З давніх часів люди дивилися на нічне небо і дивувались небесним об’єктам, що дивляться на них назад. Тоді як колись ці об’єкти вважалися божественними за своєю суттю, а пізніше їх прийняли за комети або інші астрологічні явища, постійне спостереження та вдосконалення приладобудування привели до того, що ці об'єкти були визначені такими, якими вони є.
Наприклад, є Малі та Великі Магелланові Хмари, дві великі хмари зірок та газ, які можна побачити неозброєним оком у південній півкулі. Розташований на відстані 200 000 і 160 000 світлових років від Галактики Чумацького Шляху (відповідно), справжню природу цих об'єктів зрозуміли лише близько століття. І все-таки ці об’єкти все ще мають деякі таємниці, які ще належить вирішити.
Характеристики:
Велика Магелланова Хмара (LMC) та сусідня Мала Магелланова Хмара (SMC) - це зоряні регіони, які орбітують нашу галактику, і виглядають помітно, як відокремлені шматочки Чумацького Шляху. Хоча на нічному небі вони розділені на 21 градус - приблизно в 42 рази ширше повного місяця - їх справжня відстань становить приблизно 75 000 світлових років один від одного.
Велика Магелланова Хмара розташована приблизно в 160 000 світлових років від Чумацького Шляху, в сузір'ї Дорадо. Це робить його третьою найближчою для нас галактикою, позаду карликів-Стрільців та Каріс-Основних карликів. Тим часом Мала Магелланова Хмара розташована в сузір'ї Тукана, приблизно за 200 000 світлових років.
LMC приблизно вдвічі перевищує діаметр SMC, вимірюючи приблизно 14000 світлових років проти 7000 світлових років (порівняно з 100 000 світлових років для Чумацького Шляху). Це робить його четвертою за величиною галактикою нашої локальної групи галактик після Чумацького Шляху, Андромеди та Галактики Трикутника. LMC приблизно в 10 мільярдів разів масивніше, ніж наше Сонце (приблизно десята частина маси Чумацького Шляху), тоді як SMC еквівалентний приблизно 7 мільярдам сонячних мас.
За структурою астрономи класифікували ЛМК як галактику нерегулярного типу, але в її центрі є дуже помітна смуга. Ерго, можливо, це була заборонена спіраль перед її гравітаційними взаємодіями з Чумацьким Шляхом. SMC також містить центральну стрижневу структуру, і припускається, що колись вона теж була забороненою спіральною галактикою, що була порушена Чумацьким Шляхом, щоб стати дещо нерегулярною.
Окрім своєї різної будови та меншої маси, вони відрізняються від нашої галактики двома основними способами. По-перше, вони багаті газом - це означає, що більша частка їх маси - водень та гелій - і мають погану металічність (тобто їх зірки менш багаті металами, ніж Чумацький Шлях). Обидва мають туманності та молоді зоряні популяції, але складаються із зірок, що варіюються від дуже молодих до самих старих.
Насправді саме це достаток газу - це те, що гарантує, що Магелланові Хмари здатні створити нові зірки, деяким віком лише кілька сотень мільйонів років. Особливо це стосується LMC, який виробляє нові зірки у великих кількостях. Хороший приклад цього - це світіння-червона туманність Тарантула, гігантської зореутворюючої області, що знаходиться на відстані 160 000 світлових років від Землі.
Астрономи підрахували, що Магелланові Хмари утворилися приблизно 13 мільярдів років тому, приблизно в той самий час, як Галактика Чумацького Шляху. Також деякий час вважалося, що Магелланові Хмари обходять навколо Чумацького Шляху близькі до їх нинішніх відстаней. Однак спостереження та теоретичні дані свідчать про те, що хмари були сильно спотворені припливними взаємодіями з Чумацьким Шляхом під час подорожі близько до неї.
Це свідчить про те, що вони, ймовірно, часто не наближаються до Чумацького Шляху, як зараз. Наприклад, вимірювання, проведені за допомогою космічного телескопа Хаббла в 2006 році, свідчать про те, що Магелланові Хмари можуть рухатися занадто швидко, щоб бути супутниками Чумацького Шляху. Насправді, їх ексцентричні орбіти навколо Чумацького Шляху, здавалося б, свідчать про те, що вони наблизилися до нашої галактики лише один раз з моменту створення Всесвіту.
Після цього в 2010 році було проведено дослідження, яке показало, що магелланові хмари можуть пропускати хмари, які, ймовірно, були вигнані з галактики Андромеди в минулому. Про взаємодію між Магеллановими Хмарами та Чумацьким Шляхом свідчить їх структура та потоки нейтрального водню, який їх з'єднує. Їх сила тяжіння вплинула і на Чумацький Шлях, спотворюючи зовнішні частини галактичного диска.
