Компактная галактика – далекая галактика, которая на звездном небе похожа на обычные звезды. Большой вклад в изучение галактик внес американский астроном швейцарского происхождения Фриц Цвикки (Fritz Zwicky). Он предвидел существование галактик такого типа задолго до их открытия. Ближайшая к нам компактная галактика – М32. Компактные галактики распределяются по типу спектра излучения: от голубых до инфракрасных.

Галактика M32 (др. названия: NGC 221, Лежантиль) – карликовая эллиптическая галактика, которая находится в созвездии Андромеды. Расположена на расстоянии около 2.49 миллионов световых лет (763000 парсек) от Земли.

Данную спиральную галактику обнаружил французский астроном Гийом Лежантиль 29-го октября 1749-го года, позже она была внесена каталог Шарля Мессье под номером 32.

Карликовая галактика включает несколько миллиардов звезд, однако почти не содержит газа или пыли и не показывает никаких свидетельств о текущей активности звездообразования. Однако, есть признаки того, что в прошлом в галактике звездообразование происходило. Как и другие эллиптические галактики, объект Мессье 32 является домом для большинства старых красных и желтых звезд.

Диаметр галактики равен 6550 на 5000 световых лет, а общая масса достигает 3 миллиардов солнечных масс. Эллиптическая галактика M32 приближается к нам со скоростью 205 км/с. Относится к спектральному классу галактик – G3.

В центре объект Мессье 32 находится сверхмассивная черная дыра. По оценкам, масса черной дыры составляет от 1,5 до 5 миллионов солнечных масс.

Галакткиа Мессье 32 является одной из 14 известных спутниковых галактик Туманности Андромеды и одной из двух самых ярких. Другая яркая карликовая эллиптическая галактика, Мессье 110, более отдалена.

Объект M 32 является прототипом для класса галактик, известных как компактные эллиптические. Считается, что он когда-то был спиральной галактикой, но в результате взаимодействия с гораздо большим соседом – Андромедой его спиральные рукава были сорваны приливными силами от M31, а его звезды и шаровые скопления теперь находятся в большем галактическом гало.

Эллиптическую галактику M32 можно увидеть в бинокль как туманный участок света. В маленьких телескопах он представляется как диффузный шарик света с ярким сердечником, окруженный небольшим ореолом. 200-милиметровые телескопы покажут овальную форму галактики, но даже более крупные приборы не отобразят все разнообразие деталей, потому что M32 очень мала, особенно по сравнению с соседней M31.

Поиск галактики Мессье 32 не составит труда, так как она находится рядом с ближайшем к нам галактикой M31. Туманность Андромеды расположена в 8-ми градусах на северо-запад от звезды Мирак (2.05m), Бета Андромеды. Лучший сезон для наблюдения галактики Мессье 32 – осень.

Мессье 32, или М32, относится к типу карликовых галактик эллиптической формы. Расположена в созвездии Андромеды. М32 обладает видимой величиной в 8,1 с угловым размером – 8 х 6 угловых минут. Галактика удалена от нашей планеты на 2,9 млн световых лет. По данным Equinox 2000, выведены следующие координаты: прямое восхождение 0 ч. 42,8 мин.; склонение +40°52′. Благодаря этому галактику можно увидеть на протяжении всей осени.

Мессье 32 относится к двум эллиптическим галактикам спутников Великой Андромеды. По нижней кромке объекта М31 галактика М32 является самой близкой галактикой, в то время как объект М110 – самая отдаленная галактика по правой верхней кромке. М31 – большая галактика Андромеды, представлена ярким небесным объектом, допустимым для наблюдений невооруженным глазом. Мессье 31, Мессье 32 и Мессье 110 относятся к Местной группе галактик. В нее входят также галактика Треугольника и Млечный Путь.

Объект был включен в каталог Мессье, однако его обнаружил французский ученый Ле Жантиль в 1749 году. Опираясь на данные передовых исследователей 2010 года, можно вычислить примерные данные об этой галактике. Расстояние от Земли до Мессье 32 составляет 2,57 млн световых лет, примерная масса варьируется в пределах 3000000000 масс Солнца, а диаметр достигает отметки в 6500 световых лет.

