M31 (M32, M101) - Wielka Galaktyka Andromedy i jej galaktyki satelitarne
| English version is here |
Galaktyka Andromedy (M 31 w katalogu Messiera) jest położona w Gwiazdozbiorze Andromedy, biorącym swe imię od mitologicznej księżniczki, córki króla Etiopii Cefeusza. Jej odległość od Ziemi to około 2,52 miliona lat świetlnych.
Jest ona największą i najjaśniejszą galaktyką na niebie północnym. Jeśli mamy szczęście prowadzić obserwacje z dala od silnie zanieczyszczonych światłem rejonów miejskich, to jej najjaśniejsze rejony, centralne można dostrzec często gołym okiem, jako niewielką i nieco rozmytą gwiazdkę lub mgiełkę. Jednak by móc bardziej docenić jej piękno trzeba się posłużyć odpowiednimi środkami technicznymi.
Galaktyka Andromedy została sklasyfikowana jako Sb w oznaczeniu Hubble’a lub SA(s)b w nowszej klasyfikacji czyli galaktyka spiralna bez poprzeczki, ze średniej wielkości jądrem i dość dobrze rozwiniętymi ramionami spiralnymi. Doniesienia naukowe z 2006 r. pozwalają jednak przypuszczać, że M31 może mieć niewielką poprzeczkę. Wtedy odpowiadałoby jej raczej oznaczenie SAB(s)b. Andromeda jest także klasyfikowana jako obszar jądrowych linii emisyjnych o niskiej jonizacji (LINER, Low-Ionization Nuclear Emission-line Region), co stawia ją w najbardziej powszechnej grupie galaktyk o aktywnych jądrach.
Galaktyka Andromedy posiada gęste podwójne jądro zawierające przynajmniej jedną czarną dziurę, co najmniej dwa spiralne ramiona wraz z pierścieniem kosmicznego pyłu, który może pochodzić z mniejszej galaktyki M32 oraz ponad 450 gromad kulistych – niektóre z nich należą do najgęstszych znanych.
Co ciekawe, stwierdzono istnienie 14 karłowatych galaktyk satelickich Andromedy, z których najbardziej znane to M32 oraz M110.
Obserwacje
17.08.2018 - Jaworzno, ogród
warunki miejskie, wysoki poziom zanieczyszczenia światłem
Powoli przemija czas obserwacji efektów kontaktu z ziemską atmosferą meteorów z roju Perseidów, ale nie oznacza to wcale, że nocne niebo nad naszymi głowami stało się mniej interesujące. Co więcej, koniec lata i początek jesieni to bardzo sprzyjający czas do obserwacji wielu ciekawych obiektów głębokiego nieba. Jednym z nich jest Galaktyka Andromedy.
Przedstawione poniżej zdjęcie zostało wykonane bez pośrednictwa żadnego teleskopu. Zastosowałem tutaj już dosyć wiekową lustrzankę cyfrową Canon EOS 300D wraz z teleobiektywem o ogniskowej 250mm. Na finalne ujęcie złożyło się 10 ujęć o czasie naświetlania równym 120s, tak więc sumaryczna ekspozycja wynosi około 20 minut (oczywiście na potrzeby stackowania wykonano także odpowiednią ilość ekspozycji typu dark i flat). Była to moja pierwsza fotografia tego obiektu i niestety jest ona dosyć rozmyta - podczas ustawiania aparatu nieopatrznie rozostrzyłem nieco obiektyw. Mimo wszystko mam wielki sentyment do tego zdjęcia.
Na fotografii możemy dostrzec Galaktykę Andromedy będącą pięknym przykładem galaktyki spiralnej. Można z łatwością zobaczyć elementy jej struktury, np. jasne zgrubienie centralne i dysk galaktyczny. Są zauważalne także ciemne pasma w obrębie dysku (zaznaczone strzałkami). Można też wyraźnie zaobserwować dwa inne zbiorowiska gwiazd spoza naszej Drogi Mlecznej, a mianowicie galaktyki karłowate M32 i M110. Obie są satelitami Galaktyki Andromedy i krążą wokół niej. Nieco poniżej znajduje się gwiazda ni ν Andromedae będąca interesującą gwiazdą spektroskopowo podwójną - okres obiegu obu składników wokół wspólnego środka masy wynosi nieco ponad 4 ziemskie dni.
