Andrômeda: descoberta, origem, características, estrutura

Andrômeda: descoberta, origem, características, estrutura

Andrômeda é uma galáxia composta por um conglomerado de sistemas estelares, poeira e gás, todos sujeitos à força da gravidade. Está a 2,5 milhões de anos-luz de distância da Terra e é o único objeto visível a olho nu que não pertence à Via Láctea.

O primeiro registro da galáxia remonta a 961, quando o astrônomo persa Al-Sufi a descreveu como uma pequena nuvem na constelação de Andrômeda. Certamente, outros povos da antiguidade conseguiram reconhecê-la igualmente.

Mais tarde, usando o telescópio, os astrônomos que seguiram Galileu o chamaram simplesmente de “nebulosa”. Em meados do século XIX, o telescópio mais poderoso tinha 72 polegadas de diâmetro e foi construído pelo astrônomo irlandês William Parsons, que observou diretamente a curiosa estrutura espiral de algumas nebulosas.

Foi em 1924 que o astrônomo Edwin Hubble percebeu que a nebulosa espiral de Andrômeda não fazia parte da Via Láctea. Para isso, ele usou as propriedades das Cefeidas, uma classe de estrelas cujo brilho varia regularmente. 

O tamanho e a temperatura das cefeidas aumentam e diminuem, relacionando a luminosidade de maneira muito precisa com o período. Dessa maneira, o Hubble conseguiu estabelecer uma escala de distância para o universo e estimar a distância entre Andrômeda e a Via Láctea. Isso confirmou que a nebulosa era, de fato, uma galáxia independente e o universo um lugar muito maior do que eles imaginavam.

Características de Andrômeda

Andrômeda é uma galáxia espiral cuja forma é semelhante à da Via Láctea. Tem a forma de um disco plano, com uma protuberância no centro e vários braços em espiral. Nem todas as galáxias têm esse design.

Hubble, que observou centenas deles, classificou-os em elíptico (E), lenticular (L) e espiral (S), em seu famoso diapasão ou diagrama de seqüência que ainda hoje é usado.

Por sua vez, as galáxias espirais são distinguidas em dois grupos, aqueles com uma barra central e aqueles sem. 

O consenso atual é que nossa Via Láctea é uma galáxia espiral barrada de Sbb, embora não possamos vê-la de fora, mas Andrômeda é uma galáxia espiral Sb simples ou não barrada, que vemos quase cantando daqui.

Os dados mais significativos de Andrômeda são:

-Tem um núcleo duplo (veja a seção Estrutura abaixo)

-Suas dimensões são comparáveis ​​à Via Láctea. Andrômeda é apenas um pouco maior em extensão, mas a Via Láctea é mais maciça, com mais matéria escura.

-A Andrômeda possui várias galáxias satélites, com as quais interage gravitacionalmente: as galáxias elípticas anãs: M32 e M110 e a pequena galáxia espiral M33.

– Seu diâmetro é de 220 mil anos-luz.

-É aproximadamente duas vezes mais brilhante que a Via Láctea, com 1 bilhão de estrelas.

– Cerca de 3% da energia emitida por Andrômeda está na região do infravermelho, enquanto na Via Láctea esse percentual é de 50%. Normalmente, esse valor está relacionado à taxa de formação de estrelas, portanto, na Via Láctea, é alta e em Andrômeda, mais baixa.

Como ver Andrômeda?

O catálogo Messier, uma lista de 110 objetos astronômicos datados de 1774, nomeia a galáxia de Andrômeda, visível na constelação de mesmo nome, como o objeto M31. 

Por seu turno, o catálogo NGC ( Novo Catálogo Geral de Nebulosas e Aglomerados de Estrelas ) o chama NGC 224. 

É conveniente lembrar essas designações para encontrar a galáxia nos mapas celestes, pois elas são usadas em inúmeras aplicações astronômicas para computador e telefone.

Para visualizar Andrômeda , é conveniente localizar primeiro a constelação de Cassiopea, que tem uma forma muito característica na forma da letra W ou M, dependendo de como você a vê.

Cassiopea é muito fácil de visualizar no céu e a galáxia de Andrômeda fica entre ele e a própria constelação de Andrômeda, como pode ser visto neste diagrama:

Lembre-se de que, para ver a galáxia a olho nu, o céu deve estar muito escuro e sem luzes artificiais por perto.

No entanto, é possível ver a galáxia mesmo de uma cidade povoada em uma noite clara, mas sempre com a ajuda de binóculos, pelo menos. Nestas circunstâncias, um pequeno oval esbranquiçado é distinguido no local indicado.

Com um telescópio, muitos mais detalhes da galáxia são distinguidos e duas de suas pequenas galáxias complementares também podem ser localizadas.

As épocas do ano mais apropriadas para visualizá-lo são:

Hemisfério Norte : embora seja mais visível ao longo do ano, os meses ideais são agosto e setembro.

Hemisfério Sul : entre outubro e dezembro.

Finalmente, é aconselhável fazer a observação durante a lua nova, para que o céu esteja muito escuro, além de usar roupas adequadas para a estação.

O grupo local de galáxias

Tanto a galáxia de Andrômeda quanto a própria Via Láctea pertencem ao Grupo Local de galáxias, que agrupa um total de 40 galáxias. A Via Láctea, Andrômeda e a galáxia do triângulo são os maiores membros deste grupo.

O restante é constituído por galáxias anãs do tipo elíptico, espiral ou irregular que incluem as nuvens de Magalhães.

Estrutura

A estrutura de Andrômeda é basicamente a mesma de todas as galáxias espirais:

-Um núcleo, que abriga um buraco negro supermassivo.