Історія спостереження:
У південній півкулі магелланові хмари були частиною краєзнавства та міфології місцевих жителів, включаючи австралійських аборигенів, Маорі Нової Зеландії та полінезійських людей Південного Тихого океану. Для останнього вони служили важливими навігаційними маркерами, в той час як маорі використовували їх як провісники вітрів.
У той час як дослідження Магелланових Хмар відносяться до І тисячоліття до н.е., найдавніші збережені записи походять з перського астронома 10 століття Аль Суфі. У своєму трактаті 964 р. Книга нерухомих зірок, він покликав ЛМК аль-Бакр ("Вівця") "південних арабів". Він також зазначив, що Хмара не видно з північної Аравії чи Багдаду, але її можна побачити на самій південній околиці Аравійського півострова.
Вже наприкінці XV століття європейці познайомилися з магеллановими хмарами завдяки розвідувальним та торговим завданням, які взяли їх на південь від екватора. Наприклад, португальські та голландські матроси пізнали їх як Капські Хмари, оскільки їх можна було розглядати лише під час плавання навколо мису Хорн (Південна Америка) та мису Доброї Надії (Південна Африка).
Під час обходу Землі Фердинанда Магеллана (1519–22) Магелланові Хмари були описані венеціанцем Антоніо Пігафеттою (літописець Магеллана) як тьмяні скупчення зірок. У 1603 році німецький небесний картограф Йоганн Байєр опублікував свій небесний атлас Уранометрія, де він назвав меншу хмару «Небекула мінор» (латинське «Маленька хмара»).
У період з 1834 по 1838 рік англійський астроном Джон Гершель провів обстеження південного неба з Королівської обсерваторії на мисі Доброї Надії. Спостерігаючи за SMC, він описав його як хмарну масу світла з овальною формою та яскравим центром, і склав каталогізацію концентрації 37 туманностей та скупчень всередині неї.
У 1891 р. Обсерваторія Гарвардського коледжу відкрила спостережну станцію на півдні Перу. З 1893-1906 рр. Астрономи використовували обсерваторію 61 см (24 дюймовий) телескоп для обстеження та фотографування ЛМК та СМС. Одним з таких астрономів була Генріетта Лебедь Левант, яка використовувала обсерваторію для відкриття змінних зірок Кефіда в СМЦ.
Її висновки були опубліковані в 1908 р. В дослідженні під назвою "1777 змінних в магелланових хмарах", в якому вона показала взаємозв'язок між періодом змінності цих зірок і світністю - що стало дуже надійним засобом визначення відстані. Це дозволило визначити відстань SMCs і стало стандартним методом вимірювання відстані до інших галактик у найближчі десятиліття.
Як уже зазначалося, у 2006 році було оголошено про вимірювання, проведені за допомогою космічного телескопа Хаббла, що дозволяє припустити, що великі та малі магелланові хмари можуть рухатися занадто швидко, щоб обертатись навколо Чумацького шляху. Це породило теорію, що вони виникли в іншій галактиці, швидше за все, Андромеді, і були викинуті під час галактичного злиття.
Враховуючи їх склад, ці хмари - особливо LMC - продовжуватимуть створювати нових зірок ще деякий час. І зрештою, через мільйони років ці хмари можуть злитися з нашою власною Галактикою Чумацького Шляху. Або вони могли тримати навколо нас орбіту, проїжджаючи досить близько, щоб всмоктувати водень і тривати процес утворення зірок.
Але через кілька мільярдів років, коли галактика Андромеда зіткнеться з нашою власною, вони можуть виявити, що не мають іншого вибору, як злитися з гігантською галактикою, що призводить до цього. Можна сказати, що Андромеда шкодує, що їх виплюнув, і збирається їх зібрати!
Ми написали багато статей про Magellanic Clouds for Space Magazine. Ось що таке Мала Магелланова Хмара ?, Що таке Велика Магелланова Хмара?
Якщо вам потрібна додаткова інформація про галактики, перегляньте випуски новин Hubblesite про галактики і ось наукову сторінку НАСА про галактики.
Ми також зафіксували епізод "Астрономічної ролі про галактики" - Епізод 97: Галактики.
Джерела:
- Вікіпедія - Магелланові хмари
- ESO - Магелланові хмари
- Гіперфізика - Магелланові хмари
- НАСА - Магелланові Хмари
