρέχοντα αποτελέσματα, τα οποία αποτελούν το αντικείμενο δύο διαθέσιμων εφημερίδων και ενός τρίτου που δεν έχει ακόμη δημοσιευτεί, καθίστανται δυνατά από τις τεχνολογικές εξελίξεις στην αστροφυσική. Σε αυτήν την περίπτωση, το φασματογράφημα πολλαπλών αντικειμένων Keck / DEIMOS που είναι τοποθετημένο στο τηλεσκόπιο Keck II διαθέτει το μέγεθος του καθρέφτη και την ικανότητα συλλογής φωτός σε αστέρια εικόνας που είναι πολύ αχνά, καθώς και τη φασματογραφική ευαισθησία για να επιτυγχάνονται εξαιρετικά ακριβείς ακτινικές ταχύτητες.
Ένας φασματογράφος είναι απαραίτητος για τη δουλειά, επειδή η κίνηση των αστεριών σε έναν μακρινό γαλαξία μπορεί να ανιχνευθεί μόνο σε εύλογα ανθρώπινα χρονικά διαστήματα συμπεράνοντας αν το αστέρι κινείται προς εμάς ή μακριά από εμάς. Αυτό μπορεί να επιτευχθεί επειδή το φως έρχεται προς μας σε διακριτές συχνότητες λόγω των στοιχείων που απαρτίζουν το αστέρι.
Εάν το αστέρι κινείται προς εμάς, τότε το φως τείνει να στριμώξει μαζί, για να το πούμε, κάνοντας το φως υψηλότερη σε συχνότητα και «πιο μπλε». Εάν το αστέρι απομακρύνεται από εμάς, το φως έχει περισσότερο χώρο αναπνοής και γίνεται χαμηλότερη σε συχνότητα και «πιο κόκκινη».
Εάν τα αστέρια στη μία πλευρά της Ανδρομέδας φαίνεται να έρχονται προς μας, ενώ τα αστέρια στην αντίθετη πλευρά φαίνεται να απομακρύνονται από εμάς, τότε τα αστέρια μπορούν να υποτεθούν ότι βρίσκονται σε τροχιά γύρω από το κεντρικό αντικείμενο.
Ο εκτεταμένος αστρικός δίσκος δεν είχε εντοπιστεί στο παρελθόν, επειδή τα αστέρια που εμφανίζονται στην περιοχή του δίσκου δεν ήταν γνωστό ότι αποτελούν μέρος του δίσκου μέχρι να υπολογιστούν οι κινήσεις τους. Επιπλέον, το ανομοιογενές «ασαφές» που αποτελεί τον εκτεταμένο δίσκο δεν μοιάζει με δίσκο, αλλά φαίνεται να είναι ένα κατακερματισμένο, βρώμικο φωτοστέφανο που δημιουργήθηκε από πολλούς προηγούμενους γαλαξίες που συντρίβουν στην Ανδρομέδα, και υποτίθεται ότι αστέρια σε αυτό περιοχή θα πάει με κάθε τρόπο.
«Η εύρεση όλων αυτών των αστεριών σε μια ομαλή περιστροφή ήταν η τελευταία εξήγηση που θα σκεφτεί κανείς», λέει ο Chapman.
Από την άλλη πλευρά, η διαπίστωση ότι το μεγαλύτερο μέρος της σύνθετης δομής στην εξωτερική περιοχή της Ανδρομέδας περιστρέφεται με το δίσκο είναι μια ευλογία για τη μελέτη του πραγματικού υποκείμενου αστρικού φωτοστέφανου του γαλαξία. Χρησιμοποιώντας αυτές τις νέες πληροφορίες, οι ερευνητές μπόρεσαν να μετρήσουν προσεκτικά τις τυχαίες κινήσεις των αστεριών στο αστρικό φωτοστέφανο, εξετάζοντας τη μάζα του και τη μορφή της αόριστης σκοτεινής ύλης που την περιβάλλει.
Παρόλο που το κύριο έργο έγινε στο Παρατηρητήριο Keck, οι πρωτότυπες εικόνες που έθεσαν τη δυνατότητα ενός εκτεταμένου δίσκου ελήφθησαν με την κάμερα ευρείας περιοχής του Τηλεσκοπίου Isaac Newton. Το τηλεσκόπιο, που βρίσκεται στις Καναρίους Νήσους, προορίζεται για έρευνες, και στην περίπτωση αυτής της μελέτης, χρησίμευσε ως βοηθητικό όργανο.
Ο Chapman λέει ότι θα χρειαστεί περαιτέρω εργασία για να προσδιοριστεί εάν ο εκτεταμένος δίσκος είναι απλώς ένα παράξενο γαλαξία της Ανδρομέδας ή είναι ίσως χαρακτηριστικός άλλων γαλαξιών.
Το κύριο έγγραφο με το οποίο αφορά το σημερινό συνέδριο ειδήσεων AAS θα δημοσιευτεί φέτος στο The Astrophysical Journal με τίτλο «On the Accretion Origin of a Vast Extended Stellar Disk Around the Andromeda Galaxy». Εκτός από τους Chapman και Ibata, οι άλλοι συγγραφείς είναι η Annette Ferguson, Πανεπιστήμιο του Εδιμβούργου. Geraint Lewis, Πανεπιστήμιο του Σίδνεϊ. Mike Irwin, Πανεπιστήμιο Cambridge και Nial Tanvir, Πανεπιστήμιο του Hertfordshire.
Αρχική πηγή: Δελτίο ειδήσεων Caltech
