home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ Multimedia Plus / Multimedia Plus with ClearVue Version 10-94 (Knowledge Media Inc.).ISO / media / images / tiff / astrono / m31.txt < prev    next >
Text File  |  1994-01-23  |  8KB  |  171 lines
  1.                    HUBBLE SPACE TELESCOPE FINDS 
  2.             A DOUBLE NUCLEUS IN THE ANDROMEDA GALAXY   
  3.  
  4. A team of astronomers using NASA's Hubble Space Telescope has
  5. discovered a  "double nucleus" in the center of the neighboring
  6. spiral galaxy M31, located in the constellation Andromeda.  
  7.  
  8. "Hubble shows that the M31 nucleus is much more complex than
  9. previously thought," says Dr. Tod R. Lauer of the National
  10. Optical Astronomy Observatories, Tuscon, Arizona. 
  11.  
  12. A nucleus is a dense clustering of stars at the very center of a
  13. galaxy. 
  14.  
  15. The astronomers report that the brighter member of the double
  16. nucleus might be the remnants of another galaxy cannibalized by
  17. M31. They say that an alternative possibility is that dust might
  18. dim the core to create the illusion of a pair of separate star
  19. clusters.  
  20.  
  21. The Hubble images intensify the mystery of what's happening in
  22. the center of this galaxy,"  says Lauer.  "Neither interpretation
  23. offers a complete explanation of the M31 nuclear structure."
  24.  
  25. The double nucleus discovery is based on image analysis conducted
  26. by Lauer, Dr.  Sandra M. Faber of the University of California,
  27. Santa Cruz, and other members of the  HST Wide Field/Planetary
  28. Camera Imaging Team.  
  29.  
  30. The HST pictures show two bright spots at the heart of the M31
  31. galaxy. The dimmer of the two "light-peaks" appears to mark the
  32. exact center of the galaxy.  The brighter peak is at least five
  33. light years away from the true center, but corresponds to what
  34. astronomers had previously thought was the nucleus of M31, based
  35. on ground-based observations. 
  36.  
  37. Well-known as the Andromeda Galaxy, M31 (the 31st object in a
  38. catalog of non-stellar objects compiled by French astronomer
  39. Charles Messier in 1774) is located only 2.3 million light years
  40. away, making it the nearest major galaxy to our own Milky Way.
  41. M31 dominates the small group of galaxies (of which our own Milky
  42. Way is a member), and can be seen with the naked eye as a
  43. spindle-shaped "cloud" the width of the full moon. 
  44.  
  45. Like the Milky Way, M31 is a giant spiral-shaped disk of stars,
  46. with a bulbous central hub of older stars.  M31 has long been
  47. known to have a bright and extremely dense grouping of a few
  48. million stars clustered at the very center of its spherical hub.
  49. As seen from large ground-based telescopes, the starlight blends
  50. to resemble a single bright almost point-like source. Previous
  51. ground-based observations gave little hint of the true structure
  52. of the core, which is now revealed by Hubble. 
  53.  
  54.  
  55.  
  56. PINPOINTING THE M31 NUCLEUS
  57.  
  58. In the 1960's the first high resolution photographs of M31s' core
  59. were obtained by Stratoscope II, a balloon-borne observatory. 
  60. The images were not as sensitive as Hubble's, and so only showed
  61. a single bright cluster of stars.
  62.  
  63. An important clue came with observations obtained in 1986 by the
  64. late Jean-Luc Nieto, then at the Pic du Midi Observatory in
  65. France. He found that the bright nucleus was offset by several
  66. light-years from the exact center of the galaxy's central bulge. 
  67. The new HST images show that the dimmer peak instead is the true
  68. nucleus, and that the bright point of light evident
  69. from ground-based telescopes corresponds to the brighter of two
  70. peaks.
  71.  
  72.  
  73. A CANNIBALIZED GALAXY ?
  74.  
  75. One possible explanation for the second cluster being offset from
  76. the exact center is that it is the remnant of a smaller galaxy
  77. that fell into M31 perhaps a billion or so years ago. The smaller
  78. galaxy's core is the only surviving fossil relic of the galactic
  79. collision.
  80.  