-O bulbo, circundando o núcleo e cheio de estrelas avançadas em sua evolução.

-Um disco de material interestelar.

-O halo, uma enorme esfera difusa que circunda as estruturas já nomeadas e que é confundida com o halo da Via Láctea vizinha.

Origem e evolução Como Andromeda se originou?

As galáxias têm sua origem nas protogalaxias ou nuvens de gás primordial que se organizavam relativamente logo após o Big Bang, a grande explosão que deu origem ao universo.

Durante o Big Bang, os elementos mais leves, hidrogênio e hélio, foram formados. Dessa maneira, as primeiras protogalaxias eram necessariamente compostas por esses elementos.

No começo, o assunto era distribuído igualmente, mas em alguns pontos acumulou um pouco mais do que em outros. Em lugares onde a densidade era mais alta, a força da gravidade entrava e fazia com que mais matéria se acumulasse. Com o tempo, a contração gravitacional deu origem às protogalaxias.

Andrômeda pode ser o resultado da fusão de várias protogalaxias que ocorreram há cerca de 10 bilhões de anos atrás.

Levando em conta que a idade estimada do universo é de 13,7 bilhões de anos, Andrômeda foi formada logo após o Big Bang, assim como a Via Láctea.

Durante o curso de sua existência, Andrômeda absorveu outras protogalaxias e galáxias, o que contribuiu para dar a sua forma atual. Da mesma forma, sua taxa de formação de estrelas variou durante todo esse tempo, pois durante essas abordagens a taxa de formação de estrelas aumenta.

Apesar do fato de que o universo é conhecido por se expandir, a galáxia de Andrômeda está atualmente se aproximando rapidamente da Via Láctea a uma taxa de 300 km / s; portanto, espera-se uma “colisão” entre as duas ou pelo menos uma abordagem em um futuro distante. para que ambos sejam muito deformados.

Tais eventos não são incomuns e não são necessariamente violentos ou destrutivos, dada a grande distância entre as estrelas. 

Se as galáxias em colisão tiverem o mesmo tamanho, provavelmente perderão sua forma e uma galáxia elíptica ou uma galáxia irregular se originará. Se um for menor, o maior manterá sua forma absorvendo-o ou sofrerá uma deformação mais ou menos apreciável.

Cefeidas e distâncias astronômicas

Edwin Hubble usou as Cefeidas para determinar a distância de Andrômeda e demonstrar que era uma galáxia à parte da Via Láctea.

As cefeidas são estrelas extremamente brilhantes, muito mais brilhantes que o Sol , para que possam ser vistas mesmo muito longe. Polaris, a estrela polar é um exemplo de cefeida.

Eles são caracterizados pelo fato de sofrerem expansões e contrações periódicas, durante as quais seu brilho aumenta e diminui em intervalos regulares. É por isso que eles são conhecidos como estrelas pulsantes .

A astrônoma Henrietta Leavitt (1868-1921), descobriu que qualquer cefeida com o mesmo período T tem o mesmo brilho ou magnitude intrínseca Mv, de acordo com a equação:

M v = -1,43 – 2,81 log T

Isso é válido para qualquer cefeida, não importa a que distância esteja. Portanto, ao identificar uma cefeida em uma galáxia distante, o exame de seu período também terá sua magnitude, uma vez que existem curvas de magnitude versus período previamente calibradas.

Agora, qualquer fonte de luz tem magnitude intrínseca e magnitude aparente.

Quando duas luzes igualmente brilhantes são vistas à noite à distância, ambas podem ter o mesmo brilho intrínseco, mas uma das fontes também pode ser menos brilhante e mais próxima e, portanto, tem a mesma aparência.

A magnitude intrínseca de uma estrela está relacionada à sua luminosidade: é claro que quanto maior a magnitude, maior a luminosidade. Por sua vez, a diferença entre a magnitude aparente e a intrínseca está relacionada à distância da fonte.

Relação entre magnitude e distância

Os astrônomos usam a seguinte equação que relaciona as três variáveis ​​mencionadas; magnitude intrínseca, magnitude aparente e distância:

m v – M v  = -5 + 5 log d

Onde m v  é a magnitude aparente, M v  é a magnitude absoluta ed é a distância em que a fonte de luz está (em parsecs *), neste caso a estrela. 

Dessa maneira, Hubble encontrou Cefeidas na nebulosa de Andrômeda com magnitudes muito pequenas, o que significa que elas estavam muito distantes.

A distância entre nós e Andrômeda que o Hubble determinou com esse método foi de 285 quiloparseg, pouco mais de 929 mil anos-luz. O valor atualmente aceito é de 2,5 milhões de anos-luz, quase o dobro do estimado pelo Hubble.

Acontece que, na data em que o Hubble fez sua estimativa, não havia duas classes de cefeidas conhecidas e, portanto, subestimou a distância. Apesar disso, ele conseguiu provar que era tão grande que Andrômeda definitivamente não fazia parte da Via Láctea.

 * 1 parsec = 3,26 anos-luz.

Referências

  1. Taylor, N. A galáxia de Andrômeda (M31): localização, características e imagens. Recuperado de: space.com.
  2. Universidade de Manitoba. Projeto de Pesquisa 1: Galáxias Espirais. Recuperado de: physics.umanitoba.ca.
  3. Pasachoff, J. 2007. O Cosmos: Astronomia no Novo Milênio. Terceira edição. Thomson-Brooks / Cole.
  4. Seeds, M. 2011. Fundamentos da Astronomia. Sétima edição. Aprendizado Cengage.
  5. Wikipedia. Galáxia de Andrômeda. Recuperado de: es.wikipedia.org.

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