Andromeda Galaxy (M31): posizione, caratteristiche e immagini

La galassia di Andromeda, la più vicina alla nostra Via Lattea, è l'oggetto più distante del cielo che puoi vedere ad occhio nudo, ma solo in una notte limpida da un luogo con un cielo molto scuro. La galassia è una bellissima spirale, ma di un fatto potresti non essere a conoscenza: siamo stati al sicuro per alcuni miliardi di anni, ma Andromeda è diretta verso di noi ed è in rotta di collisione con la Via Lattea.

La vicinanza di Andromeda alla Terra a soli 2,5 milioni di anni luce di distanza lo rende un comodo obiettivo da osservare per estrapolazioni su altre galassie a spirale. Negli ultimi anni, gli scienziati hanno condotto studi dettagliati su buchi neri, stelle e altri oggetti all'interno della galassia. Ciò includeva uno straordinario mosaico di immagini della galassia di Andromeda scattate dall'Hubble This Web Telescope nel 2015.

Posizione, posizione, posizione

Questo mosaico di M31 unisce 330 singole immagini scattate dal telescopio ottico/ultravioletto a bordo dello Swift This Webcraft della NASA. È l'immagine della galassia con la più alta risoluzione mai registrata nell'ultravioletto. L'immagine mostra una regione larga 200.000 anni luce e alta 100.000 anni luce (100 minuti d'arco per 50 minuti d'arco). (Credito immagine: NASA/Swift/Stefan Immler (GSFC) e Erin Grand (UMCP))

La macchia sfocata visibile delle stelle si estende all'incirca quanto la larghezza della luna piena e larga la metà; solo con un ingrandimento significativo puoi dire che si estende sei volte quella lunghezza in pienezza.

Una galassia a spirale come la Via Lattea, Andromeda contiene un rigonfiamento concentrato di materia nel mezzo, circondato da un disco di gas, polvere e stelle e un immenso alone. Sebbene Andromeda contenga circa un trilione di stelle rispetto ai 250 miliardi della Via Lattea, la nostra galassia è in realtà più massiccia, perché si pensa contenga più materia oscura. [Foto della galassia di Andromeda: immagini incredibili di M31]

Rotta di collisione

Concezione artistica della galassia Milkomeda tra un trilione di anni. (Credito immagine: David A. Aguilar (CfA))

Andromeda e la Via Lattea si stanno dirigendo verso una rotta di collisione che altererà per sempre la struttura delle due galassie. Le galassie si stanno avvicinando l'una all'altra a circa 70 miglia al secondo (112 chilometri al secondo). Gli astronomi stimano che Andromeda entrerà in collisione con la Via Lattea tra 4 miliardi di anni, con la fusione che si concluderà tra 6 miliardi di anni. A quel punto, il sole si sarà gonfiato in una gigante rossa e inghiottito i pianeti terrestri, quindi la Terra avrà altre cose di cui preoccuparsi. [L'incidente frontale della Via Lattea con Andromeda in Pictures (Galleria)]

Tuttavia, il nuovo afflusso di polvere dovrebbe aumentare la formazione stellare nella nuova galassia "Milkomeda" e il sole senza Terra potrebbe lasciare per sempre la Via Lattea. Dopo una fase disordinata, in cui le braccia sporgono follemente dalla coppia combinata, i due dovrebbero stabilirsi in una galassia ellittica liscia.

Le collisioni tra le galassie sono una parte normale dell'evoluzione dell'universo. In effetti, sia Andromeda che la Via Lattea portano segni di essersi già schiantati contro altre galassie. Andromeda vanta un grande anello di polvere al centro, che le conferisce una forma interessante. Gli astronomi ritengono che questa polvere possa essersi formata quando ha ingoiato una galassia esistente.

Storia osservativa precoce

Nel 964, l'astronomo persiano Abd al-Rahman al-Sufi descrisse la galassia come una "piccola nuvola" nel suo "Libro delle stelle fisse", il primo rapporto noto del nostro vicino più prossimo. Quando Charles Messier lo etichettò M31 nel 1764, attribuì erroneamente la scoperta di quella che allora fu chiamata nebulosa all'astronomo tedesco Simon Marius, che fornì la prima osservazione telescopica dell'oggetto. Le prime fotografie di Andromeda furono scattate nel 1887 da Isaac Roberts.

