Magellanin pilvet ovat Linnunradan kaksi suurinta satelliittigalaksia : Suuri Magellanin pilvi ja Pieni Magellanin pilvi . Ne ovat gravitaatiosidonnaisia, niillä on yhteinen neutraali vetykuori ja muutama yhteisempi rakenne - niiden kokonaisuutta kutsutaan Magellanin järjestelmäksi.
Suuri Magellanin pilvi on 50 kiloparsekin päässä Linnunradan keskustasta ja Pieni Magellaninpilvi 56 kiloparsekkia. Nämä kaksi galaksia luokitellaan usein epäsäännöllisiksi , mutta Suuren Magellanin pilven rakenteessa on jonkin verran järjestystä, ja se on oikeammin liitetty Magellanin spiraaligalakseihin .
Galaksiimme verrattuna Magellanin pilvissä, erityisesti Pienissä, on suurempi tähtienvälisen kaasun massaosuus ja pienempi raskaiden alkuaineiden pitoisuus. Erot kemiallisessa koostumuksessa osoittavat, että Magellanin pilvissä ei ollut alkuvaiheessa tähtien muodostumista , jossa muodostui suuri määrä tähtiä, kuten Linnunradalla.
Magellanijärjestelmään kuuluu galaksien lisäksi useita toisiinsa liittyviä rakenteita: nämä ovat Magellanin kaasuvirta, joka ulottuu 180 kiloparsekkia, Magellanin kaasun ja galakseja yhdistävien tähtien silta sekä yhteinen neutraalin vedyn kuori.
Magellanin pilvet ovat Linnunradan kaksi suurinta satelliittigalaksia : Pieni Magellanin pilvi (LMC) ja Suuri Magellanin pilvi (LMC) [1] . Ne ovat melko lähellä toisiaan ja ovat gravitaatiosidonnaisia. Magellanin pilvistä ulottuu Magellanin virta - pitkänomainen neutraalin vedyn rakenne . Lisäksi tällä galaksiparilla on yhteinen neutraali vetykuori [2] [3] ja niiden välissä on tähtien ja kaasun "silta" - Magellanin silta [4] . Näiden galaksien ja niiden yhteisten rakenteiden kokonaisuutta kutsutaan Magellanin järjestelmäksi [5] .
Suuri Magellanin pilvi on 50 kiloparsekin päässä Linnunradan keskustasta ja Pieni Magellaninpilvi 56 kiloparsekkia [comm. 1] , ja Magellanin pilvien välinen etäisyys on 21 kiloparsekkia [7] . Nämä kaksi galaksia luokitellaan usein epäsäännöllisiksi , mutta Suurella Magellanin pilvellä on jokin rakenteellinen järjestys, ja on oikeampaa viitata Magellanin spiraaligalakseihin [8] .
BMO | IMO | |
---|---|---|
Deklinaatio ( J2000 ) [10] [11] | −69° 45′ 22″ | −72° 48′ 01″ |
Right Ascension (J2000) [10] [11] | 5 h 23 m 34,6 s | 0 h 52 min 38,0 s |
Etäisyys Auringosta | 50 kpc | 59 kpc |
Halkaisija [12] [13] | 9,9 kpc | 5,8 kpc |
Paino [14] | 0,6-2⋅10 10 M ⊙ | 3-5⋅10 9 M ⊙ |
Neutraalin atomisen vedyn massa | 7⋅10 8 M ⊙ | 5⋅10 8 M ⊙ |
Molekyylivedyn massa | 10 8 M ⊙ | 7,5⋅107M⊙ _ _ _ |
Tähtien määrä [15] | 5⋅10 9 | 1,5⋅10 9 |
Metallillisuus [Fe/H] | −0.30 | -0,73 |
Absoluuttinen magnitudi ( V ) | −18,5 m _ | −17,07 m _ |
Näennäinen magnitudi (V) | + 0,4 m | + 1,97 m |
Väriindeksi B−V | + 0,52 m | + 0,61 m |
Taivaalla näkyvät kulmamitat [10] [11] [comm. 2] | 5,4° × 4,6° | 2,6° × 1,6° |
Galaksiimme verrattuna Magellanin pilvissä, erityisesti Pienessä, on suurempi tähtienvälisen kaasun massaosuus: LMC:ssä neutraalin vedyn osuus on useita kertoja suurempi kuin Linnunradassa, ja MMO:ssa se on järjestys. suuruusluokkaa korkeampi. Magellanin pilvien raskaiden alkuaineiden pitoisuus on päinvastoin paljon pienempi kuin Linnunradassa [3] . Tiedetään, että tähtienvälinen sukupuutto Magellanin pilvissä lisääntyy lyhyissä aalloissa voimakkaammin kuin Linnunradalla, mikä saattaa johtua eroista kemiallisessa koostumuksessa [18] .