5.09.2019 - Jaworzno, ogród
warunki miejskie, wysoki poziom zanieczyszczenia światłem
Po nieco ponad roku od poprzedniego podejścia do M31 i wymianie aparatu na nowszy (Canon EOS 60D) zaplanowałem kolejne.
Jak widać, wyrazistość zdjęcia jest dużo lepsza i możemy dokładniej widzieć strukturę galaktyki oraz ciemne pasma na tle ramion spiralnych. Dłuższy czas naświetlania zaowocował uwydatnieniem większej ilości szczegółów. Powyższa fotografia jest oczywiście wykadrowana. Oryginalne zdjęcie przedstawiam poniżej:
Widok tego odległego układu gwiezdnego zanurzonego w trudnej do ogarnięcia ludzkim rozumem pustce jest czymś, co zawsze wprawia mnie w zamyślenie.
11.09.2025 - Katowice
warunki miejskie, bardzo wysoki poziom zanieczyszczenia światłem
Galaktyka Andromedy fascynuje i przyciąga. Z tego powodu, chociaż minęło nieco czasu, wróciłem do niej z przyjemnością. Poniższa fotografia - chociaż w czerni i bieli - pozwala na dużo dokładniejsze zapoznanie się z tym pięknym obiektem niż poprzednie (Fot.4). Uzyskanie dobrych rezultatów (mimo niesprzyjających warunków z powodu jasnego światła Księżyca), stało się możliwe dzięki wykorzystaniu dużo doskonalszych przyrządów optycznych oraz kamery astronomicznej.
Obraz powstał jako kompozycja fotografii wykonanych za pomocą teleskopu soczewkowego (centrum ujęcia, galaktyki i ich bezpośrednie otoczenie) i zwierciadlanego Newtona (uzupełnienie obszarów peryferyjnych w gwiazdy). Przyznam, że jest to jedno z moich ulubionych zdjęć.
Zarówno sama Galaktyka Andromedy, jak jej galaktyki satelitarne zostały omówione przy okazji poprzednich obserwacji. Teraz chciałbym skupić się na innym obiekcie widocznym na fotografii.
Gwiazdy zmienne zawsze stanowiły dla astronomów jedną z najbardziej intrygujących klas obiektów. Ich jasność nie pozostaje stała, lecz ulega fluktuacjom, które mogą trwać od kilku sekund do wielu lat, a mechanizmy tych zmian są tak różnorodne, jak same gwiazdy. Jednym z najbardziej fascynujących typów są układy podwójne, w których dwie gwiazdy, związane grawitacyjnie, krążą wokół wspólnego środka masy, wpływając wzajemnie na swoje procesy ewolucyjne. Wśród nich wyróżnia się szczególna kategoria, zwana gwiazdami symbiotycznymi. Są to takie układy podwójne, w których możemy wyróżnić skrajnie odmienne komponenty: chłodnego, ale wciąż aktywnego czerwonego olbrzyma oraz gorącego towarzysza o dużej gęstości, którym najczęściej jest biały karzeł. Przykładem takiego układu podwójnego jest widoczna na powyższej fotografii gwiazda HIP 3494, lub inaczej EG Andromedae, położona w odległości około 2200 lat świetlnych od nas. Jej jasność zmienia się w zakresie od 11,5m do 12,3m. Jest to układ zaćmieniowy, co oznacza, że z naszej perspektywy jeden składnik okresowo przechodzi przed drugim, powodując spadki jasności. Jednak zmienność HIP 3494 wykracza poza proste zaćmienia.
Chłodnym i większym komponentem układu jest kończący swoje życie czerwony olbrzym. Gwiazda ta ma masę szacowaną na około 1,2-2,4 M⊙. W tej fazie ewolucji gwiazda opuściła już ciąg główny, znacznie zwiększając swoje rozmiary i obniżając temperaturę powierzchni, co nadaje jej charakterystyczny czerwony odcień. Jej gorącym i zwartym towarzyszem jest w tym przypadku - dosyć typowo - biały karzeł. Jest to pozostałość po gwieździe o masie zbliżonej do Słońca (~0,4 M⊙), która zakończyła fuzję jądrową i skurczyła się do rozmiarów planety, takiej jak Ziemia.