  81. A problem with the collision scenario is that the remnant core
  82. should be torn apart by the massive black hole hypothesized to
  83. dwell at the exact center of M31. The suspected black hole would
  84. be located in the middle of the dimmer peak uncovered by HST.  
  85.  
  86. In 1988, the first evidence for  a black hole at the exact center
  87. of M31 came from ground-based observations by Dr. John
  88. Kormendy(now at the University of Hawaii), and independently by
  89. Dr. Alan Dressler(Observatories of the Carnegie Institution of
  90. Washington), and Dr. Douglas O.Richstone (University of
  91. Michigan). Their data indicated an abrupt increase in the orbital
  92. velocities of stars in the center of the M31 nucleus. 
  93.  
  94. This led the astronomers to conclude that M31 must have a strong
  95. but unseen concentration of mass at its center.  A black hole at
  96. least ten million times the mass of the Sun is the most likely
  97. type of object matching these characteristics. A black hole is a
  98. theoretical object that is so dense that even light cannot escape
  99. its intense gravitational pull.
  100.  
  101.  
  102. If such a black hole really exists, than the remnant core from
  103. the cannibalized  galaxy would be torn apart in just a few
  104. hundred thousand years. "This is very short in cosmic time," says
  105. Lauer. "We would have to be looking at the galaxy at a very
  106. special time to see it now."  
  107.  
  108. One way for the remnant to survive for a much longer time is if
  109. it has its own massive black hole. Gravity from a black hole in
  110. the remnant would hold it together against destruction from the
  111. other black hole at the M31 center.
  112.  
  113. "In retrospect, there may be evidence for this possibility in the
  114. spectra obtained by Kormendy, Dressler, and Richstone,says Lauer. 
  115. "One problem with this picture, however, is if the black hole in
  116. the remnant were too big, it would distort even the true nucleus
  117. of M31." 
  118.  
  119.  
  120. A DUST LANE BISECTING THE NUCLEUS?
  121.  
  122. Another interpretation of the "twin peaks"  is that the bright
  123. spot is just the outer portion of a large nuclear star cluster,
  124. and that the central portions have been obscured by dust. A thick 
  125. ring of dust might even cut across the nucleus, creating the
  126. illusion of two separate objects rather than one elongated
  127. structure.  
  128.  
  129. Lauer explains that the problem with this idea is that normal
  130. galactic dust would scatter the light such that it would appear
  131. reddened. "But this is not the case, there are no color effects
  132. at all," he emphasizes.  "This means that the dust grains would
  133. have to be much larger than average."  In our own galaxy,
  134. however, the interstellar dust grains are roughly the same size.
  135. "We can only guess that earlier nuclear activity in M31 would
  136. have destroyed all the fine dust grains that would cause color
  137. effects," says Lauer. 
  138.  
  139. M31 is an ideal target for Hubble once the telescopes's optics
  140. are improved during a space shuttle servicing mission in
  141. December. Spectrographs aboard Hubble will dissect the light from
  142. the two peaks of the double nucleus and determine if they are
  143. truly separate clusters. Astronomers will be able to measure the
  144. velocity of stars to pin down whether there is a black hole in
  145. either or both.
  146.  
  147. This is the latest in a series of Hubble observations that have
  148. uncovered unusual structures in the cores of galaxies. Some of
  149. them might be fossil evidence of galactic collisions. Hubble has
  150. also resolved very dense concentrations of stars in the cores of
  151. other galaxies that are circumstantial evidence that massive
  152. black holes are common among galaxies.
  153.  
  154.                              * * * *
  155.  
  156. Contact:  Ray Villard   
  157.           410-338-4514 
  158.                       
  159.           Dr. Tod Lauer
  160.           602-325-9290
  161.  
  162.           Dr. Sandra Faber
  163.           408-459-2944                       
  164.  
  165. The Space Telescope Science Institute is operated by AURA (the
  166. Association of Universities for Research in Astronomy, Inc.) for
  167. NASA, under contract with the Goddard Space Flight
  168. Center, Greenbelt, Md. The Hubble Space Telescope is a project of
  169. international cooperation between NASA and ESA (the European
  170. Space Agency).
  171.