Satu sudut kecil galaksi Andromeda besar (M31). Kredit gambar: Subaru. Klik untuk membesarkan.
Galaksi Andromeda yang indah muncul sebagai gumpalan kabur yang hangat kepada zaman dahulu. Bagi ahli astronomi moden ribuan tahun kemudian, ia muncul sebagai peluang terbaik untuk memahami alam semesta dengan lebih baik. Dalam hubungan terakhir, jiran galaksi terdekat kita adalah hadiah yang terus memberi.
Scott Chapman, dari Institut Teknologi California, dan Rodrigo Ibata, dari Observatoire Astronomique de Strasbourg di Perancis, telah memimpin sekumpulan ahli astronomi dalam sebuah projek untuk memetakan pergerakan bintang yang terperinci di pinggir galaksi Andromeda. Pemerhatian mereka baru-baru ini dengan teleskop Keck menunjukkan bahawa taburan bintang yang meluas keluar dari galaksi sebenarnya adalah bahagian cakera utama itu sendiri. Ini bermaksud bahawa lingkaran cakera bintang di Andromeda berdiameter tiga kali lebih besar daripada yang dianggarkan sebelumnya.
Pada pertemuan musim panas tahunan Persatuan Astronomi Amerika hari ini, Chapman akan menggariskan bukti bahawa terdapat cakera bintang yang luas dan luas yang menjadikan galaksi lebih daripada 220,000 tahun cahaya. Sebelum ini, ahli astronomi yang melihat bukti yang kelihatan menganggap Andromeda sekitar 70,000 hingga 80,000 tahun cahaya. Andromeda sendiri berjarak sekitar 2 juta tahun cahaya dari Bumi.
Ukuran dimensi baru didasarkan pada gerakan sekitar 3.000 bintang yang jaraknya jauh dari cakera yang dulunya dianggap sebagai "lingkaran" bintang di rantau ini dan bukan sebahagian daripada cakera itu sendiri. Dengan melakukan pengukuran "kecepatan radial" yang sangat berhati-hati, para penyelidik dapat menentukan dengan tepat bagaimana setiap bintang bergerak sehubungan dengan galaksi.
Hasil kajian menunjukkan bahawa bintang-bintang terpencil duduk di satah cakera Andromeda itu sendiri dan, apalagi, bergerak dengan kecepatan yang menunjukkan mereka berada di orbit di sekitar pusat galaksi. Pada dasarnya, ini bermaksud bahawa cakera bintang jauh lebih besar daripada yang diketahui sebelumnya.
Selanjutnya, para penyelidik telah menentukan bahawa sifat "cakera berputar yang tidak homogen" - dengan kata lain, pinggiran luar cakera yang berantakan dan gumpalan-menunjukkan bahawa Andromeda mestilah hasil daripada galaksi satelit yang telah lama dibanting bersama. Sekiranya itu tidak berlaku, bintang-bintang akan lebih jauh jaraknya.
Ibata mengatakan, "Penemuan cakera raksasa ini akan sangat sukar untuk disatukan dengan simulasi komputer membentuk galaksi. Anda tidak akan mendapat cakera berputar raksasa dari pertambahan serpihan galaksi kecil. "
Hasil semasa, yang merupakan subjek dari dua makalah yang sudah ada dan yang ketiga belum diterbitkan, dimungkinkan oleh kemajuan teknologi dalam astrofizik. Dalam kes ini, spektrograf pelbagai objek Keck / DEIMOS yang dilekatkan pada Teleskop Keck II mempunyai ukuran cermin dan kapasiti pengumpulan cahaya pada bintang gambar yang sangat samar, serta kepekaan spektrografi untuk mendapatkan halaju radial yang sangat tepat.
Spektrograf diperlukan untuk kerja kerana pergerakan bintang di galaksi yang jauh hanya dapat dikesan dalam jangka masa manusia yang munasabah dengan membuat kesimpulan sama ada bintang bergerak ke arah kita atau jauh dari kita. Ini dapat dicapai kerana cahaya datang ke arah kita dalam frekuensi diskrit kerana unsur-unsur yang membentuk bintang.
Sekiranya bintang bergerak ke arah kita, maka cahaya cenderung berkumpul bersama, sehingga dapat dikatakan, menjadikan cahaya lebih tinggi dalam frekuensi dan "lebih biru." Sekiranya bintang menjauh dari kita, cahaya mempunyai ruang pernafasan yang lebih banyak dan frekuensi menjadi lebih rendah dan "lebih merah."
Sekiranya bintang-bintang di satu sisi Andromeda nampaknya datang ke arah kita, sementara bintang-bintang di seberang nampaknya menjauh dari kita, maka bintang-bintang dapat dianggap mengorbit objek tengah.
Cakera bintang yang dilanjutkan telah lama tidak dapat dikesan kerana bintang yang muncul di kawasan cakera tidak dapat diketahui sebagai bahagian cakera sehingga gerakannya dikira. Di samping itu, "kabur" yang tidak homogen yang membentuk cakera yang dilanjutkan tidak kelihatan seperti cakera, melainkan tampak seperti lingkaran yang berpecah-belah dan berantakan yang terbentuk dari banyak galaksi sebelumnya yang menabrak Andromeda, dan diandaikan bahawa bintang-bintang di dalamnya wilayah akan pergi ke mana sahaja.
"Menemukan semua bintang ini dalam putaran yang teratur adalah penjelasan terakhir yang akan difikirkan oleh semua orang," kata Chapman.
Di sisi lain, mendapati sebahagian besar struktur kompleks di wilayah luar Andromeda berputar dengan cakera adalah berkat untuk mempelajari lingkaran bintang galaksi yang sebenarnya. Dengan menggunakan maklumat baru ini, para penyelidik dapat mengukur pergerakan bintang-bintang secara rawak di lingkaran bintang, dengan teliti mengenai jisimnya dan bentuk benda gelap yang sukar difahami yang mengelilinginya.
Walaupun kerja utama dilakukan di Keck Observatory, gambar asli yang menunjukkan kemungkinan cakera lanjutan diambil dengan Kamera Lebar Teleskop Isaac Newton. Teleskop, yang terletak di Kepulauan Canary, dimaksudkan untuk tinjauan, dan dalam hal kajian ini, berfungsi sebagai alat pendamping.
Chapman mengatakan bahawa kerja lebih lanjut akan diperlukan untuk menentukan sama ada cakera yang diperpanjang itu hanyalah suatu kebiasaan dari galaksi Andromeda, atau mungkin khas dari galaksi lain.
Makalah utama yang berkaitan dengan persidangan berita AAS hari ini akan diterbitkan tahun ini di The Astrophysical Journal dengan tajuk "On the Accretion Origin of a Vast Extended Stellar Disk Around the Andromeda Galaxy." Selain Chapman dan Ibata, pengarang lain adalah Annette Ferguson, University of Edinburgh; Geraint Lewis, Universiti Sydney; Mike Irwin, Universiti Cambridge; dan Nial Tanvir, Universiti Hertfordshire.
Sumber Asal: Siaran Berita Caltech
