Мессьє 32 (M 32, NGC 221) — карликова еліптична галактика в сузір'ї Андромеди, найближчий супутник галактики Андромеди та найближча до нас еліптична галактика. Розташована на відстані 760 кпк від Чумацького Шляху, її діаметр становить 2,5 кпк, маса — (0,8—1,4)  . Абсолютна зоряна величина становить −16,5m. Належить до рідкісного підкласу — компактних еліптичних галактик.

Різні властивості M 32, такі як висока металічність для її світності та повна відсутність кулястих зоряних скупчень, вказують на те, що вона втратила значну частину своєї маси через припливну взаємодію з галактикою Андромеди, і від неї залишилася лише центральна частина. Зі свого боку, у галактики Андромеди через взаємодію з M 32 спотворена форма спіральних рукавів і викривлений диск.

Галактику M 32 відкрив Гійом Ле Жантіль 1742 року. У 1944 році Вальтер Бааде під час спостережень розділив її на окремі зорі й визначив, що вона перебуває на тій самій відстані, що й галактика Андромеди. M 32 має видиму зоряну величину 8,1m, тому її можна побачити навіть у бінокль.

Історія досліджень

Галактику M 32 відкрив Гійом Ле Жантіль 29 жовтня 1742 року. Пізніше Шарль Мессьє вніс її до свого каталогу під номером 32. Після цього, спостерігаючи галактику, Джон Гершель і Генріх Луї д'Арре також відзначали, що в центрі спостерігається ядро, яке виглядає як зоря 10-ї зоряної величини.

1926 року Едвін Габбл, розробляючи морфологічну класифікацію галактик, навів М 32 як один із чотирьох перших прикладів еліптичних галактик, приписавши їй тип E2, який збігається з її сучасною класифікацією. 1944 року Вальтер Бааде зміг спостерігати окремі зорі в M 32, сусідній M 110 та в центральній частині самої галактики Андромеди. Він виявив, що зорі в M 32 і M 110 належать лише до населення II та мають той самий блиск, що й зорі в галактиці Андромеди, а отже, перебувають на тій самій відстані.

M 32 унікальна тим, що є найближчою до нас еліптичною галактикою, тому її можна вивчати значно детальніше, ніж інші подібні об'єкти. Оскільки за своїми характеристиками M 32 подібна до великих еліптичних галактик, деякі висновки щодо M 32 можуть бути застосовними й до інших об'єктів цього класу.

Властивості

Основні характеристики

M 32 (NGC 221) — карликова еліптична галактика, найближчий супутник галактики Андромеди — відстань між ними в проєкції на картинну площину становить лише 5,3 кпк. M 32 віддалена на 760 кпк від Чумацького Шляху, що робить її найближчою до нас еліптичною галактикою. Різні ознаки, наприклад відсутність міжзоряних хмар, які проєктуються на M 32, свідчать про те, що M 32 розташована перед диском галактики Андромеди, а не позаду нього.

Діаметр галактики, виміряний за ізофотою 25m на квадратну секунду дуги у фотометричній смузі B, становить 2,5 кпк. Маса M 32 становить (0,8—1,4)  , з яких на нейтральний атомарний водень припадає менш ніж 1,5  . Абсолютна зоряна величина галактики в смузі V становить −16,5m.

Різні властивості M 32 вказують на те, що вона втратила значну частину своєї маси через припливну взаємодію з галактикою Андромеди, і від неї залишилася лише центральна частина. Хоча галактика є карликовою, її характеристики відповідають деяким масштабним співвідношенням для великих еліптичних галактик, таким як співвідношення Корменді, співвідношення Фабер — Джексона та іншим, тому M 32 можна вважати нормальною еліптичною галактикою, хоча й з невеликою світністю.

Структура

M 32 має невисоку світність, компактні розміри та високу поверхневу яскравість, тому її відносять до компактних еліптичних галактик — рідкісного підкласу карликових еліптичних галактик. Її морфологічний тип — cE2. M 32 є найближчим представником і прототипом класу компактних еліптичних галактик. Профіль поверхневої яскравості M 32 загалом описується законом де Вокулера, тоді як у багатьох карликових сфероїдальних галактик Місцевої групи він є експоненційним.

У центрі M 32 спостерігається яскраве ядро, яке проявляється як відхилення профілю поверхневої яскравості від закону де Вокулера в бік вищої поверхневої яскравості. Показник кольору всередині ядра практично сталий. На кутовій відстані 10 секунд дуги, що відповідає 37 парсекам від центра, розташоване найпотужніше джерело рентгенівського випромінювання в галактиці — ймовірно, рентгенівська подвійна зоря.

Ядро, судячи з розподілу в ньому поверхневої яскравості, має центральну густину понад 107 /пк3. Дисперсія швидкостей у центрі ядра становить 92 км/с, що вказує на наявність у ньому надмасивної чорної діри: її масу оцінюють у 3  . Вона також є джерелом рентгенівського випромінювання з потужністю 1036 ерг/с. Це становить лише 3  від еддінгтонівської світності — один із найнижчих показників серед відомих надмасивних чорних дір.