Erot kemiallisessa koostumuksessa osoittavat, että Magellanin pilvissä ei ollut alkuvaiheessa tähtien muodostumista , jossa muodostui suuri määrä tähtiä, kuten Linnunradassa, mutta Magellanin pilvien tähtien muodostuminen alkoi samaan aikaan kuin Linnunradassa. , koska vanhoja esineitä havaitaan myös Magellanin pilvissä [3] . Tähtien muodostumisnopeus Suuressa Magellanin pilvessä lisääntyi huomattavasti 3-5 miljardia vuotta sitten. Pieni Magellanin pilvi on evoluution aikaisemmassa vaiheessa kuin Suuri, ja sen tähtien muodostumisnopeus on hitaampi [19] .
Tähtiklusterit ja tähtien muodostusalueetMagellanin pilvien tähtijoukkojärjestelmät ovat erilaisia kuin Linnunradan tähtijoukkojärjestelmät . Rikkaat tähtijoukot galaksissamme ovat vanhoja, yli 12 miljardia vuotta vanhoja esineitä, kun taas Magellanin pilvissä on kaksi ryhmää runsaasti tähtiä. Jotkut klusterit ovat samanlaisia kuin galaksissamme olevat pallomaiset tähtijoukot: niillä on punainen väri , alhainen metallisuus , ja joissakin niistä havaitaan RR Lyrae -muuttujia . Muut klusterit ovat sinisempiä ja alle miljardi vuotta vanhoja: tässä ne ovat samanlaisia kuin avoimet klusterit , mutta sisältävät paljon enemmän tähtiä, ovat suurempia ja muodoltaan lähellä pallomaisia. Tällaisia kohteita kutsutaan nuoriksi asukasklusteriksi , samanlaisia kohteita ei tunneta Linnunradalla [20] . Magellanin pilvien avoimet klusterit ovat yleensä samanlaisia kuin galaksissamme [21] .
Suuri Magellanin pilvi sisältää koko paikallisryhmän kirkkaimman H II -alueen , 30 Doraduksen , joka tunnetaan myös Tarantula-sumuna. Sen halkaisija on 200 parsekkia , lähellä sen keskustaa on nuori ja erittäin massiivinen tähtijoukko R136 [22] [23] . Tämä tähtijoukko sisältää erittäin suurimassaisia tähtiä, mukaan lukien kaikista tunnetuista massiivisin - R136a1 , jonka massa on 265 M ⊙ [17] [24] .
Muuttuva tähdetMagellanin pilvissä havaitaan erityyppisiä muuttuvia tähtiä . Esimerkiksi kefeideillä on keskimäärin lyhyempiä jaksoja kuin galaksissamme. Ilmeisesti tämä johtuu Magellanin pilvien alhaisemmasta metallisuudesta, jonka vuoksi massaltaan pienemmistä tähdistä voi tulla kefeidejä kuin Linnunradalla [25] .
Vuonna 1987 rekisteröitiin ainoa supernova suuren Magellanin pilven havaintojen historiassa, SN 1987A . Se on lähimpänä meitä sitten vuoden 1604 supernovan [26] .
LiikeMagellanin pilvet pyörivät suhteessa toisiinsa 900 miljoonan vuoden jaksolla, ja Linnunradan ympärillä ne tekevät yhden kierroksen 1,5 miljardissa vuodessa [27] . Muutaman viime kiertoratajakson aikana galaksit ovat lähestyneet toisiaan 2-7 kiloparsekin etäisyyksille – viimeinen lähestyminen tapahtui 200 miljoonaa vuotta sitten. Galaksien välinen maksimietäisyys niiden kiertoradalla voi olla 50 kiloparsekkia [28] .
