Туманность Андромеды в местной системе галактик

Магеллановы Облака, как и наша Галактика, принадлежат к так называемой Местной системе галактик, объединяющей ближайшие к нам несколько десятков звездных систем. Пока что обнаружены и изучены 34 самые яркие галактики, но есть основания полагать, что большинство небольших и плохо различимых звездных систем гораздо многочисленнее и Местная система объединяет около 90 галактик. Все они умещаются в объеме сферы поперечником 6,6 млн. световых лет, причем рекордсменом по размерам является не наша Галактика, а знаменитая туманность Андромеды.

Её впервые в виде «маленького небесного облачка» описал арабский астроном в Ас-Суфи. Современник Галилея астроном Симон Мариус в декабре 1612 г. впервые направил телескоп на эту странную небесную туманность. «Яркость её, - писал Мариус, - возрастает по мере приближения к середине. Она похожа на зажженную свечу, если на нее смотреть сквозь прозрачную роговую пластинку».

Это образное описание подчеркивает важный факт - границы галактик и на небе, и в пространстве четко не очерчены. Они всегда «размазаны», постепенно сходят на нет, и потому размеры галактик всегда оцениваются не вполне точно. Невооруженному глазу Туманность Андромеды кажется светящейся овальным пятнышком с наибольшим поперечником в четверть градуса. Но это только её главная, самая яркая часть. На хороших фотографиях с помощью телескопов Туманность Андромеды по площади в 7 раз больше лунного диска, а чувствительные фотометры фиксируют её звезды на площади неба, в 70 раз большей полной Луны! Если бы глаз видел эту картину, Туманность Андромеды занимала бы на небе площадь в треть Ковша Большой Медведицы.

Эти разные оценки видимых размеров неизбежно влекут за собой и разные величины действительного поперечника Туманности Андромеды. По максимальным оценкам ее поперечник близок к 300000 световых лет, то есть она втрое больше Галактики. Наиболее сдержанные оценки утверждают, что Туманность Андромеды всего лишь вдвое крупнее нашей звездной системы. Неоспоримо, однако, одно: в Местной системе М 31 - самая большая галактика.

Триста сорок миллиардов звезд составляют эту звездную спираль. Такое великое множество солнц поражает наше воображение, хотя известна галактика NGC 4486, еще втрое более массивная. Туманность Андромеды слегка наклонена к нам, и это дает возможность изучить детали её строения. Центральное сгущение (балдж) Туманности Андромеды имеет в середине ядрышко или керн поперечником всего около 15 световых лет. Керн вращается вокруг оси с периодом примерно 300000 лет и, возможно, представляет собой в основном плотное скопище звезд.

Туманность Андромеды гораздо больше Магеллановых Облаков, и расстояние до нее близко к 2,3 миллионам световых лет. Это затрудняет, естественно, её изучение, но тем не менее о Туманности Андромеды написаны монографии, и мы знаем о ней, пожалуй, не меньше, чем о нашей Галактике.

Обе звездные системы принадлежат к типу спиральных, причем у Туманности Андромеды её спирали изучать в некоторых отношениях даже легче, чем у Галактики, когда наблюдатель «прощупывает» их присутствие «изнутри». Из центральных областей Туманности Андромеды выходит две спиральных звездных ветви.

Туманность Андромеды похожа на Галактику. Там есть и новые, и переменные звезды, а в 1885 г. в ней вспыхнула сверхновая звезда, в максимуме блеска не уступавшая суммарному блеску миллиардов звезд. Имеются в Туманности Андромеды и шаровые и рассеянные звездные скопления, а также многочисленные газовые и пылевые облака. Словом, если бы мы очутились внутри М 31 примерно на таком же расстоянии от её центра, как и в Галактике, звездное небо показалось бы нам сходным с тем, каким оно видно с Земли. Разумеется, созвездия были бы другими, но какой-то «Млечный Путь» виден и там.

В областях, близких к ядру, вращение звезд Туманности Андромеды «твердотельное», то есть угловые скорости звезд одинаковы. По мере приближения к краям, как и у нас в Галактике, угловая скорость вращения убывает, но это убывание происходит медленнее, чем полагается по законам Кеплера.

Если легко назвать наибольшую галактику в Местной системе, то наименьшую из звездных систем указать пока трудно, потому что самые маленькие из них еще не открытые. Примером карликовой звездной системы может, например, служить галактика в южном созвездии Скульптора.

На небе она имеет поперечник в 1°15', т. е. в два с половиной раза больше видимого поперечника Луны. Галактика содержит около 10000 звезд ярче 19-й звездной величины, которые в сумме посылают на Землю столько же света, сколько одна звезда 9-й величины.

Однако для того чтобы получить изображение галактики, необходимо было при съемке, даже с помощью наиболее светосильных фотокамер, применить экспозицию в несколько часов! Любопытно заметить, что пластинка, на которой была обнаружена галактика из созвездия Скульптора, случайно имела ненормально высокую чувствительность. В ином случае открытие было бы, возможно, отсрочено на много лет. Впоследствии оказалось, что на одном из негативов, полученных еще в 1908 г., также имеется смутное изображение нашего соседа. Но ни один исследователь не обратил на него внимания, считая мутное пятнышко дефектом пластинки.

Расстояние до галактики из созвездия Скульптора было определено по переменным звездам, оказавшимся в этой звездной системе. Выяснилось, что туманность Скульптора почти в шесть раз ближе туманности Андромеды. При этом ее истинный поперечник сравнительно мал - в 50 раз меньше, чем у нашей Галактики.

Представьте себе волейбольный мяч и горошину - примерно столь же различны по размерам наша Галактика и туманность Скульптора. Естественно поэтому считать последнюю карликовой среди обычных звездных систем.

По своему строению и форме галактика из созвездия Скульптора напоминает шаровые звездные скопления. В ней отсутствуют сверхгигантские звезды, столь обильные в Магеллановых Облаках. Нет там и туманностей, как газовых, так и пылевых. Находясь внутри подобной галактики, мы без труда изучили бы ее строение.

Внутри Местной системы четко выделяются две группы галактик. Одни группируются возле нашей звездной системы, другие - около Туманности Андромеды, причем ко второй группе принадлежит и спиральная галактика из созвездия Треугольника, лишь в несколько раз уступающая по размерам и количеству звезд нашей Галактике.

Большинство карликовых галактик Местной системы принадлежит к типу неправильных. Хотя крайности в размерах членов Местной системы весьма значительны, мы не встречаем в этой области пространства каких-либо необычных, поражающих наше воображение звездных систем.