LA GALASSIA DI ANDROMEDA

La nostra vicina: la galassia di Andromeda  

Non c'è motivo per cui non puoi fare un viaggio di un milione di anni luce dal tuo giardino in una notte serena.
Galassia di Andromeda Un viaggio di andata e ritorno verso la Galassia di Andromeda, distante 2,5 milioni di anni luce, è un impegno a lungo termine.
Quando ero bambino sognavo di avere la mia astronave. Volevo visitare la Luna e i pianeti, navigare tra le stelle e le galassie. Il programma spaziale Apollo e una serie di programmi televisivi di fantascienza scadenti hanno alimentato i miei sogni ad occhi aperti d'infanzia. Non ho mai avuto quell'astronave, ma ho un telescopio. Per l'osservatore o l'imaginario terrestre, un telescopio può creare un'astronave piuttosto efficace e, a dire la verità, anche una macchina del tempo.
Se potessi viaggiare avanti e indietro verso la Galassia di Andromeda alla velocità della luce, il viaggio ti sembrerebbe istantaneo (grazie alla relatività speciale). Magari potresti scattare qualche foto e tornare per l'ora di cena. Ma quando tornerai, scoprirai che sono trascorsi oltre 5 milioni di anni qui sulla Terra e la tua cena non è solo fredda. Se vuoi ancora che la tua cena sia calda quando torni, dovrai viaggiare sia nel tempo che nello spazio. No, non hai bisogno di una macchina del tempo per questo; hai solo bisogno di un telescopio.  Quindi puoi visitare tutte le galassie che il tuo cuore desidera, prima o dopo cena. Gli astrofotografi spesso si riferiscono alla primavera come "Stagione galattica", ma ora puoi farci un salto se vuoi scattare tra mezzanotte e l'alba. Mentre la fascia della Via Lattea sprofonda ulteriormente a ovest dopo il tramonto, possiamo sbirciare fuori dalla nostra casa galattica per guardare un cielo riccamente popolato di altre galassie a molti milioni di anni luce di distanza. 
 

Distanza e formazione di Andromeda  

La distanza stimata della Galassia di Andromeda dalla nostra fu raddoppiata nel 1953 quando si scoprì che esisteva un altro tipo più debole di stella variabile Cefeidi. Negli anni '90, le misurazioni sia delle giganti rosse standard che delle stelle a grappolo rosso dalle misurazioni del satellite Hipparcos furono usate per calibrare le distanze delle Cefeidi. La Galassia di Andromeda si è formata circa 10 miliardi di anni fa dalla collisione e dalla successiva fusione di protogalassie più piccole.  Questa violenta collisione ha formato la maggior parte dell'alone galattico (ricco di metalli) e del disco esteso della galassia. Durante quest'epoca, il suo tasso di formazione stellare sarebbe stato molto alto, al punto da diventare una luminosa galassia a infrarossi per circa 100 milioni di anni. Andromeda e la galassia del Triangolo hanno avuto un passaggio molto ravvicinato 2-4 miliardi di anni fa. Questo evento ha prodotto alti tassi di formazione stellare attraverso il disco della Galassia di Andromeda, anche alcuni ammassi globulari, e ha disturbato il disco esterno di M33.
Negli ultimi 2 miliardi di anni, si pensa che la formazione stellare in tutto il disco di Andromeda sia diminuita fino al punto di quasi inattività. Ci sono state interazioni con galassie satellite come M32, M110 o altre che sono già state assorbite dalla Galassia di Andromeda. Queste interazioni hanno formato strutture come il Giant Stellar Stream di Andromeda. Si ritiene che una fusione galattica di circa 100 milioni di anni fa sia responsabile di un disco di gas controrotante trovato nel centro di Andromeda, nonché della presenza di una popolazione stellare relativamente giovane (100 milioni di anni). 
Stima della distanza
Almeno quattro tecniche distinte sono state utilizzate per stimare le distanze dalla Terra alla Galassia di Andromeda. Nel 2003, utilizzando le fluttuazioni della luminosità della superficie a infrarossi (I-SBF) e regolando il nuovo valore di luminosità del periodo e una correzione della metallicità di −0,2 mag dex − 1 in (O / H), una stima di 2,57 ± 0,06 milioni di luce- anni (1,625 × 1011 ± 3,8 × 109 unità astronomiche) sono stati derivati. Un metodo delle variabili Cefeidi del 2004 ha stimato che la distanza fosse di 2,51 ± 0,13 milioni di anni luce (770 ± 40 kpc).  Nel 2005, una stella binaria eclissante è stata scoperta nella galassia di Andromeda. La binaria [b] è due stelle blu calde di tipo O e B. Studiando le eclissi delle stelle, gli astronomi sono stati in grado di misurare le loro dimensioni. Conoscendo le dimensioni e le temperature delle stelle, sono stati in grado di misurare la loro magnitudine assoluta. Quando le magnitudini visive e assolute sono note, è possibile calcolare la distanza dalla stella. Le stelle si trovano a una distanza di 2,52 × 106 ± 0,14 × 106 ly (1,594 × 1011 ± 8,9 × 109 AU) e l'intera Galassia di Andromeda a circa 2,5 × 106 ly (1,6 × 1011 AU). Questo nuovo valore è in ottimo accordo con il precedente valore di distanza indipendente basato su Cefeidi. Il metodo TRGB è stato utilizzato anche nel 2005 fornendo una distanza di 2,56 × 106 ± 0,08 × 106 ly (1,619 × 1011 ± 5,1 × 109 UA). In media insieme, queste stime di distanza danno un valore di 2,54 × 106 ± 0,11 × 106 ly (1,606 × 1011 ± 7,0 × 109 UA). [C] E, da questo, il diametro di Andromeda nel punto più largo è stimato a 220 ± 3 kly (67.450 ± 920 pz). Applicando la trigonometria (diametro angolare), ciò equivale a un angolo apparente di 4,96 ° nel cielo.
Fino al 2018, le stime di massa per l'alone della galassia di Andromeda (inclusa la materia oscura) davano un valore di circa 1,5 × 1012 M☉, rispetto a 8 × 1011 M☉ per la Via Lattea. Ciò contraddiceva le misurazioni precedenti che sembravano indicare che la galassia di Andromeda e la Via Lattea hanno una massa quasi uguale.
 
