Interested Article - M 32

martine
  • 2021-11-07
  • 1

M 32 ( NGC 221 ) — карликовая эллиптическая галактика , самый близкий спутник галактики Андромеды и ближайшая к нам эллиптическая галактика. Находится на расстоянии 760 килопарсек от Млечного Пути , её диаметр составляет 2,5 килопарсека, масса — 0,8—1,4⋅10 9 M ⊙ . Абсолютная звёздная величина составляет −16,5 m . Относится к редкому подклассу — компактным эллиптическим галактикам.

Разные свойства M 32 — такие, как высокая металличность для её светимости и полное отсутствие шаровых звёздных скоплений — указывают на то, что она потеряла значительную часть своей массы из-за приливных взаимодействий с галактикой Андромеды и от неё осталось только центральная часть. В свою очередь, у галактики Андромеды из-за взаимодействия с M 32 искажена форма спиральных рукавов и искривлён диск .

Галактику M 32 открыл Гийом Лежантиль в 1742 году. В 1944 году Вальтер Бааде при наблюдениях разрешил её на отдельные звёзды и определил, что она находится на том же расстоянии, что и галактика Андромеды. M 32 имеет видимую звёздную величину 8,1 m , поэтому видна даже в бинокль .

Свойства

Основные характеристики

M 32 (NGC 221) — карликовая эллиптическая галактика , ближайший спутник галактики Андромеды — расстояние между ними в проекции на картинную плоскость составляет всего 5,3 килопарсека . M 32 удалена на 760 килопарсек от Млечного Пути , что делает её ближайшей к нам эллиптической галактикой . Различные признаки, например, отсутствие межзвёздных облаков, которые проецируются на M 32, говорят о том, что M 32 находится перед диском галактики Андромеды, а не за ним .

Диаметр галактики, измеренный по изофоте 25 m на квадратную секунду дуги в фотометрической полосе B , составляет 2,5 килопарсека . Масса M 32 составляет 0,8—1,4⋅10 9 M ⊙ , из этой массы на нейтральный атомарный водород приходится менее 1,5⋅10 6 M ⊙ . Абсолютная звёздная величина галактики в полосе V составляет −16,5 m .

Разные свойства M 32 указывают на то, что она потеряла значительную часть своей массы из-за приливных взаимодействий с галактикой Андромеды (см. ниже ) и от неё осталось только центральная часть . Хотя галактика является карликовой, её характеристики соответствуют некоторым масштабным соотношениям для крупных эллиптических галактик , таким, как , соотношение Фабер — Джексона и другим, так что M 32 можно считать нормальной эллиптической галактикой, хотя и с небольшой светимостью .

Структура

M 32 имеет невысокую светимость, компактные размеры и высокую поверхностную яркость, поэтому её относят к компактным эллиптическим галактикам — редкому подклассу карликовых эллиптических галактик. Её морфологический тип — cE2. M 32 является ближайшим представителем и прототипом класса компактных эллиптических галактик .

Профиль поверхностной яркости M 32 в целом описывается законом де Вокулёра , в то время как у многочисленных карликовых сфероидальных галактик в Местной группе он является экспоненциальным .

Ядро

В центре M 32 наблюдается яркое ядро, которое, в частности, проявляется как отклонение профиля поверхностной яркости от закона де Вокулёра в сторону более высокой поверхностной яркости. Показатель цвета внутри ядра практически постоянен. На угловом расстоянии в 10 секунд дуги, соответствующем 37 парсекам от центра находится самый мощный источник рентгеновского излучения в галактике — по-видимому, рентгеновская двойная .

Ядро, судя по распределению в нём поверхностной яркости, имеет центральную плотность более 10 7 M ⊙ /пк 3 . Дисперсия скоростей в центре ядра составляет 92 км/с, что указывает на наличие в нём сверхмассивной чёрной дыры : её масса оценивается в 2,5⋅10 6 M ⊙ . Она также является рентгеновским источником с мощностью излучения в 10 36 эрг/с. Эта величина составляет лишь 3⋅10 −9 от эддингтоновской светимости — один из наиболее низких показателей для известных сверхмассивных чёрных дыр .

Звёздное население

Соотношение абсолютной звёздной величины и металличности для галактик Местной группы . M 32 имеет значительно более высокую металличность, чем ожидается при её светимости

Основное звёздное население M 32 — старые звёзды (8—10 миллиардов лет) и звёзды среднего возраста (2—8 миллиардов лет) с относительно высокой металличностью −0,2; также в галактике содержатся звёзды старше 10 миллиардов лет с низкой металличностью, около −1,6. Исходя из доли переменных типа RR Лиры (см. ниже ) в звёздном населении галактики, доля по массе таких старых, бедными тяжёлыми элементами звёзд составляет 1—4,5% всей массы звёзд . Присутствует и относительно молодое звёздное население с высокой концентрацией к центру, состоящее из звёзд моложе 1 миллиарда лет с высокой металличностью, около +0,1 .

