Cerca de la estrella Gamma de la constelación Andrómeda se encuentra el objeto más alejado de nosotros, a unos 2,5 millones de años luz, que aún se puede observar a simple vista.la galaxia Andrómeda
Pero en el año 1932 Edwin Hubble (1898-1953) pudo identificar en las zonas exteriores de los brazos espirales, estrellas individuales del tipo cefeidas y con esto indicar la distancia de 900 000 años luz. Las cefeidas son estrellas variables, que cambian su luminosidad con una periodicidad muy exacta y con esto sirven como velas estándares para la determinación de las distancias. Ahora quedó claro, que la galaxia Andrómeda no podía ser parte de la vía Láctea y que el universo era mucho más grande de lo que se pensaba hasta ahora. En 1944, Walter Baade (1893-1960) también pudo revelar estrellas individuales en zonas interiores. Logró comprobar la existencia de cefeidas, novas, estrellas gigantes, cúmulos globulares y materia interestelar en la Vía Láctea. En 1952 finalmente descubrió que Hubble se entrampó con una falsa clase de cefeidas, y corrigió la distancia a 2 millones de años luz. Últimas mediciones muestran una distancia de 2,52 millones de años luz.
Mi (Werner Kasper) especial agradecimiento a Robert G:endler por la autorización para el uso de esta toma (Protegida por Copyright)
(Clic izquierdo, luego clic derecho y clic izq. en "ver imagen +" para una vista espectacular)
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Si
se observa a la galaxia se ve claramente la gran cantidad de materia
interestelar en los brazos espirales. Aquí se encuentran las incubadoras
de las salas de cuna de de muchas estrellas jóvenes. La zona de la
materia interestelar sólo tiene un grosor de 100 [pc] (1 [pc]= 206 265 [UA] = 3,262 [años luz] = 30,857 Billones [km])
y está ubicada en el plano principal del sistema. En las zonas de los
bordes no se pueden apreciar nubes de polvo. Mientras que antes se creía
que la galaxia Andrómeda era una pequeña hermana de la Vía Láctea, hoy
sabemos que ella con un diámetro de 150 000 años lux, y según las
mediciones mas recientes (Raja Guhathakurta, University of California)
con 200 000 años luz. Es mucho más grande que la Vía Láctea con 100 000
años luz,. También la dispareja cantidad de estrellas hace notoria la
diferencia del tamaño: Nuestra Vía Láctea cuenta con aprox. 300 mil
millones de estrellas, la galaxia Andrómeda se compone de hasta 1 billón
de estrellas.
Debido
a que la galaxia Andrómeda se puede bien a simple vista (luminosidad
visual +3,5ˆm), ya debió haber sodio observada desde la prehistoria.
Pero en el año 905 fue la primera vez que es mencionada por un astrónomo
persa (Al-Sufi). Lo que es posible
ver es únicamente la brillante zona central de la galaxia. ¡En realidad
se extiende por una zona de 180 minutas de arco, esto es seis veces la
extensión de la Luna llena!
Con la gentilautorización de T. R. Lauer (KPNO/NOAO) et al., HST
El núcleo de M 31 extrañamente es un núcleo doble.
Esto lo muestra esta fotografía del telescopio Hubble de 1991. Esta zona abarca apenas unos 30 años luz, y primeramente se creía que allí orbitan dos hoyos negros uno alrededor del otro. Pero hoy esto ya no es sostenible. Existen dos eventos, que se pueden usar para explicar el doble núcleo. Una posibilidad consiste en, que la galaxia Andrómeda hace mucho tiempo se fundió con otra, donde también capturó a la zona central. También podría ser que las nubes de polvo y gas están tan densas de manera que encubren algo la visión y con esto aparentan un núcleo doble. Desde la Tierra sólo se podía ver la parte más brillante y se le consideraba como el centro galáctico. Pero de investigaciones del telescopio espacial Hubble, se concluye, que el centro se encuentra en la zona luminosa más débil.
Con el telescopio Hubble se detectaron más cosas aún. Así se encontró un extraño brillo azul, que rodea el masivo hoyo negro del centro.