Зоряне населення

Основне зоряне населення M 32 — старі зорі (8—10 мільярдів років) і зорі середнього віку (2—8 мільярдів років) з відносно високою металічністю −0,2; також у галактиці містяться зорі віком понад 10 мільярдів років із низькою металічністю, близько −1,6. Виходячи з частки змінних типу RR Ліри у зоряному населенні галактики, масова частка таких старих зір, бідних на важкі елементи, становить 1—4,5 % усієї маси зір. Наявне також відносно молоде зоряне населення з високою концентрацією до центра, що складається із зір віком менш як 1 мільярд років і з високою металічністю, близько +0,1.

Середня металічність M 32 становить −0,25, що помітно вище, ніж в інших галактиках Місцевої групи з подібною світністю. Це також свідчить про те, що в минулому M 32 була значно масивнішою, але втратила частину своєї маси.

Зоряні скупчення За спостережуваної світності M 32 можна очікувати, що в ній має бути 10—20 кулястих зоряних скупчень, однак жодного такого об'єкта в цій галактиці не виявлено. Вважають, що в минулому в галактиці було понад 20 кулястих скупчень, але через припливну взаємодію з галактикою Андромеди ці об'єкти частково були відірвані від M 32 разом із її зовнішніми частинами, а ті, що перебували поблизу центру M 32, через припливне тертя потрапили до її центру й утворили яскраве ядро M 32. Розсіяних зоряних скупчень в галактиці не виявлено.

Міжзоряне середовище Пил у галактиці практично відсутній. Маса нейтрального атомарного водню в галактиці становить менш ніж 1,5  , молекулярного водню — менш ніж 5  . Найімовірніше, галактика втратила більшу частину свого газу, коли проходила через площину диска галактики Андромеди під дією напірного тиску.

У M 32 відомо щонайменше 27 планетарних туманностей. Хмари міжзоряного газу відсутні, зореутворення в галактиці не відбувається.

Змінні зорі У галактиці є змінні типу RR Ліри. Ці зорі рівномірно розподілені в M 32, їхня середня металічність значно нижча, ніж у решти зоряного населення, і становить −1,4. Також відомо, що близько 60 % яскравих зір асимптотичної гілки гігантів є довгоперіодичними змінними.

В M 32 періодично спалахують нові зорі: зокрема, спалахи спостерігали у 1998, 2004 та 2006 роках, а їхню частоту оцінюють як приблизно 2 на рік. Спалахів наднових за всю історію спостережень у галактиці не зафіксовано. Згідно з розрахунками, наднові типу Ia в галактиці спалахують раз на 104—105 років.

Взаємодія з іншими галактиками та еволюція M 32 є супутником галактики Андромеди, а отже, також належить до Місцевої групи галактик. Радіус орбіти M 32 навколо галактики Андромеди оцінюють у 12 кпк, один оберт нею триває 800 мільйонів років, а сама орбіта є ретроградною, тобто протилежною за напрямком до обертання самої галактики Андромеди. Це означає, що M 32 не утворилася разом із галактикою Андромеди, а була захоплена її гравітацією.

Взаємодія цих галактик помітно вплинула на кожну з них. Через припливну взаємодію M 32 втратила значну частину своєї маси, про що свідчать різні її особливості. Для галактики Андромеди ця взаємодія призвела до викривлення форми спіральних рукавів та диска. Зіткнення цих галактик, імовірно, відбулося 2 мільярди років тому і в той час спричинило спалах зореутворення в галактиці Андромеди. Невідомо, якою саме галактикою M 32 була в минулому, до того як втратила свої зовнішні частини: це могла бути як звичайна еліптична галактика відносно невеликої світності, так і спіральна галактика раннього типу, від якої залишився лише балдж.

Спостереження

M 32 має повний кутовий розмір 8,7×6,5 мінут і видиму зоряну величину 8,1m. Спостерігається в сузір'ї Андромеди, найкращий місяць для її спостережень — листопад.

Серед супутників галактики Андромеди M 32 спостерігати найлегше: її можна побачити вже в бінокль 8×30 — тоді вона виглядає як розмита зоря, так само як і під час спостереження в телескоп із невеликим збільшенням. При використанні телескопа з діаметром об'єктива 350 мм M 32 видно як овальну пляму розміром 4×3 мінути, велика вісь якої спрямована з півночі на південь. У M 32 стає помітним яскраве ядро, що виглядає як зоря. Оскільки M 32 розташована на яскравому тлі галактики Андромеди, її видимий розмір важко оцінити на око. Якщо спостерігати в телескоп з діаметром об'єктива 500 мм, то за 6,3 мінути на північний схід від M 32 можна помітити кулясте зоряне скупчення в галактиці Андромеди — G 156, яке виглядає як точкове джерело світла зоряної величини 15,6.

Примітки

Література