М32 относится к малым галактикам, но имеет яркую эллиптическую форму. Когда любители рассматривают Туманности Андромеды, именно данный объект покажется им странным. Даже самый обычный телескоп покажет особенности диффузной природы галактики. Она находится по направлению в полградуса на юг от центра галактики М31. Если рассматривать М32 в среднего качества телескоп, можно увидеть звездообразное ядро и компактное, плавно спадающее по яркости овальное гало.

Первый сосед галактики М32 – его физический спутник Туманность Андромеды. Это спиральная сверхгигантская галактика. Второй соседствующей галактикой является эллиптическая М110, а третьей – М31, спутник, который находится по другую сторону от объекта Мессье 32.

Благодаря Карликовой галактике, можно увидеть шаровое скопление G156. Оно принадлежит объекту М31. Лучшим инструментом для наблюдения послужит телескоп с апертурой в 400 мм.

Ниже пояса Андромеды на несколько минут располагается небольшая беззвездная туманность. В сравнении с поясом эта небольшая туманность имеет более тусклый свет. Ее обнаружил Ле Жантиль 29 октября 1749 года, а в 1757 году ее увидел Мессье.

M32 (NGC 221) – карликовая эллиптическая галактика, самый близкий спутник галактики Андромеды и ближайшая к нам эллиптическая галактика. Находится на расстоянии 760 килопарсек от Млечного Пути, её диаметр составляет 2,5 килопарсека, масса – 0,8-1,4⋅109 M⊙. Абсолютная звёздная величина составляет −16,5m. Относится к редкому подклассу – компактным эллиптическим галактикам.

Разные свойства M32 – такие, как высокая металличность для её светимости и полное отсутствие шаровых звёздных скоплений – указывают на то, что она потеряла значительную часть своей массы из-за приливных взаимодействий с галактикой Андромеды и от неё осталось только центральная часть. В свою очередь, у галактики Андромеды из-за взаимодействия с M32 искажена форма спиральных рукавов и искривлён диск.

M32 имеет невысокую светимость, компактные размеры и высокую поверхностную яркость, поэтому её относят к компактным эллиптическим галактикам – редкому подклассу карликовых эллиптических галактик. M32 является ближайшим представителем и прототипом класса компактных эллиптических галактик.

Профиль поверхностной яркости M32 в целом описывается законом де Вокулёра, в то время как у многочисленных карликовых сфероидальных галактик в Местной группе он является экспоненциальным.

В центре M32 наблюдается яркое ядро, которое, в частности, проявляется как отклонение профиля поверхностной яркости от закона де Вокулёра в сторону более высокой поверхностной яркости. Показатель цвета внутри ядра практически постоянен. На угловом расстоянии в 10 секунд дуги, соответствующем 37 парсекам от центра, находится самый мощный источник рентгеновского излучения в галактике – по-видимому, рентгеновская двойная.

Ядро, судя по распределению в нём поверхностной яркости, имеет центральную плотность более 107 M⊙/пк3. Дисперсия скоростей в центре ядра составляет 92 км/с, что указывает на наличие в нём сверхмассивной чёрной дыры: её масса оценивается в 2,5⋅106 M⊙. Она также является рентгеновским источником с мощностью излучения в 1036 эрг/с. Эта величина составляет лишь 3⋅10−9 от эддингтоновской светимости – один из наиболее низких показателей для известных сверхмассивных чёрных дыр.

Основное звёздное население M32 – старые звёзды (8-10 миллиардов лет) и звёзды среднего возраста (2-8 миллиардов лет) с относительно высокой металличностью −0,2; также в галактике содержатся звёзды старше 10 миллиардов лет с низкой металличностью, около −1,6. Исходя из доли переменных типа RR Лиры в звёздном населении галактики, доля по массе таких старых, бедными тяжёлыми элементами звёзд составляет 1-4,5 % всей массы звёзд. Присутствует и относительно молодое звёздное население с высокой концентрацией к центру, состоящее из звёзд моложе 1 миллиарда лет с высокой металличностью, около +0,1.

