Andromedan galaksi
Andromedan galaksi eli Messier 31 on Andromedan tähdistössä sijaitseva Sb-tyyppinen kierteisgalaksi. Se on Aurinkokunnan sisältävää Linnunrataa lähinnä oleva suuri galaksi ja samalla myös pohjoisen tähtitaivaan kirkkain. Se kuuluu yhdessä Linnunradan kanssa noin 50 galaksin muodostamaan paikalliseen ryhmään, jonka suurimmat jäsenet ovat juuri kyseiset kaksi galaksia.
Andromeda ja Linnunrata törmäävät toisiinsa noin neljän miljardin vuoden kuluttua. Yhdistyminen on mahdollisesti jo alkanut.
Persialainen tähtitieteilijä Abd al-Rahman Al-Sufi kuvaili Andromedan galaksin "pieneksi pilveksi" kiintotähdistä kertovassa kirjassaan "Kitab al-Kawakib al-Thabit al-Musawwar" vuonna 964. Kohde oli kuitenkin persialaisten tutkijoiden tiedossa jo vuodesta 905 lähtien. Galaksi merkittiin erääseen vuodelta 1500 peräisin olevaan hollantilaiseen tähtikarttaan, ja seuraavan kerran se sai Euroopassa huomiota, kun Simon Marius havaitsi sitä alkeellisella kaukoputkellaan vuonna 1612, mutta ei ilmoittanut itseään uuden kohteen löytäjäksi. Giovanni Hodierna löysi kohteen uudelleen itsenäisesti vuonna 1654. Edmond Halley taas antoi tähtisumuista kertovassa teoksessaan 1716 kunnian kohteen löytämisestä ranskalaiselle tähtitieteilijälle Ismail Bouillaudille, joka havaitsi kohteen vuonna 1661, mutta joka oli itse maininnut kohteen löytäjäksi tuntemattoman astronomin 1500-luvun alussa. Charles Messier lisäsi kohteen luetteloonsa 3. elokuuta 1764, ja merkitsi sen löytäjäksi Mariuksen.
William Herschel (1738–1822) arveli virheellisesti, että galaksin etäisyys olisi korkeintaan 2 000 kertaa Siriuksen etäisyys (noin 17 000 valovuotta), mutta aavisti aivan oikein, että kysymyksessä oli Linnunradan kaltainen siitä erillään oleva "saariuniversumi". Spektroskopian pioneeri William Huggins havaitsi vuonna 1864, että M31:n spektri oli tähden kaltainen jatkuva, eikä normaalin kaasusumun tapaan monokromaattinen. Andromedan galaksin ulkopuolisuutta meidän galaksistamme vahvisti Vesto Slipherin vuonna 1912 tekemä mittaus, jonka mukaan kohde läheni meitä ennenkuulumattoman suuruisella nopeudella – 300 kilometriä sekunnissa (nykyinen arvio 140 km/s). Viimein vuonna 1923 Edwin Hubble vahvisti käsityksen löytämällä galaksista kefeidejä, joiden avulla hän pystyi laskemaan kohteen suuren etäisyyden – tuolloin ei kuitenkaan tiedetty, että kefeidejä on olemassa kahta eri tyyppiä, ja niinpä Hubblen saama tulos oli vajaa puolet todelliseen verrattuna.
Vuonna 1887 Isaac Roberts otti ensimmäisen valokuvan galaksista. Siitä saatiin ensi kerran selville kohteen spiraalimainen rakenne. Nykyään Andromedan galaksi on yksi tutkituimmista galakseista sen läheisyyden vuoksi. Tarkka etäisyys on ollut pitkään epäselvä. Hipparkos-satelliitin tekemien kefeidi-havaintojen perusteella sen etäisyys näytti välillä olevan 2,9 miljoonaa valovuotta, mutta sen kefeidimittaukset jäivät sittenkin liian epätarkoiksi. Aivan viime vuosina on usealla eri menetelmällä saatu etäisyyttä tarkennettua huomattavasti ja etäisyydeksi on saatu: 2,53 +- 0,07 miljoonaa valovuotta.
Andromedan galaksin halon kokonaismassaksi on vuonna 2000 arvioitu noin 1,23 biljoonaa Auringon massaa. Andromedan näennäiseksi halkaisijaksi on raportoitu jopa 5,1° pituussuunnassa (Robert Jonckhere 1952–1953), mikä tarkoittaisi 250 000 valovuoden todellista läpimittaa (vertaa Linnunrata 100 000 valovuotta). Yleisimpien arvioiden mukaan läpimitta on 165 000–200 000 valovuotta.
Andromedan galaksi ja Linnunrata lähestyvät toisiaan noin 140 kilometriä sekunnissa. Niiden arvellaan mahdollisesti kohtaavan noin kolmen miljardin vuoden kuluttua, jolloin ne todennäköisesti muodostavat yhden suuren elliptisen galaksin. Tosin ei tiedetä Andromedan galaksin sivuttaista nopeutta, joten se voi hyvinkin ohittaa Linnunradan. Andromeda on mahdollisesti jo aiemmin yhdistynyt toisen galaksin kanssa, sillä Hubble-avaruusteleskooppi on havainnut sillä kaksoisytimen. Kyse saattaa kuitenkin olla myös pöly- ja kaasupilvestä, joka peittää osittain ytimen näkyvistä.
Andromedalla on useita seuralaisgalakseja, joista kirkkaimmat ovat pienet elliptiset galaksit M32 ja M110. Niistä ensiksi mainittu on hyvin kiinteässä yhteydessä emägalaksiinsa ja aiheuttanut häiriöitä sen kierteisrakenteeseen. Muita himmeämpiä seuralaisgalakseja ovat Herschelin löytämä NGC 185, d'Arrestin löytämä NGC 147, hyvin himmeät kääpiögalaksit And I, And II, And III, And IV (epävarma), And V, And VI ("Pegasuksen kääpiögalaksi"), And VII ("Kassiopeian kääpiögalaksi") ja And VIII. Lisäksi galaksilla on 350–550 pallomaista tähtijoukkoa. Niistä kirkkain, G1 eli Mayall II, on koko Paikallisen ryhmän kirkkain pallomainen joukko ja sen näennäinen kirkkaus on Maasta katsottunakin vielä 13,72. Se sijaitsee 170 000 valovuoden päässä emägalaksistaan ja sen keskuksessa on arviolta noin 20 000 kertaa Aurinkoa massiivisempi musta aukko. Galaksin kirkkain tähtipilvi on saanut oman tunnuksensa NGC 206, sillä Herschel oli lisännyt sen omaan luetteloonsa löydettyään kohteen 17. lokakuuta 1786.
Galaksissa on havaittu yksi supernova: "S Andromedae" vuonna 1885, jonka löysi 20. elokuuta Ernst Hartwig Tarton observatoriossa Virossa. Se oli kirkkaimmillaan 6 magnitudia ja siten hädin tuskin havaittavissa paljain silmin. Kyseessä oli samalla ensimmäinen Linnunradan ulkopuolella havaittu supernova, ja ensimmäinen ylipäänsä havaittu supernova 281 vuoteen.
Kirkkautensa ansiosta Andromedan galaksi on yksi helpoimmin havaittavista syvän taivaan kohteista. Se on myös kaukaisin kohde, jonka pystyy vaivattomasti näkemään paljain silmin pimeällä taivaalla. Se on sopiva kohde aloittelevalle tähtivalokuvaajalle, sillä siitä on varsin pienellä kokemuksella saatavissa näyttäviä valokuvia. Kiikarilla tai pienellä kaukoputkella kohde näyttää pistemäistä ja kirkasta ydintä ympäröivältä ellipsimäiseltä sumulta, ja myös M32 ja M110 ovat melko helposti havaittavissa. Andromedan tähtikuvio, jossa galaksi sijaitsee, on periaatteessa näkyvissä vuoden ympäri, mutta valoisa aika rajoittaa havaintoja. Siten galaksin voi havaita parhaiten elokuusta helmikuuhun. Jos galaksin himmeämmät osat voisi nähdä paljaalla silmällä, se näkyisi noin 2,5 asteen kokoisena, mikä vastaa viittä täyden Kuun halkaisijaa.