Andromeedal on D25 isofoodiline diameeter umbes 46,56 kiloparsekit (152 000 valgusaastat) ning see asub Maast umbes 765 kpc (2,5 miljoni valgusaasta) kaugusel. See on kosmilises mõõtkavas piisavalt lähedal, et Pärsia astronoom nägi seda palja silmaga sajandeid enne teleskoopide leiutamist — ja piisavalt kaugel, et täpse kauguse kindlaksmääramine võttis astronoomia parimatelt seadmetelt terve sajandi.
Andromeeda on Linnutee lähim suur galaktika ja see ei seisa paigal. See vähendab vahemaad meie vahel ning kaua pärast seda, kui kõik selle teksti lugejad on kadunud, on need kaks galaktikat ette nähtud ühinema üheks.
Tuhat aastat tagasi kirja pandud pilv
Umbes aastal 964 kirjeldas Pärsia astronoom Abd al-Rahman al-Sufi oma raamatus "Kinnistähtede raamat" Andromeeda galaktikat kui "hägust laiku" või "väikest pilve". See oli esimene ajalooline viide Andromeeda galaktikale ja varaseim teadaolev viide mõnele muule galaktikale peale Linnutee — kirja pandud kellegi poolt, kellel polnud mingit võimalust teada, et tegemist on galaktikaga, rääkimata sellest, et see asub üle kahe miljoni valgusaasta kaugusel.
Peaaegu tuhat aastat pärast al-Sufit ei osanud keegi öelda, mis see laik tegelikult oli. Kas tegu oli Linnutee-sisese lähedase gaasipilvega või millegi hoopis muuga, mis asus võimatult kaugel selle taga? Sellele küsimusele vastamisest sai üks 20. sajandi astronoomia määravaid vaidlusi.
Vaidlus, mis lõhestas Ameerika astronoomiat
Mõte, et Linnutee taga eksisteerivad galaktikad, oli 20. sajandi alguses nii vastuoluline, et see viis niinimetatud Shapley-Curtise suure vaidluseni, milles astronoomid Harlow Shapley ja Heber Doust Curtis vaidlesid 26. aprillil 1920 Riiklikus Teadusakadeemias "udukogude" olemuse ja Linnutee suuruse üle. Shapley arvas, et Linnutee on kogu universum; Curtis väitis, et hägusad laigud nagu Andromeeda on eraldiseisvad "saareuniversumid", mis jäävad täielikult väljapoole seda.
Curtisel olid tõendid, ehkki mittetäielikud. 1917. aastal vaatles ta Andromeedas novat. Pärast fotoarhiivi läbi vaatamist avastati veel 11 novat ning Curtis märkas, et need novad olid keskmiselt 10 tähesuurust nõrgemad kui mujal taevas esinevad novad. Selle põhjal suutis ta arvutada kauguse hinnanguks 500 000 valgusaastat (32 miljardit AU) — tohutu vahemaa tolle aja kohta, kuigi hiljem selgus, et see moodustas vähem kui veerandi tegelikust arvust.
Teleskoop, mis vaidluse lahendas
Shapley-Curtise vaidluse lahendamiseks oli vaja suuremat teleskoopi ja see saadi. Edwin Hubble'i vaatlused, mis tehti 1924. aastal äsja valminud 100-tollise Hookeri teleskoobiga, tõestasid veenvalt, et need udukogud on Linnutee osaks olemiseks liiga kaugel ning on tegelikult terved galaktikad väljaspool Linnuteed. Curtisel oli "saareuniversumite" osas õigus olnud; tal oli lihtsalt puudunud vahend selle lõplikuks tõestamiseks.
Hubble'i meetod tugines muutlikele tsefeiididele, mille heledus pulseerib rütmis, mis on otseselt seotud nende tegeliku heledusega, võimaldades astronoomidel arvutada, kui kaugel need peavad olema, et paista nii tuhmid, nagu nad paistavad. See oli läbimurre — kuid mitte viimane sõna Andromeeda kauguse kohta, sest meetodil endal oli endiselt varjatud puudus.
