Gdy w ciemną i bezksiężycową noc spoglądamy w rozgwieżdżone niebo, ilość gwiazd nad naszą głową robi ogromne wrażenie. Poeci często piszą o milionach czy miliardach gwiazd nad naszymi głowami oraz o obcowaniu z ogromem Wszechświata. Prawda jest jednak dużo bardziej prozaiczna. W jednej chwili, w dobrych warunkach atmosferycznych i z dala o świateł miejskich, jesteśmy w stanie zobaczyć 3–4 tysiące gwiazd i to pod warunkiem, że mamy dobry wzrok. Co więcej, zdecydowanie trudno mówić tutaj o obcowaniu z całym Wszechświatem. Patrząc w niebo z małej planety, krążącej wokół przeciętnej gwiazdy, znajdującej się w jednym z ramion spiralnych, w odległości 3/5 od centrum swojej galaktyki macierzystej, widzimy tylko nasze najbliższe sąsiedztwo. Znaczna większość gwiazd widocznych gołym okiem to obiekty znajdujące się w odległości kilkudziesięciu czy kilkuset lat świetlnych od nas. Wobec ponad 13 miliardów lat świetlnych, czyli rozmiaru jaki ma obserwowany Wszechświat, to prawdziwa drobina. Mówiąc już zupełnie mało romantycznie, to tak jakby chcieć mówić o całej Ziemi na podstawie obserwacji klitki o wymiarach typowej budki telefonicznej…

Obiekt:	Messier 31
Inne nazwy:	M31, NGC 224, Wielka Mgławica w Andromedzie
Gwiazdozbiór:	Andromeda
Typ:	Galaktyka spiralna typu SA(s)b
Jasność obserwowana:	4.4 magnitudo
Rozmiar kątowy:	178×63 minut łuku
Najlepsza widoczność:	jesień

----- R E K L A M A -----

ZASZALEJ NA ŚWIĘTA

Sony 600/4 FE GM OSS - KOMIS

47999 zł

Sony 24-70/2.8 FE GM - KOMIS

3799 zł

Fujifilm GFX 50S II (2262 zdj.) - KOMIS

10999 zł

Sony 70-200/2.8 FE GM OSS - KOMIS

6298 zł

Jest jednak jedno konkretne miejsce na sferze niebieskiej, w które możemy spojrzeć gołym okiem i zobaczyć obiekt znacznie odleglejszy, nienależący do naszej Galaktyki. Trzymając się analogii z budką telefoniczną, to tak jakby spojrzeć przez jej dziurkę od klucza i zobaczyć budynek oddalony małe kilka kilometrów od nas. To wciąż niezbyt daleko w porównaniu z całą Ziemią, ale to już przestrzeń nie przyprawiająca nas o klaustrofobię.

Wspomniane miejsce znajduje się w północnej części gwiazdozbioru Andromedy, niedaleko od granicy ze znaną konstelacją Kasjopei, która ma charakterystyczny wygląd lekko skrzywionej litery W. Ten rejon sfery niebieskiej najlepiej widać w jesienne noce. Przyglądając się mu uważnie, z pewnością dojrzymy w nim małą mgiełkę. Warto przy tym zaznaczyć, że łatwiej dojrzymy ją zerkając kątem oka. Zerkanie powoduje, że światło pada na większą koncentrację pręcików, rozmieszczonych gęściej na brzegu siatkówki i znacznie bardziej czułych na małe ilości światła niż czopki.

Mapka z gwiazdozbiorem Andromedy ułatwiająca odnalezienie M31.

Mgiełkę tę widzieli już starożytni, ale pierwsze udokumentowane zapisy na temat tego obiektu pochodzą z roku 964 n.e. Dopiero od niespełna wieku wiemy jednak na co tak naprawdę patrzymy. Jeszcze sto lat temu astronomowie uważali, że Wielka Mgławica w Andromedzie, to właśnie mgławica gazu i pyłu – jedna z wielu znajdujących się w naszej Galaktyce. Mgławica, z której w przyszłości może powstać nowa gwiazda lub grupa nowych gwiazd.

