В темную ночь вдали от больших городов недалеко от звезды Мирах созвездия Андромеды можно заметить светлое овальное пятно размером примерно в полную луну. Это известная «Туманность Андромеды» – ближайшая к нам крупная спиральная галактика.
Впервые письменно галактика упоминается персидским астрономом ас-Суфи (946 год) как «маленькое облачко». Знаменитый французский астроном Шарль Мессье поместил ее в свой каталог туманных объектов под номером 31 (М31), считая ее близкой к нам пылевой туманностью. В 1864 году английский астроном-любитель Уильям Хаггис, наблюдая спектр М31, определил, что эта туманность состоит из отдельных звезд, и до начала ХХ века считалась, что она принадлежит нашей Галактике. Внегалактическая природа туманности Андромеды была окончательно доказана только тогда, когда американский астроном Эдвин Хаббл в начале ХХ века, фотографируя ее с помощью крупного телескопа в США, обнаружил на фотонегативе изображения отдельных звезд знакомых типов. Оказалось, что эта звездная система находится значительно дальше всех известных объектов нашей Галактики. Расстояние до нее составляет 2,5 миллиона световых лет. Количество звезд в галактике Андромеды в несколько раз больше, чем в нашей Галактике, – около триллиона звезд. Галактику Андромеды, как и наш Млечный Путь, окружает множество карликовых галактик – звёздных систем, состоящих из нескольких миллиардов звёзд. Самые крупные и известные из них – компактные эллиптические галактики M32 и M110, заметные на любой фотографии Галактики Андромеды.
М31 входит в состав так называемой «местной группы» галактик, в которой насчитывается три крупных галактики (наша Галактика, М31 и М33 в Треугольнике) и несколько десятков карликовых галактик. Астрономы выяснили, что галактика Андромеды и наша Галактика приближаются друг к другу со скоростью 100-140 километров в секунду. Следовательно, «столкновение» двух галактических систем произойдёт приблизительно через 3-4 миллиарда лет. Если это произойдёт, они обе, скорее всего, сольются в одну большую галактику.
В ядре M31, как и во многих других галактиках (в том числе, и в Млечном Пути), расположена сверхмассивная чёрная дыра. Расчёты показали, что масса этой чёрной дыры превышает 140 миллионов масс Солнца. В 2005 году космический телескоп «Хаббл» обнаружил диск из молодых голубых звёзд, окружающий сверхмассивную черную дыру. Они вращаются вокруг нее, в точности как объекты солнечной системы вокруг Солнца. Наблюдатели определили, что диск состоит из более чем четырёхсот звёзд, сформировавшихся приблизительно 200 миллионов лет назад. Его диаметр всего один световой год. Астрономы до сих пор не знают, как подобный диск мог образоваться так близко к столь массивному объекту. Туманность Андромеды принадлежит к одному из основных типов галактик – спиральным галактикам. Для них характерно наличие спиральных рукавов, вращающихся вокруг центра галактики и состоящих из скоплений межзвездного газа и пыли, рассеянных звездных скоплений и молодых звезд.
Лучшее время для наблюдения туманности Андромеды – ночью августа-октября, вечером октября-января, когда галактика видна наиболее высоко над горизонтом. Еще одно условие – чистое безлунное небо вдали от городских огней. Невооруженным глазом галактика видна в виде небольшого светлого овального пятна В бинокль или телескоп хорошо заметна более яркая центральная часть, а также ее галактики-спутники М32 и М110. Более слабые и удаленные части галактики и ее спиральная структура проявляются на фотографиях с использованием накопительных приемников излучения.