Miks kaugus jätkuvalt kahekordistus
Andromeeda galaktika hinnanguline kaugus meie omast kahekordistus 1953. aastal, kui avastati, et eksisteerib teine, tuhmim muutlike tsefeiidide liik. Astronoomid olid segi ajanud kaks erinevat tüüpi tsefeiide, millel olid erinevad heledusreeglid, mis tähendas, et iga nende põhjal arvutatud kaugus, sealhulgas Hubble'i oma, oli olnud umbes kaks korda liiga väike. Andromeeda ei liikunud — ümber kalibreeriti mõõteriist, millega seda mõõdeti.
Hilisemad meetodid jõudsid tänapäevase väärtuseni täiesti erinevatest suundadest. 2004. aasta tsefeiidimeetod hindas kauguseks 2,51 ± 0,13 miljonit valgusaastat (770 ± 40 kpc). Seejärel avastati 2005. aastal Andromeeda galaktikast varjutuv kaksiktäht. Need tähed asuvad 2,52 ± 0,14 miljoni valgusaasta (159,4 ± 8,9 miljardi AU) kaugusel ning kogu Andromeeda galaktika umbes 2,5 miljoni valgusaasta (160 miljardi AU) kaugusel. Kaks sõltumatut meetodit, pulseerivad tähed ja varjutuvad kaksiktähed, jõudsid peaaegu samale väärtusele — tihe kokkulangevus üle 2,5 miljoni valgusaastase vahemaa.
Kõigi silme all peidus olnud pulk
Aastakümneid kirjeldasid astronoomid Andromeedat lihtsa spiraalina, sarnaselt õpikute Linnutee illustratsioonidega. 2MASS-uuringu ja Spitzeri kosmoseteleskoobi infrapunaandmed näitasid, et Andromeeda on tegelikult pulkspiraalgalaktika, nagu Linnutee, kusjuures Andromeeda pulga peatelg on kettapinnase peateljest 55 kraadi vastupäeva pööratud. Nähtav valgus oli pulga peitnud tolmu ja ketta sära taha; ainult infrapunaseadmed, mis näevad läbi selle varjava tolmu, paljastasid selle all peidus oleva struktuuri.
Lõhestunud tuum musta auguga sees
Andromeeda keskme lähemal vaatlusel muutub struktuur veelgi kummalisemaks. Tuum koosneb kahest kontsentratsioonist, mida eraldab 1,5 pc (4,9 valgusaastat). Tuhmim kontsentratsioon P2 asub galaktika tegelikus keskpunktis ning sisaldab endasse põimunud tähtede parve nimega P3, mis sisaldab palju ultraviolettvalguses heledaid A-tüüpi tähti ja ülimassiivset musta auku nimega M31*. Ühe ereda tuuma asemel näeb Andromeeda keskosa välja nagu kaks, ning just tuhmim neist kahest on see, mis tegelikult tähistab galaktika gravitatsioonilist keskpunkti ja sisaldab selle keskset musta auku.
.jpg){kind=link}
Miljonid tähed ühte parve kokku surutud
Andromeeda äärealadel on omad ülivõrded. Andromeeda galaktikaga on seotud umbes 460 kerasparve. Kõige massiivsem neist parvedest, tuntud kui Mayall II ja hüüdnimega Globular One, on heledam kui ükski teine teadaolev kerasparv Kohalikus Rühmas. See sisaldab mitu miljonit tähte ja on umbes kaks korda heledam kui Omega Centauri, Linnutee heledaim teadaolev kerasparv. Parv, mis on heledam kui miski, mida Linnutee ise pakkuda suudab, ja mis paikneb vaikselt Andromeeda halos, jääb galaktika kuulsamate joonte kõrval kergesti märkamatuks.