Questa immagine della Galassia di Andromeda è un composito di una foto a infrarossi del telescopio Herschel This Web dell'ESA e del telescopio a raggi X XMM-Newtons. La cornice a infrarossi mostra anelli di polvere che tracciano i serbatoi gassosi dove si stanno formando nuove stelle e l'immagine a raggi X mostra le stelle che si stanno avvicinando alla fine della loro vita. (Credito immagine: ESA/Herschel/PACS/SPIRE/J.Fritz, U.Gent/XMM-Newton/EPIC/W. Pietsch, MPE)

Negli anni '20, la lontana galassia divenne parte del Grande Dibattito tra gli astronomi americani Harlow Shapley e Heber Curtis. A quel tempo, gli astronomi pensavano che la Via Lattea componesse l'intero universo e le strane macchie conosciute come nebulose si trovassero al loro interno. Curtis aveva individuato varie novae in Andromeda e sostenne invece che si trattava di una galassia separata.

La discussione non si concluse fino al 1925, quando Edwin Hubble identificò un tipo speciale di stella nota come variabile Cefeide, una stella le cui caratteristiche consentono misurazioni precise della distanza all'interno di Andromeda. Poiché Shapley aveva precedentemente stabilito che la Via Lattea era larga solo 100.000 anni luce, i calcoli di Hubble hanno rivelato che la macchia sfocata era troppo lontana per trovarsi all'interno della Via Lattea.

Hubble ha continuato a utilizzare le sue misurazioni degli spostamenti Doppler delle galassie per determinare che l'universo si stava espandendo. La distanza calcolata da Andromeda raddoppiò negli anni '40, quando Walter Baade fu il primo a osservare singole stelle nella regione centrale della galassia e trovò due diversi tipi di variabili Cefeidi. Le mappe radio di Andromeda seguirono negli anni '50, dopo che le emissioni radio furono rilevate da Hanbury Brown e Cyril Hazard al Jodrell Bank Observatory.

Scoperte recenti di Andromeda

La nostra comprensione delle dimensioni della galassia di Andromeda è cresciuta negli ultimi anni. Nel 2015, le osservazioni dell'Hubble This Web Telescope hanno scoperto che un alone di materiale che circonda Andromeda è sei volte più grande e 1.000 volte più massiccio di quanto precedentemente misurato. (A quel tempo, gli astronomi hanno detto che anche la Via Lattea potrebbe avere un alone e forse gli aloni delle due galassie stanno già iniziando a fondersi.) Ciò fa seguito alle stime delle dimensioni riviste nel 2005 e nel 2007, basate sull'osservazione di stelle e movimenti stellari.

Nel 2015, gli scienziati hanno rilasciato la foto più dettagliata di Andromeda mai realizzata utilizzando un mosaico di immagini dell'Hubble This Web Telescope. L'immagine includeva 7.398 esposizioni effettuate su 411 puntamenti del telescopio. L'immagine ha rivelato più di 100 milioni di stelle all'interno della galassia, oltre a strutture di polvere e altre caratteristiche. All'epoca, gli scienziati dissero che le immagini avrebbero aiutato a estrapolare la struttura delle galassie a spirale che sono ancora più lontane dalla Terra, rendendole più difficili da visualizzare in modo così dettagliato.

Anche le attività dei buchi neri all'interno di Andromeda sono state esaminate. Alla fine del 2017, gli scienziati hanno trovato inaspettatamente due buchi neri supermassicci in orbita ravvicinata. A quel tempo, il team di ricerca ha affermato che questi buchi neri erano probabilmente i "più strettamente accoppiati" di tutti i supermassicci conosciuti.

Una ricerca utilizzando il telescopio a raggi X Chandra della NASA ha prodotto 26 candidati di buchi neri ad Andromeda nel 2013, rendendo questo il più grande cattura di tali candidati mai trovato in un'altra galassia oltre alla nostra Via Lattea. Altri 40 buchi neri sono stati rintracciati nel 2016 utilizzando il Nuclear Spectroscopic Telescope Array (NuSTAR) della NASA, specializzato in osservazioni a raggi X.

Gli scienziati hanno rintracciato una probabile pulsar, una stella morta che ruota rapidamente ad Andromeda nel 2017. La sorgente di raggi X è stata prima catalogata dal satellite Swift della NASA come oggetto Swift J0042.6+4112, e poi caratterizzata da NuSTAR. Le osservazioni più recenti hanno scoperto che lo spettro di luce di questo oggetto appare simile alle pulsar della Via Lattea.

Altre scoperte varie ad Andromeda includono il monitoraggio della nascita e della morte delle stelle nelle lunghezze d'onda dell'infrarosso nel 2011; scoprire la radiazione di raggi gamma nel 2017 che potrebbe essere un'indicazione della materia oscura, una sostanza conosciuta solo attraverso i suoi effetti sulla materia "ordinaria" come le galassie; e avvistare un anello di galassie nane intorno ad Andromeda nel 2013 qualcosa che potrebbe essere presente anche intorno alla Via Lattea.

Segnalazione aggiuntiva di Elizabeth Howell, collaboratore di questo Web.com

Correzione: questo articolo è stato aggiornato l'11 marzo 2019 per includere il numero corretto stimato di stelle nella Via Lattea.

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