Средняя металличность M32 составляет −0,25, что заметно выше, чем у других галактик Местной группы со сравнимой светимостью. Это также свидетельствует в пользу того, что в прошлом M32 была заметно массивнее, но потеряла часть своей массы.

При наблюдаемой светимости M32 можно ожидать, что в ней должно находиться 10-20 шаровых звёздных скоплений, однако ни один такой объект в этой галактике не обнаружен. Считается, что в прошлом в M32 было более 20 шаровых скоплений, но из-за приливных взаимодействий с галактикой Андромеды эти объекты частично были оторваны от M32 вместе с её внешними частями, а те, которые находились вблизи центра M32, из-за приливного трения попали в её центр и образовали яркое ядро M32. Рассеянные звёздные скопления в галактике не наблюдаются.

Пыль в галактике практически отсутствует. Масса нейтрального атомарного водорода в галактике составляет менее 1,5⋅106 M⊙, молекулярного водорода – менее 5⋅103 M⊙. По всей видимости, галактика лишилась большей части своего газа, когда проходила через плоскость диска галактики Андромеды, под воздействием лобового давления.

В M32 известно как минимум 27 планетарных туманностей. Облака межзвёздного газа отсутствуют, звёзды в галактике не образуются.

В галактике присутствуют переменные типа RR Лиры. Эти звёзды равномерно распределены в M32, их средняя металличность значительно ниже, чем у остального звёздного населения и составляет −1,4. Также известно, что около 60% ярких звёзд асимптотической ветви гигантов являются долгопериодическими переменными.

В M32 периодически вспыхивают новые звёзды: например, наблюдались вспышки в 1998, 2004 и 2006 годах, а частота вспышек оценивается как приблизительно 2 в год. Вспышек сверхновых за всю историю наблюдений в галактике не было. Согласно расчётам, сверхновые типа Ia в галактике вспыхивают раз в 104-105 лет.

M32 является спутником галактики Андромеды, а значит, также состоит в Местной группе галактик. Радиус орбиты M32 вокруг галактики Андромеды оценивается в 12 килопарсек, один оборот по ней занимает 800 миллионов лет, а сама орбита является ретроградной. Последнее означает, что M32 не образовалась вместе с галактикой Андромеды, а была захвачена гравитацией последней.

Взаимодействие этих галактик заметно повлияло на каждую из них. Из-за приливных взаимодействий M32 лишилась значительной части своей массы, в пользу чего свидетельствуют различные особенности M32. Для галактики Андромеды это взаимодействие привело к искажению формы спиральных рукавов и к искривлению диска. Столкновение этих галактик, возможно, произошло 2 миллиарда лет назад и в таком случае вызвало вспышку звездообразования в галактике Андромеды в это же время. Неизвестно, какой именно галактикой была M32 в прошлом, до того, как лишилась внешних частей: это могла быть как нормальная эллиптическая галактика относительно небольшой светимости, так и спиральная галактика раннего типа, от которой остался лишь балдж.

Галактику M32 открыл Гийом Лежантиль 29 октября 1742 года. Позже Шарль Мессье внёс её в свой каталог под номером 32. После этого, наблюдая галактику, Джон Гершель и Генрих Луи Д'Арре также отмечали, что в центре наблюдается ядро, выглядящее, как звезда 10-й звёздной величины.

В 1944 году Вальтер Бааде смог пронаблюдать отдельные звёзды в M32, M110 и в галактике Андромеды. Он обнаружил, что звёзды в M32 и в M110 относятся только к населению II и имеют тот же блеск, что и звёзды в галактике Андромеды, а значит, находятся на одинаковом расстоянии.

M32 имеет полный угловой размер 8,7×6,5 угловых минут и видимую звёздную величину 8,1m. Наблюдается в созвездии Андромеды, лучший месяц для её наблюдения – ноябрь.