Средняя металличность M 32 составляет −0,25, что заметно выше, чем у других галактик Местной группы со сравнимой светимостью. Это также свидетельствует в пользу того, что в прошлом M 32 была заметно массивнее, но потеряла часть своей массы .

Звёздные скопления

При наблюдаемой светимости M 32 можно ожидать, что в ней должно находиться 10―20 шаровых звёздных скоплений , однако ни один такой объект в этой галактике не обнаружен. Считается, что в прошлом в M 32 было более 20 шаровых скоплений, но из-за приливных взаимодействий с галактикой Андромеды эти объекты частично были оторваны от M 32 вместе с её внешними частями, а те, которые находились вблизи центра M 32, из-за приливного трения попали в её центр и образовали яркое ядро M 32 . Рассеянные звёздные скопления в галактике не наблюдаются .

Межзвёздная среда

Пыль в галактике практически отсутствует . Масса нейтрального атомарного водорода в галактике составляет менее 1,5⋅10 6 M ⊙ , молекулярного водорода — менее 5⋅10 3 M ⊙ . По всей видимости, галактика лишилась большей части своего газа, когда проходила через плоскость диска галактики Андромеды, под воздействием (англ.) ( .

В M 32 известно как минимум 27 планетарных туманностей . Облака межзвёздного газа отсутствуют, звёзды в галактике не образуются .

Переменные звёзды

В галактике присутствуют переменные типа RR Лиры . Эти звёзды равномерно распределены в M 32, их средняя металличность значительно ниже, чем у остального звёздного населения и составляет −1,4 . Также известно, что около 60% ярких звёзд асимптотической ветви гигантов являются долгопериодическими переменными .

В M 32 периодически вспыхивают новые звёзды : например, наблюдались вспышки в 1998, 2004 и 2006 годах, а частота вспышек оценивается как приблизительно 2 в год . Вспышек сверхновых за всю историю наблюдений в галактике не было . Согласно расчётам, сверхновые типа Ia в галактике вспыхивают раз в 10 4 —10 5 лет .

Взаимодействие с другими галактиками и эволюция

Галактика Андромеды со спутниками: M 32 (слева по центру) и M 110 (внизу справа)

M 32 является спутником галактики Андромеды , а значит, также состоит в Местной группе галактик . Радиус орбиты M 32 вокруг галактики Андромеды оценивается в 12 килопарсек , один оборот по ней занимает 800 миллионов лет, а сама орбита является ретроградной . Последнее означает, что M 32 не образовалась вместе с галактикой Андромеды, а была захвачена гравитацией последней .

Взаимодействие этих галактик заметно повлияло на каждую из них. Из-за приливных взаимодействий M 32 лишилась значительной части своей массы, в пользу чего свидетельствуют различные особенности M 32. Для галактики Андромеды это взаимодействие привело к искажению формы спиральных рукавов и к искривлению диска . Столкновение этих галактик, возможно, произошло 2 миллиарда лет назад и в таком случае вызвало вспышку звездообразования в галактике Андромеды в это же время . Неизвестно, какой именно галактикой была M 32 в прошлом, до того, как лишилась внешних частей: это могла быть как нормальная эллиптическая галактика относительно небольшой светимости, так и спиральная галактика раннего типа, от которой остался лишь балдж .

Изучение

Галактику M 32 открыл Гийом Лежантиль 29 октября 1742 года. Позже Шарль Мессье внёс её в свой каталог под номером 32. После этого, наблюдая галактику, Джон Гершель и Генрих Луи Д'Арре также отмечали, что в центре наблюдается ядро, выглядящее, как звезда 10-й звёздной величины .

В 1944 году Вальтер Бааде смог пронаблюдать отдельные звёзды в M 32, M 110 и в галактике Андромеды. Он обнаружил, что звёзды в M 32 и в M 110 относятся только к населению II и имеют тот же блеск, что и звёзды в галактике Андромеды, а значит, находятся на одинаковом расстоянии .

M 32 уникальна в том, что она является самой близкой к нам эллиптической галактикой, так что может быть изучена гораздо детальнее, чем другие подобные объекты. Поскольку по своим характеристикам M 32 похожа на крупные эллиптические галактики, некоторые выводы относительно M 32 могут быть применимы и к остальным объектам этого класса .

Наблюдения

Галактика Андромеды (M 31) со спутниками в созвездии Андромеды

M 32 имеет полный угловой размер 8,7×6,5 угловых минут и видимую звёздную величину 8,1 m . Наблюдается в созвездии Андромеды, лучший месяц для её наблюдения ― ноябрь .

Среди спутников галактики Андромеды M 32 наблюдается легче всего, её можно увидеть уже в бинокль 8×30 — тогда она выглядит как размытая звезда, как и при наблюдении в телескоп с небольшим увеличением. При использовании телескопа с диаметром объектива в 350 мм M 32 видна как овальное пятно размером 4×3 угловых минуты, большая ось которого направлена с севера на юг. В M 32 становится различимо яркое ядро, выглядящее как звезда. Поскольку M 32 находится на ярком фоне галактики Андромеды, то видимый размер первой на глаз оценить трудно. Если смотреть в телескоп с диаметром объектива 500 мм, то в 6,3 угловых минутах к северо-востоку от M 32 можно заметить шаровое звёздное скопление в галактике Андромеды — G 156, которое выглядит как звезда 15,6-й звёздной величины .

Примечания

  1. Tully R. B. , Courtois H. M., Sorce J. G. (англ.) // The Astronomical Journal / , — New York City: IOP Publishing , AAS , University of Chicago Press , AIP , 2016. — Vol. 152, Iss. 2. — P. 50. — ISSN ; — —
  2. Smith R. J., Lucey J. R., Hudson M. J., Schlegel D. J., (англ.) // Monthly Notices of the Royal Astronomical Society / D. Flower — OUP , 2000. — Vol. 313, Iss. 3. — P. 469–490. — ISSN ; —
  3. Darling D. . Internet Encyclopedia of Science . Дата обращения: 28 августа 2022. 28 августа 2022 года.
  4. ↑ Monachesi A., Trager S. C., Lauer T. R., Freedman W., Dressler A. // The Astrophysical Journal. — 2011-01-01. — Т. 727 . — С. 55 . — ISSN . — doi : . 28 августа 2022 года.
  5. ↑ , pp. 163, 168—169.
  6. Dierickx M., Blecha L., Loeb A. // The Astrophysical Journal. — 2014-06-01. — Т. 788 . — С. L38 . — ISSN . — doi : . 13 октября 2020 года.
  7. . ned.ipac.caltech.edu . Дата обращения: 28 августа 2022. 28 августа 2022 года.
  8. ↑ , p. 168.
  9. ↑ Sarajedini A., Yang S.-C., Monachesi A., Lauer T. R., Trager S. C. // Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. — 2012-09-01. — Т. 425 . — С. 1459–1472 . — ISSN . — doi : . 28 августа 2022 года.
  10. Howley K. M., Guhathakurta P., van der Marel R., Geha M., Kalirai J. // The Astrophysical Journal. — 2013-03-01. — Т. 765 . — С. 65 . — ISSN . — doi : . 28 августа 2022 года.
  11. ↑ , p. 163.
  12. , pp. 164—165.
  13. , pp. 163—165.
  14. Peng S., Li Z., Sjouwerman L. O., Yang Y., Xie F. // The Astrophysical Journal. — 2020-05-01. — Т. 894 . — С. 61 . — ISSN . — doi : .
  15. Monachesi A., Trager S. C., Lauer T. R., Hidalgo S. L., Freedman W. // The Astrophysical Journal. — 2012-01-01. — Т. 745 . — С. 97 . — ISSN . — doi : . 28 августа 2022 года.
  16. ↑ Jones O. C., Nally C., Sharp M. J., McDonald I., Boyer M. L. // Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. — 2021-06-01. — Т. 504 . — С. 565–575 . — ISSN . — doi : .
  17. , pp. 168—169.
  18. ↑ Frommert H., Kronberg C. . www.messier.seds.org . Дата обращения: 3 сентября 2022. 5 сентября 2022 года.
  19. , pp. 164, 168.
  20. , p. 167.
  21. Neill J. D., Shara M. M. // The Astronomical Journal. — 2005-04-01. — Т. 129 . — С. 1873–1885 . — ISSN . — doi : .
  22. ↑ , p. 152.
  23. Welch G. A., Sage L. J. // The Astrophysical Journal. — 2001-08-01. — Т. 557 . — С. 671–680 . — ISSN . — doi : .
  24. , pp. 163—164.
  25. D’Souza R., Bell E. F. (англ.) // Nature Astronomy. — 2018-09. — Vol. 2 , iss. 9 . — P. 737–743 . — ISSN . — doi : . 31 мая 2019 года.
  26. Garner R. . NASA (6 октября 2017). Дата обращения: 28 августа 2022. 1 августа 2022 года.

Литература

Ссылки

Источник —

martine
  • 2021-11-07
  • 1
  • Tags:

Same as M 32

The title for the last searches