Geometria i dynamika orbitalna HIP 3494 dostarczają kluczowych informacji o mechanizmach transferu materii między składnikami. Układ krąży wokół wspólnego środka masy z okresem wynoszącym 483,5 dnia. Jest to stosunkowo długi okres, co sugeruje dużą odległość między składnikami rzędu 1,3 AU. Orbita jest niemal kołowa, o mimośrodzie na poziomie 0,07. Niewielka ekscentryczność oznacza, że odległość między gwiazdami zmienia się tylko w niewielkim stopniu w trakcie obiegu. Ta informacja jest niezwykle istotna, ponieważ wyklucza jeden z najbardziej powszechnych mechanizmów transferu masy w układach podwójnych, tj. poprzez powierzchnię Roche'a. Duża separacja obu gwiazd oznacza, że czerwony olbrzym nie sięga powierzchni Roche'a, co jest kluczowym warunkiem do swobodnego przepływu materii. Dlatego materia musi być przenoszona w inny sposób.
Skoro taki mechanizm jest wykluczony, głównym sposobem transportu masy jest wiatr gwiazdowy emitowany przez czerwonego olbrzyma. W tej fazie ewolucji gwiazdy typu M charakteryzują się potężnymi strumieniami gazu i pyłu, które są wyrzucane w przestrzeń. Biały karzeł, posiadający silne pole grawitacyjne, przechwytuje część tej materii. Gaz, zamiast spadać bezpośrednio na powierzchnię białego karła, zaczyna krążyć wokół niego, tworząc dysk akrecyjny. Proces ten, podobnie jak w innych układach symbiotycznych, prowadzi do gwałtownego wydzielania energii.
Materia w dysku akrecyjnym, stopniowo opadając ku gwieździe, rozgrzewa się do ekstremalnie wysokich temperatur, generując intensywne promieniowanie w różnych zakresach widma elektromagnetycznego. Obserwacje HIP 3494 w dziedzinie ultrafioletu i promieniowania rentgenowskiego potwierdzają występowanie tych zjawisk.
Parametry fotografii 1:
- sumaryczny czas ekspozycji: 20 minut (stack 10 klatek RAW po 120s, z wykorzystaniem odpowiedniej ilości klatek typu dark, bias i flat)
- Canon EOS 300
- ISO: 2500
- kadrowana, czarno-biała, barwy sztuczne
- obiektyw: typu zoom (wykorzystano fmax=250mm)
- przesłona: f/4 (najmniejsza możliwa w przypadku wykorzystanego obiektywu)
- statyw: głowica paralaktyczna z prowadzeniem w osi rektascencji, wyjustowana metodą dryfową z wykorzystaniem sterownika własnej konstrukcji.
Parametry fotografii 2 i 3:
- sumaryczny czas ekspozycji: 36 minut (stack 36 klatek RAW po 60s, z wykorzystaniem odpowiedniej ilości klatek typu dark, bias i flat)
- Canon EOS 60D
- ISO: 800
- kadrowana: 2, niekadrowana: 3
- obiektyw: typu zoom (wykorzystano fmax=250mm)
- przesłona: f/4 (najmniejsza możliwa w przypadku wykorzystanego obiektywu)
- statyw: głowica paralaktyczna z prowadzeniem w osi rektascencji, wyjustowana metodą dryfową z wykorzystaniem sterownika własnej konstrukcji.
Parametry fotografii 4:
- sumaryczny czas ekspozycji: 260 minut (stack 130 klatek RAW po 120s, z wykorzystaniem odpowiedniej ilości klatek typu dark, bias i flat)
- Kamera ZWO ASI 662MM
- refraktor achromatyczny Messier AR-152S, w ognisku głównym, z filtrem redukującym zanieczyszczenie światłem (galaktyka), dodatkowo teleskop w systemie Newtona 150/750, w ognisku głównym, z filtrem redukującym zanieczyszczenie światłem (część nieba wokół galaktyki)
- statyw: głowica paralaktyczna, wykorzystano autoguiding.
Marek Ples