Kahden galaksin lisäksi Magellanin järjestelmä sisältää erilaisia niihin liittyviä rakenteita: Magellanin virran , Magellanin sillan ja yhteisen neutraalin vedyn kuoren [5] . Kaikki nämä rakenteet sisältävät 37 % Magellanin järjestelmän neutraaleista atomivedyistä [29] .
Magellanic StreamMagellanin pilvistä - Magellanin virta - tulee pitkänomainen kaasuvirtaus . Sen pituus on noin 180 kiloparsekkia (600 tuhatta valovuotta ) ja se kulkee Magellanin pilvistä molempiin suuntiin: niiden liikkeen suuntaan ja sitä vastaan. Taivaanpallolla Magellanin virta on 180° tai enemmän kaaressa ja kulkee galaksin etelänavan läpi . Magellanin virtaa havaitaan vain radioalueella , tähtiä siinä ei havaita [27] [30] . Sen massa on 5⋅10 8 M ⊙ [31] , Magellanivirran aine virtaa Linnunrataan: virtausnopeus on 0,4 M ⊙ vuodessa neutraalilla vedyllä ja vähintään sama ionisoidulla vedyllä [29] .
Magellanin virta muodostui yhden Magellanin pilven aineesta - todennäköisimmin Pienen, mutta tämän prosessin tarkkaa mekanismia ei tunneta. Pienen Magellanin pilven oletetaan menettäneen osan massastaan joko pään paineen vuoksiviimeisimmän Linnunradan kiekon läpikulun aikana tai Pilvien toistensa tai galaksimme kanssa tapahtuneiden vuorovesivuorovaikutusten seurauksena [27] [30] .
Magellan BridgeMagellanin silta on kaasun ja tähtien rakenne, joka yhdistää Magellanin pilviä [4] [32] . Siinä olevan neutraalin vedyn massa on 3,3⋅10 8 M ⊙ ja ionisoidun vedyn massa 0,7–1,7⋅10 8 M ⊙ . Joskus Magellanin sillasta erillään pidetään niin kutsuttua Pienen Magellanin pilven häntää ( englanniksi Small Magellanic Cloud Tail ) - aluetta, joka rajoittuu Pienen Magellanin pilveen. Erityisesti Tail eroaa sillasta huomattavasti pienemmällä ionisoidun kaasun osuudella [29] .
Uskotaan, että Magellanin silta muodostui 200 miljoonaa vuotta sitten Pilvien viimeisimmän lähentymisen aikana. Vuorovesivoimien vaikutuksesta osa Pienen Magellanin pilven massasta muodosti tämän rakenteen. Sillassa on sekä nuori tähtipopulaatio, joka muodostui sillan ilmestymisen jälkeen, että vanhempi tähtipopulaatio, joka sisältää 400 miljoonasta 5 miljardiin vuoteen ikäisiä tähtiä [29] [32] [33] . Useita tähtijoukkoja on myös löydetty Mostista [34] .
Neutraalin vedyn yhteinen kuoriSuurella ja pienellä Magellanin pilvellä on yhteinen neutraali vetykuori, jonka kulmakoko on kymmeniä asteita [35] . Tällaisen rakenteen olemassaolo osoittaa, että Pilvet ovat olleet gravitaatiosidonnalla pitkään [5] .
Ei tiedetä, muodostuivatko Magellanin pilvet alun perin galaksiparina vai tuliko niistä galaksipari vasta suhteellisen hiljattain [36] . Uskotaan, että galaksit ovat olleet gravitaatiosidonnalla ainakin viimeisen 7 miljardin vuoden ajan [5] .
Molempien galaksien nykyaikaisiin parametreihin vaikutti merkittävästi niiden vuorovaikutuksen historia keskenään ja galaksimme kanssa. Esimerkiksi Suuri Magellanin pilvi oli alun perin ohut kiekko ilman palkkia, mutta viimeisten 9 miljardin vuoden aikana vuorovesivuorovaikutusten vuoksi näiden kahden galaksin kanssa Suureen Magellanin pilveen on kehittynyt pylväs ja sädekehä. levy on kasvanut [36] [37] .
Tulevaisuudessa Magellanin pilvet sulautuvat galaksiimme. Suuren Magellanin pilven todennäköisin aika sulautumisen tapahtumiselle on 2,4 miljardia vuotta, mikä on aikaisemmin kuin Linnunradan ja Andromedan galaksin odotettu törmäys [38] [39] .