Среди спутников галактики Андромеды M32 наблюдается легче всего, её можно увидеть уже в бинокль 8×30 – тогда она выглядит как размытая звезда, как и при наблюдении в телескоп с небольшим увеличением. При использовании телескопа с диаметром объектива в 350 мм M32 видна как овальное пятно размером 4×3 угловых минуты, большая ось которого направлена с севера на юг. В M32 становится различимо яркое ядро, выглядящее как звезда.

Поскольку M32 находится на ярком фоне галактики Андромеды, то видимый размер первой на глаз оценить трудно. Если смотреть в телескоп с диаметром объектива 500 мм, то в 6,3 угловых минутах к северо-востоку от M32 можно заметить шаровое звёздное скопление в галактике Андромеды – G 156, которое выглядит как звезда 15,6-й звёздной величины.

M32 – самый близкий и в ряде отношений наиболее исследованный спутник туманности Андромеды. M32 была первой открытой галактикой среди эллиптических Ле Жантилем (Le Gentil) в октябре 1749 года. Мессье первый раз наблюдал ее в 1757, включив ее вместе с M110 в свой рисунок туманности Андромеды.

По-видимому, взаимодействием с M31 можно объяснить причину высокой поверхностной яркости M32, не характерной для обычных эллиптических галактик такого типа. Есть соображения о том, что внешние области M32 утрачены за счет приливного воздействия массивной туманности Андромеды, и мы видим обнажившиеся яркие внутренние части спутника. В структуре этой эллиптической карликовой галактики выделяют ядро и основное тело.

Ядро M32 описывают как звездообразный объект с диффузным краем и диаметром несколько угловых секунд. Внутри 1" от центра ядро круглое, а далее его изофоты становятся эллиптичными с соотношением осей b/a порядка 0.75 при 2a=2". Скорость вращения ядра с расстоянием от центра линейно увеличивается, достигая значения 65 км/с на 2".5. Затем к 9" она также линейно падает до нуля.

Наблюденная вращательная скорость может отличаться от круговой за счет неизвестного наклона оси M32 к лучу зрения. Если предположить, что ядро – плоский диск, угол наклона можно найти из отношения его полуосей. Он оказывается равным i=47°.8, тогда максимальную круговую скорость следует увеличить до 97 км/с. Это верхний предел, а истинное значение скорости должно лежать где-то между 65 и 97 км/с. Ядра двух различных галактик -- гигантской спиральной туманности Андромеды и ее эллиптического спутника оказались удивительно похожими по ряду характеристик (несмотря на двойственность ядра M31). Дисперсия лучевых скоростей в M32 заключена в интервале от 60 до 80 км/с.

Основные особенности M32, нуждающиеся в объяснении, следующие: более голубой цвет по сравнению с ядром M31, слабые металлические и сильные бальмеровские линии, достаточно сильный красный континуум. Они указывают на то, что в M32 либо меньше содержание металлов, либо ранняя точка поворота главной последовательности. (~F), либо действуют обе причины вместе.

Для M32, как и для туманности Андромеды, Cohen сделала подробный анализ деталей в близкой инфракрасной области спектра, позволяющих решить вопрос о том, какие звезды – карлики или гиганты – определяют спектр галактик, и оценить содержание металлов. Было найдено, что металличность в ядре M32 заметно ниже по сравнению с туманностью Андромеды и несколько ниже, чем в окрестностях Солнца. (Из рассмотрения индекса Mg было найдено, что по металличности M32 различаются в 2.5 раза). Что же касается карликов, то в туманности и ее спутнике функция светимостей оказалась сходной с околосолнечной. Параметр x для M32 заключен в пределах 1-2.

Несмотря на различия в выводах, все исследования говорят о том, что население двух ядер соседних галактик – туманности Андромеды и ее спутника M32 – неодинаково.

Если не говорить о красных гигантах, единственным видом объектов являются планетарные туманности (известно порядка 30).

По сравнению с M32, другой близкий спутник туманности Андромеда, M110 (NGC 205) имеет значительно меньшую поверхностную яркость, больше пекулярных деталей и классифицируется чаще как карликовая сфероидальная галактика, а не эллиптическая. Заметим, что у M32 не было обнаружено шаровых скоплений, в то время как у M110 – 8.