Väikesed kaaslased väga erinevate saatustega
Nagu Linnuteel, on ka Andromeeda galaktikal väiksemaid satelliitgalaktikaid — üle 20 teadaoleva kääbusgalaktika. Kõige tuntumad ja kergemini vaadeldavad satelliitgalaktikad on M32 ja M110. Mõlemad on binoklis nähtavad koos Andromeedaga endaga, kuid nad räägivad väga erinevaid lugusid sellest, mis juhtub väikese galaktikaga, kes satub liiga lähedale suurele.
M32 võis kunagi olla suurem galaktika, kellel M31 eemaldas tähtedest koosneva ketta ning kes koges tuumapiirkonnas järsku tähtede tekke kasvu, mis kestis kuni suhteliselt hiljutise ajani. Tema naabril läks teisiti: erinevalt M32-st puuduvad Messier 110 puhul tõendid ülimassiivse musta augu kohta selle keskmes. Üks satelliit rüüstati kompaktseks, tähtede tekkest armistunud jäänuseks; teine ei näita mingeid märke sellisest kesksest mustast august, nagu on nii Andromeedal kui ka M32-l.
.jpg){kind=link}
Rühm, mille nimetas Hubble
Andromeeda ja Linnutee ei ole isoleeritud ei üksteisest ega laiemast naabruskonnast. Termini "Kohalik Rühm" võttis kasutusele Edwin Hubble oma 1936. aasta raamatu "The Realm of the Nebulae" VI peatükis. Seal kirjeldas ta seda kui "tüüpilist väikest udukogude rühma, mis on üldises väljas isoleeritud", ning loetles selle liikmed kahaneva heleduse järjekorras: M31, Linnutee, M33, Suur Magalhãesi Pilv, Väike Magalhãesi Pilv, M32, NGC 205, NGC 6822, NGC 185, IC 1613 ja NGC 147. Sama astronoom, kes tõestas, et Andromeeda on eraldiseisev galaktika, andis nime ka väikesele galaktikate parvele, kuhu see kuulub — Andromeeda ise juhib tema enda heleduse edetabelit.
Kokkupõrkekursil
Naabrusel samas väikeses rühmas on tagajärg: gravitatsioon tõmbab Andromeeda ja Linnutee üksteise poole. Andromeeda ja Linnutee kokkupõrge on galaktikatevaheline kokkupõrge, mis võib toimuda umbes 4,5 miljardi aasta pärast Kohaliku Rühma kahe suurima galaktika vahel. Andromeeda galaktika läheneb Linnuteele kiirusega umbes 110 kilomeetrit sekundis (68,4 miili/s), mida näitab sinihäng — haruldane nähtus kaugete galaktikate seas, millest enamik on punanihkega, kuna universum paisub meist eemale.
See lähenemine kõlab murettekitavalt, kuid kokkupõrge ei tule autoõnnetuse moodi. Kuigi Andromeeda galaktikas on umbes 1 triljon (10^12) tähte ja Linnuteel umbes 300 miljardit (3×10^11), on isegi kahe tähe kokkupõrke tõenäosus tähtedevaheliste tohutute vahemaade tõttu tühine. Triljonid tähed liiguvad läbi üksteise territooriumite, ilma et peaaegu miski tegelikult üksteist puudutaks, sest isegi rahvarohke galaktika on täht-tähelt valdavalt tühi ruum.
Ainus dramaatiline erand puudutab mõlema galaktika tuumas asuvaid musti auke, sealhulgas Andromeeda enda M31*. Gaas, mille ühinenud must auk endasse tõmbab, võiks luua ereda kvasari või aktiivse galaktika tuuma, vabastades sama palju energiat kui 100 miljonit supernoova plahvatust. Kõik muu ühinemise juures on vaikne, miljoneid aastaid kestev tähtede triiv, mis libisevad üksteisest mööda; mustad augud on koht, kus tegelik ilutulestik aset leiab.