Yksi pieni nurkka massiivisesta Andromedan galaksista (M31). Kuvahyvitys: Subaru. Klikkaa suurentaaksesi.
Ihastuttava Andromedan galaksi näytti muinaisilta lämpimänä sumeamampuna. Moderneille tähtitieteilijöille vuosituhansien ajan myöhemmin se näytti erinomaiselta tilaisuukselta ymmärtää paremmin maailmankaikkeutta. Jälkimmäisessä suhteessa lähin galaktinen naapurimme on lahja, joka antaa edelleen.
Scott Chapman Kalifornian teknillisestä instituutista ja Rodrigo Ibata, Observatoire Astronomique de Strasbourgista Ranskasta, ovat johtaneet tähtitieteilijöiden ryhmää projektiin, jonka tarkoituksena on kartoittaa tähtien yksityiskohtaiset liikkeet Andromedan galaksin ulkopuolella. Heidän äskettäiset havaintonsa Keck-teleskoopeilla osoittavat, että galakseista ulospäin suuntautuvien tähtien piikit ovat itse osa itse levyä. Tämä tarkoittaa, että Andromedan tähti spiraalilevy on halkaisijaltaan kolme kertaa suurempi kuin aiemmin arvioitiin.
Yhdysvaltain tähtitieteellisen seuran vuosittaisessa kesäkokouksessa tänään Chapman hahmottelee todisteita siitä, että siellä on laaja, laajennettu tähtitaivaan levy, joka tekee galaksista halkaisijaltaan yli 220 000 valovuotta. Aiemmin näkyviä todisteita tarkastelleet tähtitieteilijät ajattelivat Andromedan olevan noin 70 000 - 80 000 valovuotta. Itse Andromeda on noin 2 miljoonaa valovuotta maasta.
Uusi mittamitta perustuu noin 3000 tähden liikkeeseen, jotka ovat etäisyydellä levystä ja joiden ajateltiin olevan vain pelkästään alueen tähtiä "eikä itse levyn osa". Mittaamalla erittäin huolellisesti radiaalinopeudet, tutkijat pystyivät määrittämään tarkasti, kuinka kukin tähti liikkui suhteessa galaksiin.
Tulokset osoittivat, että syrjäiset tähdet istuvat itse Andromeda-levyn tasossa ja liikkuvat lisäksi nopeudella, joka osoittaa niiden olevan kiertoradalla galaksin keskustan ympärillä. Pohjimmiltaan tämä tarkoittaa, että tähtilevy on huomattavasti suurempi kuin aiemmin tiedettiin.
Lisäksi tutkijat ovat päättäneet, että ”epähomogeenisen pyörivän levyn” luonne - toisin sanoen kiekon kömpelö ja lohkea ulkoreuna - osoittaa, että Andromedan on oltava seurausta satelliittien galakseista, jotka ovat jo kauan sitten löysäneet yhdessä. Jos näin ei olisi, tähdet olisivat tasaisemmin toisistaan.
Ibata sanoo: ”Tämä jättiläinen levy löytö on erittäin vaikea sovittaa yhteen galaksien muodostumisen tietokoneisiin simulaatioihin. Et vain saa jättiläismäisiä pyörivää levyä pienten galaksi sirpaleiden lisääntyessä. "
Astrofysiikan tekniikan kehitys mahdollistaa nykyiset tulokset, joista on jo olemassa kaksi asiakirjaa, joista kolmas on vielä julkaistava. Tällöin Keck II-teleskooppiin kiinnitetyllä Keck / DEIMOS-monisobjektispektrometrillä on peilikoko ja valonkestävyys erittäin heikkojen tähtikuvien kuvaamiseen, samoin kuin spektrografinen herkkyys erittäin tarkan radiaalinopeuden saamiseksi.
Spektrografia on välttämätön työlle, koska tähtien liike kaukaisessa galaksissa voidaan havaita vain kohtuullisissa ihmisen ajanjaksoissa päätellen, liikkuu tähti kohti meitä vai poispäin. Tämä voidaan saavuttaa, koska valo tulee kohti meitä erillisillä taajuuksilla tähden muodostavien elementtien takia.
Jos tähti liikkuu kohti meitä, valolla on taipumus nipistua yhteen niin sanotusti, mikä tekee valosta taajuuden suuremman ja ”sinisemmän”. Jos tähti siirtyy poispäin meistä, valossa on enemmän hengityshuonetta ja se muuttuu harvemmaksi ja ”punaisemmaksi”.
Jos Andromedan toisella puolella olevat tähdet näyttävät tulevan kohti meitä, kun taas vastakkaisella puolella olevat tähdet näyttävät lähtevän pois meistä, tähtien voidaan olettaa kiertävän keskikohtaa.
Laajennettua tähtikiekkoa on aikaisemmin havaittu, koska levyn alueella näkyviä tähtiä ei voitu tietää olevan levyn osa, ennen kuin niiden liikkeet on laskettu. Lisäksi epähomogeeninen ”fuzz”, joka muodostaa laajennetun levyn, ei näytä levyltä, vaan näyttää olevan pirstoutunut, sotkuinen halo, joka on rakennettu monien aiempien galaksien kaatuneen Andromedaan, ja oletettiin, että tässä alue menisi joka suuntaan.
"Kaikkien näiden tähdet löytäminen järjestetyssä kierto oli viimeinen selitys kenellekään ajatella", sanoo Chapman.
Kääntöpuolella se, että havaitseminen, että suurin osa Andromedan ulkoalueen monimutkaisesta rakenteesta pyörii levyn kanssa, on siunaus tutkia galaksin todellista tähtien halogeenia. Tätä uutta tietoa käyttämällä tutkijat ovat pystyneet mittaamaan tähtien halogeenisäteiden satunnaisliikkeet tarkkailemalla sen massaa ja sitä ympäröivän vaikeasti valettavan tumman aineen muotoa.
Vaikka päätyöt tehtiin Keckin observatoriossa, alkuperäiset kuvat, joissa oli mahdollisuus laajentaa levyä, otettiin Isaac Newtonin teleskoopin laajakamerakameralla. Kanariansaarilla sijaitseva kaukoputki on tarkoitettu tutkimuksiin, ja tässä tutkimuksessa se toimi hyvin apulaitteena.
Chapman sanoo, että tarvitaan lisätyötä sen selvittämiseksi, onko laajennettu levy vain Andromedan galaksin pila, vai onko se tyypillinen muille galakseille.
Tämän päivän AAS-tiedotustilaisuuden pääasiallinen artikkeli julkaistaan tänä vuonna The Astrophysical Journal -lehdessä otsikolla “Uuden laajennetun tähtitietolevyn täydentävyydestä Andromedan galaksin ympärillä.” Chapmanin ja Ibatan lisäksi muut kirjoittajat ovat Annette Ferguson, Edinburghin yliopisto; Geraint Lewis, Sydneyn yliopisto; Mike Irwin, Cambridge University; ja Nial Tanvir, Hertfordshiren yliopisto.
Alkuperäinen lähde: Caltech-lehdistötiedote