Con la gentil autorización de NASA, STS.cl
Para una vista ampliada con más detalles hacer clic en el cuadro de la vista artificial
Después de una década de intensivas investigaciones y observaciones con el espectrógrafo a bordo del telescopio se descubrió, que más de 400 estrellas jóvenes y calientes y que por esta razón brillan con colores azulados, orbitan al hoyo negro. Deben haberse formado hace unos 200 millones de años y rodean al hoyo negro en un disco de apenas un año luz de diámetro. Según el efecto doppler la luz se hace más energética cuando se nos acerca y pierden energía cuando la fuente se aleja.
Los
corrimientos de las líneas del espectro, resultante de esto, se pudo
determinar la velocidad de las estrellas ellos circundan al hoyo negro
con 1000 [km/s], estos son unos orgullosos 3,6 millones de [km/h] (!).
Con esta velocidad una de estas estrellas orbitaría a la Tierra en 40
segundos y para llegar a la Luna necesitaría apenes unos 6 minutos. Una
vuelta, lo logran en 100 años. Se desconoce absolutamente que mecanismo
se formo este disco. Las estrellas se forman de nubes de gas y polvo
interestelar, pero si el gas gira alrededor del hoyo negro a esta
velocidad, la formación de las estrellas es difícil de imaginar. ¡Pero
las estrellas están ahí! Ya que son muy masivas y con esto su vida es
corta no se puede descartar, que en los 12 mil millones de años de la
historia de Andrómeda, no se haya formado un anillo de estrellas y que
esto se repita en el futuro. Este disco está alojado en un disco, de
estrellas más viejas y que por lo tanto son rojizas, que ya se conocía
por observaciones anteriores del Hubble.
Con la gentil autorización de S. Murray, M. Garcia, et al., (CfA) SAO, CXO, NASA
Esta
foto nos muestra otra vista del centro de la galaxia Andrómeda,
realizada por el telescopio de rayos X Chandra. Nos muestra varias
fuentes individuales de rayos X y entre ellos también el centro
absoluto, aproximadamente en la mancha azul. En esta zona se encuentra
supe masivo hoyo negro. Extrañamente esta fuente de rayos X con “sólo” 1
millón [K] es bastante fría, en base al tamaño del hoyo negro se
esperaría una temperatura diez veces más elevada. Aún no se tiene una
explicación para esto. De este modo nuestra galaxia vecina nos sigue
presentado nuevos enigmas y preguntas, cuyas respuestas aún están lejas.
Rotación
Al
igual que en Vía Láctea, en la galaxia Andrómeda existe una llamada
rotación diferencial. Esto significa que la galaxia no gira como un
cuerpo rígido, sino que en distintas zonas se presentan diferentes
velocidades de rotación alrededor del núcleo. Desde el centro hasta una
distancia de aprox. 5 [pc] sube de forma bastante pareja hasta 60
[km/s]. Si se avanza más hacia fuera, decae nuevamente1, a saber a una
distancia de 20 [pc] desde el centro a casi 0. Ahora la velocidad
orbital de las estrellas a partir de una distancia desde el centro de
400 [pc] nuevamente comienza a acelerase hasta unos 225 [k,/s]. A partir
de aquí la velocidad nuevamente disminuye constantemente a medida que
la distancia aumenta hasta 2 [kpc]. Una velocidad máxima de 270 [km/s]
se encuentra a unos 10 [kpc] desde el centro. A una distancia de 9
[kpc), que corresponde aproximadamente a la distancia del Sol hacia el
centro de la Vía Láctea, la velocidad orbital es de unos 225 [km/s].
Esto corresponde a la velocidad del Sol, una estrella a esta distancia,
de acuerdo a esto, necesita unos 220 millones de años para completar una
órbita alrededor del centro de galaxia Andrómeda.
El pequeño esquema aclara las relaciones de velocidades.
El pequeño esquema aclara las relaciones de velocidades.
Rotationsgeschwindigkeit km/s = Velocidad de rotación
Abstanbd von Zentrum = Distancia del centro kpc
Abstanbd von Zentrum = Distancia del centro kpc
A partir de las relaciones de rotación de la galaxia se puede concluir sobre la distribución de las masas. Con esto se llega hoy al resultado, que en el núcleo se encuentra concentrado una masa de aprox. 10ˆ7 masas solares. En el centro hasta una distancia de 2 [pc], se calcula con 6 x 10ˆ9 masas solares, a 25 [pc] son 2 x 10ˆ11. Al igual que en nuestra Vía Láctea, hasta una distancia de 30 [kpc], no disminuye, por lo cual se puede afirmar, que también en las zonas del borde debe existir grandes concentraciones de masa. La masa total de la galaxia Andrómeda se calcula en unos 1,2 hasta 3,7 x 10ˆ11 masas solares, 1% de ello corresponde a materia interestelar.