Nel 2018, l'uguaglianza di massa è stata ristabilita dai risultati radio come circa 8 × 1011 M. Nel 2006, lo sferoide della Galassia di Andromeda è stato stimato con una densità stellare superiore a quella della Via Lattea, e il suo disco stellare galattico è stato stimato a circa il doppio del diametro di quello della Via Lattea. Si stima che la massa totale della Galassia di Andromeda sia compresa tra 8 × 1011 M☉ e 1,1 × 1012 M☉. La massa stellare di M31 è 10-15 × 1010 M☉, con il 30% di quella massa nel rigonfiamento centrale, il 56% nel disco e il restante 14% nell'alone stellare. I risultati della radio (massa simile alla Via Lattea) dovrebbero essere considerati i più verosimili nel 2018, sebbene chiaramente la questione sia ancora oggetto di indagini attive da parte di numerosi gruppi di ricerca in tutto il mondo. 
 
 

Lo scontro tra la Via Lattea e Andromeda 

L'immagine sopra mostra come la vicina galassia di Andromeda occupa circa la larghezza di sei diametri lunari sulla cupola del nostro cielo. Ma, ovviamente, la galassia non è così brillante. Hai bisogno di un cielo scuro per vederlo e, anche allora, è una macchia di luce sfocata appena visibile. Per apparire luminosa come nell'immagine sopra, la galassia di Andromeda dovrebbe essere più vicina. Se fosse abbastanza vicino da sembrare così luminoso, apparirebbe ancora più grande sulla cupola del nostro cielo. E questo accadrà un giorno! La galassia di Andromeda sta attualmente correndo verso la nostra Via Lattea a una velocità di circa 110 km al secondo. Alla fine, le due galassie si scontreranno e si fonderanno.  Normalmente, la notizia che la Via Lattea e Andromeda si scontreranno non è un'informazione che faccia notizia, poiché dovrebbe avvenire tra circa 5 miliardi di anni. Ma una nuova ricerca pubblicata sull'Astrophysical Journal ad agosto di quest'anno rivela che la sequenza temporale è stata rivista: la collisione è già iniziata! M31, è il più grande mosaico di Hubble fino ad oggi. Gli 1,5 miliardi di pixel nel mosaico rivelano oltre 100 milioni di stelle e migliaia di ammassi stellari incorporati in una sezione del disco a forma di frittella di M31, noto anche come galassia di Andromeda. Sebbene la galassia sia distante oltre 2 milioni di anni luce, Hubble è abbastanza potente da risolvere le singole stelle in questo tratto del disco di 61.000 anni luce. È come fotografare una spiaggia e risolvere singoli granelli di sabbia. il telscopio Hubble traccia le stelle densamente imballate che si estendono dal fulcro più interno della galassia, visto a sinistra. Allontanandosi da questo rigonfiamento galattico centrale, il panorama spazia attraverso corsie di stelle e polvere fino al disco esterno più raro. Stelle giallastre più fredde dominano il centro della galassia, in basso a sinistra. La caratteristica blu ad anello che avvolge da in alto a sinistra a in basso a destra è un braccio a spirale con numerosi ammassi di giovani stelle blu e regioni di formazione stellare. Le sagome scure tracciano complesse strutture di polvere. M31 si trova nella costellazione di Andromeda ed è meglio osservarla a novembre. Con una magnitudine apparente di 3,1, la galassia può essere vista ad occhio nudo, anche in aree con moderato inquinamento luminoso. Poiché è una caratteristica così facilmente osservabile nel cielo notturno, è impossibile dire chi ha scoperto la galassia di Andromeda. Tuttavia, The Book of Fixed Stars dell'astronomo persiano Abd al-rahman al-Sufi dell'anno 964 contiene il primo rapporto noto dell'oggetto. 
 
 

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