Magellanin pilvet ovat olleet eteläisen pallonpuoliskon asukkaiden tiedossa antiikista lähtien. Ne heijastuivat eri kansojen kulttuureihin: esimerkiksi jotkin eteläamerikkalaiset heimot edustivat niitä nandulintujen höyheninä ja Australian aboriginaalit - kahtena jättiläisenä , jotka joskus laskeutuvat taivaasta ja kuristavat nukkuvia ihmisiä [40] [41] .
Pohjoisella pallonpuoliskolla ainakin 10. vuosisadalla jKr. e. As-Sufi tunsi Magellanin pilvet . Navigaattorien kannalta Magellanin pilvet olivat kiinnostavia, koska ne sijaitsevat lähellä maailman etelänapaa, jonka lähellä ei ole kirkkaita tähtiä [40] [42] .
Magellanin pilvet saivat nykyaikaisen nimensä Fernand Magellanin kunniaksi , joka teki ensimmäisen maailmanympäripurjehduksen vuosina 1519-1522. Yksi Magellanin tiimin jäsenistä Antonio Pigafetta antoi kuvauksen näistä esineistä. Lisäksi Pigafetta oletti oikein, että Magellanin pilvet koostuvat yksittäisistä tähdistä [40] .
Vuonna 1847 John Herschel julkaisi luettelon 244 yksittäisestä esineestä Pienessä Magellanin pilvessä ja 919 kohteesta Suuressa, koordinaatteineen ja lyhyine kuvauksineen. Vuonna 1867 Cleveland Abbe ehdotti ensimmäisen kerran, että Magellanin pilvet ovat Linnunradan erillisiä galakseja [ 43] [44] .
Vuodesta 1904 lähtien Harvardin observatorion työntekijät alkoivat löytää kefeidejä Magellanin pilvistä. Vuonna 1912 Henrietta Leavitt , joka työskenteli myös Harvardin observatoriossa, havaitsi Magellanin pilvien suhteen ajanjakson ja kefeidien valoisuuden välillä [45] . Tällä suhteella alkoi myöhemmin olla tärkeä rooli galaksien välisten etäisyyksien mittaamisessa. Vuodesta 1914 lähtien Lick-observatorion tähtitieteilijät alkoivat systemaattisesti mitata Magellanin pilvien emissiosumujen säteittäisiä nopeuksia. Kävi ilmi, että kaikilla näillä esineillä on suuret positiiviset radiaalinopeudet - tämä oli todiste siitä, että Magellanin pilvet ovat erotettu Linnunradalta. Harlow Shapley nimesi vuonna 1956 nämä kolme löytöä, samoin kuin neutraalin vedyn havaitseminen radioteleskooppien avulla Magellanin pilvissä ja niiden ympäristössä , tärkeimmiksi Magellanin pilviin liittyviksi saavutuksiksi. Lisäksi hän pani merkille useita muita löytöjä: esimerkiksi erilaisten tähtipopulaatioiden löydön Magellanin pilvistä [42] [46] . Erilaiset tähtitieteen kannalta tärkeät löydöt osoittautuivat mahdollisiksi erityisesti siksi, että Magellanin pilvet sijaitsevat melko lähellä Linnunrataa, mutta samalla ne poistetaan sen kiekolta ja tähtienvälinen absorptio vaikuttaa heikosti niihin. ; lisäksi etäisyydet Maasta kunkin Magellanin pilvien esineisiin ovat lähes samat, joten ero siellä havaittujen kohteiden näennäisissä tähtien magnitudeissa on yhtä suuri kuin niiden absoluuttisten tähtien suuruusluokkien ero . Näistä syistä Shapley kutsui Magellanin pilviä "astronomisten menetelmien työpajaksi" [3] [27] .
Myöhemmin 1900-luvulla tehtiin myös lukuisia löytöjä: esimerkiksi Magellanin virta löydettiin, Magellanin pilvistä löydettiin röntgenlähteitä ja pilvien pölykomponenttia tutkittiin IRAS- avaruusteleskoopilla [ 47] .
![]() |
|
---|---|
Bibliografisissa luetteloissa |
|