Przełom w rozumieniu tego, co widzimy, przyniosły trzy pierwsze dekady XX wieku. W roku 1917 Heber Doust Curtis z Lick Observatory zaobserwował w polu M31 nową gwiazdę, która po osiągnięciu maksymalnej jasności zaczęła słabnąć. Jej krzywa zmian blasku przypominała bardzo obiekty z naszej Galaktyki zwane nowymi klasycznymi. Jedyna poważna różnica znajdowała się w obserwowanej jasności – obiekt z M31 był aż kilkadziesiąt tysięcy razy słabszy niż typowe gwiazdy nowe z naszej Galaktyki. Curtis zasugerował więc, że M31 to w rzeczywistości duże skupisko gwiazd podobne do Drogi Mlecznej, znajdujące się aż 500 tysięcy lat świetlnych od nas.

Zdjęcie M31 wykonane aparatem Canon EOS 20D oraz obiektywem Sigma 300 mm f/2.8 EX HSM. Ujęcie powstało poprzez złożenie 15 ekspozycji, każda o czasie 200 sekund, ISO 800. Fot. A. Olech.

W 1920 roku miała miejsce słynna debata na temat rozmiarów Wszechświata, w której wziął udział Curtis oraz Halow Shapley z Mount Wilson Observatory. Curtis optował za ideą „wyspowego Wszechświata”, w którego pustce rozsiane są galaktyki podobne do naszej oraz M31. Shapley, dla odmiany, skłaniał się do uznania M31 za zwykłą mgławicę należącą do naszej Drogi Mlecznej.

W roku 1923 wnioski Curtisa potwierdził Edwin Hubble. Obserwując M31 przy użyciu 2.5-metrowego teleskopu na Mount Wilson odkrył on gwiazdę zmienną należącą do typu cefeid. Gwiazdy te to jedne z najbardziej użytecznych obiektów współczesnej astrofizyki. Nazywa się je „świecami standardowymi”, a to dlatego, że świetnie nadają się do wyznaczania odległości. To gwiazdy pulsujące, których okres pulsacji jest ściśle związany z jasnością. Im wolniej zmienia swój blask gwiazda, tym większa jej moc promieniowania. Mierząc więc okres pulsacji gwiazdy (co jest łatwe, bo wystarczy ją tylko obserwować przez dostatecznie długi czas i dokonywać regularnych pomiarów) jesteśmy w stanie powiedzieć coś o dystansie w jakim się ona znajduje. Cefeida z M31 odkryta przez Hubble’a mówiła nam, że leży w odległości jeszcze dwa razy większej niż pierwotny dystans wyznaczony przez Curtisa.

Choć w tamtych czasach odległość miliona lat świetlnych wydawała się niewyobrażalna, dzisiaj wiemy, że Edwin Hubble także uzyskał zaniżony wynik. Najnowsze obserwacje wskazują bowiem, że M31 znajduje się w odległości 2.5 miliona lat świetlnych od nas. Co więcej, jest ona jedną z najbliższych nam galaktyk, będąc razem z naszą rodzimą Drogą Mleczną parą dużych galaktyk spajających w przestrzeni kilkadziesiąt mniejszych obiektów i tworząc razem z nimi tzw. Grupę Lokalną.

Wielka Mgławica w Andromedzie w rzeczywistości ma średnicę około 120 tysięcy lat świetlnych, ma w sumie około biliona gwiazd i jest nieznacznie większa od naszej Drogi Mlecznej. Jej masa jest, dla odmiany, mniejsza. Obie galaktyki zawierają w swoich jądrach czarne dziury o masach milionów Słońc, przy czym jądro M31 ma wyraźnie podwójną strukturę.

Zdjęcie podwójnego jądra M31 wykonane Teleskopem Kosmicznym Hubble’a (NASA/ESA).

Jako ciekawostkę warto podać, że M31 jest jedną z niewielu galaktyk, która przybliża się do naszej Drogi Mlecznej, przez co, w wyniku efektu Dopplera, pokazuje przesunięcia linii widmowych ku barwie niebieskiej. Znaczna większość obserwowanych galaktyk, na skutek ekspansji Wszechświata, oddala się od nas i pokazuje przesunięcie widma ku czerwieni – tym większe w im większej odległości znajduje się od nas. Galaktyka w Andromedzie, dla odmiany, zbliża się z prędkością 100 km/s. Co więcej, ostatnie obserwacje wykonane przez Teleskop Kosmiczny Hubble’a wskazują, że M31 znajduje się na kursie kolizyjnym! Do zetknięcia się obszarów rozległych halo obu obiektów dojdzie już za… 3 miliardy lat. Sam proces trudno będzie nazwać gwałtownym zderzeniem. Będzie to raczej trwające setki milionów lat mieszanie, które zaowocuje powstaniem jednej, ogromnej galaktyki eliptycznej.