Halo
El telescopio espacial Hubble en su largo tiempo de uso nos ha proporcionado muchos nuevos conocimientos, también sobre la galaxia Andrómeda. Como se puede ver en el cuadro de abajo, ha encontrado un hermoso cúmulo globular (denominado G1) que gira alrededor del centro de la galaxia. Es el cúmulo globular más brillante en el grupo local y contiene más de 300 000 estrellas. Estas estrellas tienen la misma edad como la de los cúmulos globulares de nuestra Vía Láctea, y con esto pertenecen a los objetos más antiguos del universo. Al igual que en la Vía Láctea, los cúmulos globulares pertenecen a los objetos del Halo de la galaxia Andrómeda, se calcula su cantidad entre 400 hasta 500. Un halo es un espacio de forma esférica que rodea a la galaxia, en el cual junto a los cúmulos globulares también existen estrellas individuales. En el caso de la galaxia Andrómeda esta estructura tiene un diámetro de 1 millón de años luz, con lo cual es el objeto más grande en el grupo local, nuestro clúster.
Con la gentil autorización de Michael Rich, Kenneth Mighell, and James D. Neill (Columbia University), and Wendy Freedman (Carnegie Observatories), Hubble Space Telescope, and NASA
No sólo cúmulos globulares se encuentran en el halo de la galaxia Andrómeda, sino también al igual que en el halo de la Vía Láctea se encuentran estrellas individuales. Nuevamente con el HST (Hubble Space Telescope) se hicieron extraordinarios descubrimientos: Basándose en fotografías del HDF- (Hubble Deep Field), los astrónomos pudieron determinar la edad de las estrellas que se encuentran en el halo.
Aproximadamente un tercio de las estrellas muestran una edad de sólo 6 a 8 mil millones de años, mucho menos que las estrellas antiguas del halo de la Vía Láctea que tienen una edad de entre 11 y 12 mil millones de años. ¿Cómo se puede explicar esta diferencia?. La galaxia Andrómeda pudo haberse fusionado hace miles de millones de años, con otra galaxia más grande o incorporó a varias pequeñas galaxias. En toso caso esta estrellas relativamente jóvenes muestran un mayor contenido de elementos pesados (su metalicidad es mayor) que él de las estrellas en nuestro halo. La distribución de los elementos químicos, en esto, es característico para las estrellas de grandes y masivas galaxias. De esto resultan tres posibilidades de cómo llegaron estas estrellas jóvenes al halo:
• Colisiones destruyeron al joven disco de la galaxia Andrómeda y enviaron estrellas provenientes del disco hacia el halo.
• Una sola colisión con una galaxia penetrante la destruyó y estrellas de esta y de M31 fueron lanzados al halo.
• Las estrellas durante o por intermedio de las colisión se formaron directamente e este lugar.
Desgraciadamente no es posible investigar a todas las estrellas que se encuentran en el halo, solamente las masivas estrella gigantes pueden ser fotografiadas. De todas maneras se calcula la cifra de las estrellas “normales” como nuestro Sol, en unos 300 000, pero su luminosidad a esta distancia su luminosidad es demasiado débil. Lo que si se alcanza a ver en esta toma del Hubble son miles de galaxias de fondo, hasta la luminosidad de 31ˆm. Muchas de estas galaxias se encuentran en colisión, lo que nos muestra que vivimos en un universo dinámico de constantes cambios.
Nuestra Vía Láctea y la galaxia Andrómeda son las galaxias más grandes en del grupo local. No sólo por esta razón son algo especial, ya que la galaxia Andrómeda se acerca a nuestro sistema con una velocidad de aprox. 300 [km/s] y con toda probabilidad esta va en aumento. No es posible evitar que nuestras dos galaxias en unos 2 mil millones de años comiencen a fusionarse. Ahora no hay que imaginarse un duro impacto. Las estrellas individuales están tan distanciadas entre sí, que prácticamente no habrá contacto entre ellas. Sólo en los centros, debido a la alta densidad de estrellas puede suceder esto con mayor frecuencia. Si para ese momento aún habrá humanos que podrían observar este grandioso espectáculo, es todavía cuestionable, si se observa el desarrollo de la humanidad con todos sus auto creados problemas. Desde un planeta intacto aún habitable, se podrá observar primeramente como se disuelve la banda de la Vía Láctea parta dar paso a un cielo cubierto de miles de millones de estrellas. De ambas galaxias en unos 5 mil millones de años se habrá formado una galaxia elíptica gigante. La Tierra será desplazada hacia el exterior a una distancia de 100 000 años luz del centro (según una simulación de Thomas Cox y Avi Loeb Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, Cambridge). Pero esto garantizado nadie lo podrá observar desde la Tierra. Pero también garantizado no habrá nadie en la Tierra que lo pueda observar ya que mientras tanto el Sol transformada en una gigante roja habrá exterminado toda vida en la Tierra.
Acompañantes
Al igual que nuestra Vía Láctea la galaxia Andrómeda es acompañada por otras galaxias más, hoy se sabe de la existencia de un total de 14. Las más conocidas son M32 y M110 (=NGC 205)
Con la gentil autorizacipón del 1.1 Meter Hall Telescope Lowell Observatory, Bill Keel (U. Alabama)
Este cuadro muestra la galaxia acompañante M 32 . Esta es una galaxia elíptica enana, que posiblemente alguna vez fue mucho más grande. Es de suponer que en el pasado aún como una galaxia espiral tuvo una intensiva “relación” con la galaxia Andrómeda, lo que llevó a la pérdida del disco de estrellas, pero que al mismo tiempo aumentó considerablemente la formación de estrellas en la zona central.
En una serie de nuevas fotografías del telescopio Spitzer en el ámbito IR, astrónomos lograron demostrar el movido pasado de la galaxia Andrómeda. Ellos descubrieron, que la galaxia acompañante M 32 pasó por uno de los dos brazos espirales. Con esto se produjo hueco en el brazo y las zonas formadoras de estrellas fueron desplazadas en forma arqueada. Se puede ver est arco abajo a la derecha en el cuadro..
Como otro ejemplo de las acompañantes miremos a la galaxia M 110, que también es una galaxia enana elíptica. En su halo se des cubrieron 8 cúmulos globulares. Si masa total se calcula entre 3,6 hasta 15 mil millones de masas solares. Esta junto a M 32 es la segunda acompañante luminosa de M 31. A continuación una tabla con todas las conocidas acompañantes.
| ame | Typ | Entfernung (Millionen [ly]) |
Helligkeit | Entdeckungs- Jahr |
|---|---|---|---|---|
| M32 | dE2 | 2.48 | +9m2 | 1749 |
| M110 | dE6 | 2.69 | +9m4 | 1773 |
| NGC 185 | dE5 | 2.01 | +11m | 1787 |
| NGC 147 | dE5 | 2.2 | +12m | 1829 |
| Andromeda I | dSph | 2.43 | +13m2 | 1970 |
| Andromeda II | dSph | 2.13 | +13m | 1970 |
| Andromeda III | dSph | 2.44 | +10m3 | 1970 |
| Andromeda IV * | dIm? | 1972 | ||
| Andromeda V | dSph | 2.52 | +15m4 | 1998 |
| Pegasus Dwarf (Andromeda VI) |
dSph | 2.55 | +14m5 | 1998 |
| Cassiopeia Dwarf (Andromeda VII) |
dSph | 2.49 | 1998 | |
| Andromeda VIII | dSph | 2.7 | +9m1 | 2003 |
| Andromeda IX | dSph | 2.5 | +16m2 | 2004 |
| Andromeda X | dSph | 2.9 | +16m2 | 2005 |
| Triangel Galaxie (M33) |
SA(s)cd | 2.59 | +6m27 | 1654? |
Name = Nombre
Typ = Tipo
Entfernung (Millionen [ly]) = Distancia (millones [años luz ])
Helligkeit = Luminosidad
Entdekungs Jahr = Año del descubrimiento
Última revisión 1 de Abril de 2011
Traducido del alemán por A. Gundelach, Mayo 2012, con la gentil autorización de Werner Kasper, Abenteuer Universum
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