M31 to obiekt idealny do obserwacji przez lornetkę. Gołym okiem widać go jako słabą mgiełkę. Przez większy teleskop jesteśmy w stanie podziwiać jej strukturę i delektować się jej fragmentami, problem w tym, że maksymalny rozmiar na sferze niebieskiej sięgający około 3 stopni powoduje, że nie mieści się ona w całości w polu widzenia typowego teleskopu. Pola kilku stopni, które oferuje znaczna większość lornetek są więc idealne zarówno do objęcia całej galaktyki jak i dojrzenia jej głównych i charakterystycznych cech. Nie powinniśmy mieć więc problemów z dojrzeniem jasnego jądra otoczonego przez słabszą mgiełkę ramion spiralnych poprzetykanych ciemniejszymi strukturami pyłu.

Konstelacja Andromedy z doskonale widoczną galaktyką M31. Zdjęcie wykonane aparatem Sony NEX-6 z obiektywem Zeiss 1.8/24. Fot. A. Olech

Wielka Mgławica w Andromedzie nadaje się do obserwacji przez praktycznie wszystkie lornetki. Skoro widać ją gołym okiem, to nawet niewielki instrument o obiektywie 30–42 mm, który zwykle nie jest polecany do obserwacji astronomicznych, pozwoli nam zobaczyć sporo więcej. Widok przez typowe astronomiczne lornetki przeglądowe, czyli modele o parametrach 7×50, 10×50, 8×56 czy 9×63 potrafi zapierać dech w piersiach. Oczywiście pod warunkiem, że obserwujemy w ciemną noc, z dala od świateł miejskich i odpowiednio zaadoptujemy wzrok do ciemności. Wymienione lornetki mają pola widzenia od 5 do 7 stopni – idealnie więc obejmują całą M31 wraz ze sporą ilością gwiazd znajdujących się w jej okolicy.

Nie ma najmniejszych przeszkód, aby spojrzeć na Mgławicę w Andromedzie przez większe lornetki. Modele o obiektywach 60–70 mm i powiększeniach 10–16 razy wciąż mają pola widzenia większe od 3 stopni, a więc bez problemów obejmą całą galaktykę.

Największe wrażenie zrobią jednak widoki jakie zagwarantują nam instrumenty o obiektywach 80–120 mm i powiększeniach na poziomie od kilkunastu do trochę ponad 20 razy. Tutaj nadal możemy dysponować polem widzenia wynoszącym 3 stopnie – przykładowo popularne i produkowane w Chinach modele 20×80 i 25×100 deklarują pola wynoszące dokładnie 3 stopnie. Nie dość, że zbiorą one odpowiednio 130 i ponad 200 razy światła więcej niż gołe oko, to jeszcze idealnie obejmą całą M31 w jednym polu.

Lornetki Delta Optical Extreme ED świetnie nadają się do podziwiania obiektów mgławicowych takich jak M31, M32 i M110.

Przyglądając się dokładnie M31 i jej okolicom uważny obserwator dojrzy coś ciekawego. Pole tej galaktyki zawiera nie tylko gwiazdy, ale jeszcze dodatkowo dwa większe, owalne i otoczone własnymi mgiełkami obiekty. Jeden z nich znajduje się wyraźnie poniżej dysku M31, a drugi łączy się z jej obrzeżem. Okazuje się, że M31 ma galaktyki satelitarne i to właśnie je widzimy. One także znajdują się na liście obiektów z katalogu Messiera i oznaczone są symbolami M32 i M110. W tym przypadku Galaktyka w Andromedzie znów bardzo przypomina naszą Drogę Mleczną, która także ma dwie spore galaktyki satelitarne – widoczne na półkuli południowej Obłoki Magellana. W rzeczywistości lista galaktyk-satelitów związanych z M31 jest większa i liczy w sumie kilkanaście obiektów. Są to jednak głównie bardzo słabe galaktyki karłowate, których nie dojrzymy przez lornetki.

Centralna część galaktyki M32. Zdjęcie wykonane Teleskopem Kosmicznym Hubble’a. Żródło: NASA i Thomas M. Brown, Charles W. Bowers, Randy A. Kimble, Allen V. Sweigart (NASA Goddard Space Flight Center) i Henry C. Ferguson (Space Telescope Science Institute).

Sponsorem cyklu „Niebo przez lornetkę” jest firma: