Suuren ja pienen Magellanin pilven välillä tapahtui törmäys! Suurten ja pienten Magellanin pilvien avaruuskilpailun selvitys Suuret ja pienet Magellanin pilvet

Jos huomaat olevasi eteläisellä pallonpuoliskolla selkeänä yönä, voit helposti nähdä kaksi hehkuvaa pilveä taivaalla lähellä Linnunrataa. Nämä tähtipilvet ovat Linnunradan satelliittigalakseja, joita kutsutaan nimellä Pieni Magellanin pilvi ja Suuri Magellanin pilvi.

Michiganin yliopiston (USA) tähtitieteilijät ovat havainneet käyttämällä uutta tietoa tehokkaasta avaruusteleskoopista, että kaakkoisalue eli Pienen Magellanin pilven siipi on siirtymässä pois tämän kääpiögalaksin pääkappaleesta, mikä tarjoaa ensimmäiset selkeät todisteet. että Pieni ja Suuri Magellanin pilvet törmäsivät äskettäin.

Pieni Magellanin pilvi. ESA

Yhdessä kansainvälisen tutkijaryhmän kanssa tähtitieteen professori Sally Oi ja opiskelija Johnny Dorigo Jones tutkivat Pienestä Magellanin pilvestä paenneita tähtiä tai tähtiä, jotka pilvijoukot ovat sinkoilleet. Tämän galaksin tarkkailuun he käyttivät viimeisintä raporttia Gaia, Euroopan avaruusjärjestön laukaisema uusi kiertävä teleskooppi.

Gaia suunniteltu ottamaan kuvia tähdistä uudestaan ​​​​ja uudestaan ​​vuosien ajan. Tämä auttaa suunnittelemaan heidän liikkeitään reaaliajassa. Tällä tavalla tutkijat voivat mitata, kuinka tähdet liikkuvat taivaalla.

Samassa galaksissa sijaitsevien tähtien tutkiminen auttaa tutkijoita kahdessa suhteessa kerralla. Ensinnäkin tutkijat saavat esimerkin "joukosta" tähtiä yhdestä vanhemmasta galaksista. Toiseksi se antaa tähtitieteilijöille mahdollisuuden mitata etäisyyttä kaikkiin tähtiin yhdellä tavalla, mikä auttaa laskemaan heidän yksilölliset nopeudensa.

"Se on mielenkiintoista Gaia sai tietoa näiden tähtien oikeasta liikkeestä”, Dorigo Jones sanoo. "Jos katsomme jonkun kävelevän lentokoneen ohjaamossa lennon aikana, näkemämme liike sisältää lentokoneen liikkeen ja kävelevän ihmisen paljon hitaamman liikkeen."

"Siksi poistimme koko Pienen Magellanin pilven liikkeen laskeaksemme yksittäisten tähtien nopeudet. Olemme kiinnostuneita yksittäisten tähtien nopeudesta, kun yritämme ymmärtää pilvessä tapahtuvia fyysisiä prosesseja.

Oi ja Dorigo Jones tutkivat paenneita tähtiä selvittääkseen, kuinka ne poistuivat näistä klusteista. Binäärisupernova-skenaariossa yksi tähti gravitaatiosidonnaisessa binääriparissa räjähtää supernovana ja heittää toisen tähden ulos kuin ritsa. Tämä mekanismi tuottaa binääritähtiä, jotka lähettävät röntgensäteitä.

Toinen mekanismi on, kun painovoiman kannalta epävakaa tähtijoukko heittää ulos ryhmästä yhden tai kaksi tähteä. Tätä kutsutaan dynaamiseksi purkauksen skenaarioksi, jonka tavalliset kaksoitähdet tuottavat.

Tutkijat löysivät huomattavan määrän karkaavia tähtiä röntgen- ja tavanomaisten binäärien joukosta, mikä tarkoittaa, että molemmat mekanismit ovat tärkeitä tähtien heittämisessä pois joukosta.

Tiimi huomasi myös, että kaikki siiven tähdet liikkuivat samansuuntaisesti ja samaan tahtiin. Tämä osoittaa, että Suuri ja Pieni Magellanin pilvet todennäköisesti törmäsivät useita satoja miljoonia vuosia sitten.

Tutkimuksen toinen kirjoittaja Gurtin Besla, tähtitieteilijä Arizonan yliopistosta (USA), simuloi Suuren ja Pienen Magellanin pilven törmäystä. Hän ja hänen tiiminsä ennustivat muutama vuosi sitten, että suora törmäys saa Pienen Magellanin pilven siiven siirtymään kohti Suurta, ja jos kaksi galaksia vain ohittaisivat vierekkäin, siiven tähdet liikkuisivat kohtisuoraan suuntaan. Data Gaia osoitti, että siipi todellakin on siirtymässä Pienestä Magellanin pilvestä kohti Suurta, mikä jälleen kerran vahvistaa, että galaksien suora törmäys on tapahtunut.

Kilpailijat ovat kaksi kääpiögalaksia, Suuri ja Pieni Magellanin pilvi, jotka pyörivät Linnunradan ja toistensa ympärillä. Jokainen heistä ammentaa ainetta toiselta, ja toinen onnistui silti vetämään valtavan kaasupilven kumppanistaan.

Niin kutsuttu "Forward Arm", joka koostuu tähtienvälisestä kaasusta, yhdistää Magellanin pilvet galaksiimme. Valtava pitoisuus kaasua imeytyy Linnunrata ja tukee sen tähtien muodostumista. Mutta millainen kääpiögalaksi veti ulos kaasun, jolla tähtikotimme nyt nauttii? Pitkän keskustelun jälkeen tiedemiehet ovat saaneet vastauksen tähän arvoitukseen.

Herää kysymys: onko tämä kaasu revitty ulos Suuresta Magellanin pilvestä vai pienestä Magellanin pilvestä? Ensi silmäyksellä näyttää siltä, ​​​​että se palaa Suureen Magellanin pilveen. Mutta lähestyimme tätä kysymystä eri tavalla kysyen: mistä etuholkki on tehty? - selittää Andrew Fox, tutkimuksen kirjoittaja Baltimoressa (USA) sijaitsevasta Space Telescope Science Institutesta.

Suuri Magellanin pilvi. Luotto: AURA/NOAO/NSF

Foxin tutkimus on jatkoa hänen vuoden 2013 työlleen, joka keskittyi suuren ja pienen Magellanin pilvien takana olevaan piirteeseen. Kaasua nauhamaisessa rakenteessa nimeltä Magellanic Stream on löydetty molemmista kääpiögalakseista. Nyt Fox ajatteli Front Sleeveä. Toisin kuin Magellanin virta, tämä kolhiintunut ja pitkänomainen rakenne on jo saavuttanut Linnunradan ja tehnyt matkansa galaktisen kiekon sisäpuolelle.

Anteriorinen käsivarsi on esimerkki reaaliaikaisesta kaasun kertymisestä. Sitä on erittäin vaikea nähdä galakseissa, jotka ovat kaukana Linnunradalta. "Koska nämä kaksi galaksia ovat takapihallamme, saimme eturivin istuimen katsomaan tätä toimintaa", sanoo Kat Barger Texas Christian Universitystä (USA).

Pieni Magellanin pilvi VISTA-teleskoopilla nähtynä. Luotto: ESO/VISTA VMC

Uudessa työssä Fox ja hänen tiiminsä käyttivät Hubblen ultraviolettinäköä analysoidakseen kemiallisesti etuvarren kaasua. He havaitsivat seitsemän kvasaarin, aktiivisten galaksien kirkkaiden ytimien valoa tämän kaasupilven läpi. Avaruusteleskoopin spektrografia käyttämällä tutkijat mittasivat kuinka valo suodattuu.

Erityisesti he etsivät ultraviolettivalon absorptiota hapen ja rikin avulla. Nämä ovat hyviä viitteitä siitä, kuinka monta raskasta alkuainetta kaasussa on. Sitten ryhmä vertasi Hubble-mittauksia Robert Byrd National Science Foundationin Green Bank Observatoryn sekä useiden muiden radioteleskooppien vetymittauksiin.

"Hubblen ja Green Bankin havaintojen yhdistelmällä voimme mitata kaasun koostumuksen ja nopeuden määrittääksemme, mikä kääpiögalaksi on syyllinen", Barger sanoi.

Kosminen köydenveto on avautunut galaksimme laitamilla, ja vain Hubble-avaruusteleskooppi voi nähdä, kuka voittaa. Luotto: D. Nidever ym., NRAO/AUI/NSF ja A. Mellinger, Leiden-Argentine-Bonn (LAB) Survey, Parkes Observatory, Westerbork Observatory, Arecibo Observatory ja A. Feild

Vastaus löytyi kiitos ainutlaatuisia kykyjä Hubble. Maan ilmakehän suodatusvaikutuksista johtuen ultraviolettisäteilyä ei voida tutkia maassa sijaitsevilla kaukoputkilla. Monien analyysien jälkeen ryhmä lopulta tunnisti kemialliset "sormenjäljet", jotka ovat yhdenmukaisia ​​etuvarren kaasun alkuperän kanssa. "Huomasimme, että kaasu on yhdenmukainen Pienen Magellanin pilven kanssa. Tämä osoittaa, että Suuri Magellanin pilvi voittaa köydenvedon, koska se on repinyt niin paljon kaasua pienemmältä naapuriltaan", sanoi Andrew Fox.

Kaasu etuvarresta ylittää nyt galaksimme levyn. Kun se ylittää, se on vuorovaikutuksessa Linnunradan oman kaasun kanssa ja haihtuu. Tämä tärkeä tutkimus osoittaa, kuinka kaasu pääsee galakseihin ja sytyttää tähdet. Eräänä päivänä Linnunradan planeetat ja tähtijärjestelmät syntyvät materiaalista, joka oli kerran osa pientä Magellanin pilveä.

Suuri Magellanin pilvi on sekä navigaattoreiden opastava kohde että mielenkiintoinen avaruusmuodostelma, joka on herättänyt tähtitieteilijöiden huomion vuosisatojen ajan.

Eteläisen pallonpuoliskon tumma taivas on värjätty lukemattomilla valopisteillä, joiden joukossa kirkas pilven muotoinen tähtijoukko on selvästi erotettavissa. Nämä ovat alkuperäisen Linnunradamme – suuren ja pienen Magellanin pilven – uskollisia satelliitteja. Useiden vuosisatojen ajan ne ovat olleet ainoa viitepiste eteläisillä leveysasteilla matkustaville. Kuvaus näistä kertymistä tuli Eurooppaan ensimmäisen maailmanympäri-suunnittelijan Ferdinand Magellanin laivoilla.

Tähdistö Kultainen kala, Suuri Magellanin pilvi on kaavion alaosassa

Kirjoittaen ylös kaikki matkan merkittävät tapahtumat, tehden muistiinpanoja kaikesta näkemästään Pytaghetta kertoi vuonna 1519 pohjoisen pallonpuoliskon asukkaille pilvistä, joita he eivät olleet koskaan nähneet. He ovat myös modernin nimensä velkaa Magellanin kiitolliselle seuralaiselle. Jälkeen traaginen kuolema Alkuperäisiä vastaan ​​käydyn taistelun pioneeri, kronikoitsija ehdotti tällä tavalla suuren matkustajan muiston säilyttämistä.

Mitat ja ominaisuudet

Ylitettyäsi päiväntasaajan etelään, näet Large Magellanic Cloudin (LMC), joka on erityinen maailma, erillinen galaksi. Se on kooltaan huomattavasti huonompi kuin Linnunrata, kuten kaikki satelliitit - keskeisiä kohteita. LMC liikkuu ympyräradalla ja kokee galaksimme painovoiman voimakkaan vaikutuksen. Tämän tähtijoukon koon arvioidaan olevan 10 tuhatta valovuotta, ja siinä olevien kosmisten kappaleiden ja kaasun massa on 300 kertaa pienempi kuin Linnunrata. Planeettamme ja LMC:tä erottaa 163 tuhannen valovuoden etäisyys, mutta silti tämä on lähin naapurimme Paikallisen ryhmän kaukaisten maailmojen joukossa. Tutkimuksen alussa Magellanin pilvien katsottiin johtuvan epäsäännöllisistä galakseista, joilla ei ollut hyvin määriteltyä rakennetta, mutta uudet tosiasiat auttoivat havaitsemaan spiraalivarsien ja tangon olemassaolon. Kääpiögalaksi määrättiin SBm-alaluokkaan.

Sijainti ja koostumus

Suuri Magellanin pilvi käsittää merkittävän osan Dorado-tähdistöstä ja sisältää 30 miljardia tähteä. Se on paljon suurempi ja lähempänä Maata kuin Pieni Pilvi, joka liittyy siihen vetyvirran ja yhteisen kaasuverhon kautta. Persialaisten 10. vuosisadalla aloittamassa tutkimuksessaan tutkijat onnistuivat edistymään merkittävästi. Tämä vaikuttaa kohteen onnistuneeseen sijaintiin ja siihen, että kaikki sen komponentit ovat suunnilleen samalla etäisyydellä. Monista ainutlaatuisista esineistä, jotka täyttävät pienen galaksin: sumut, superjättiläiset tähdet, pallomaiset joukot, kefeidit, ovat tulleet arvokkaan tiedon lähteiksi maailmankaikkeuden evoluutiosta.

Tähtien pimennysten ja niiden kirkkauden muutosten systemaattiset havainnot auttoivat laskemaan tarkasti etäisyyden kosmisiin kappaleisiin, niiden koon ja massan. Suuren Magellanin pilven tutkimus on tuottanut monia tärkeitä löytöjä, joita ei voi yliarvioida. On havaittu dynamiikkaa, joka ei ole luonteenomaista galaksimme vakaalle kaudelle, joka liittyy uusien tähtien ilmestymiseen. Linnunradalla tällaiset prosessit päättyivät useita miljardeja vuosia sitten. Suuressa pilvessä sen sijaan on tuhansia tyypin I esineitä, jotka sisältävät suuri määrä metallia löytyy nuorista tähdistä.

Merkittävät BMO-kohteet

Kuva Tarantula-sumusta Ha-, OIII- ja SII-suodattimilla. Kokonaisvalotusaika 3,5 tuntia Lähettäjä Alan Tough.

Kuuluisa alue, jossa tapahtuu voimakasta tähtien muodostumista, on Tarantula-sumu, joka on nimetty valtavan hämähäkin muistuttamisesta. LMO-kuvissa tämä paikka erottuu erityisen kirkkaasti. Tuhannen valovuoden halkaisijaltaan olevan kaasupilven sisällä syntyy uusia tähtiä, jotka heittävät valtavaa energiaa niitä peittävään avaruuteen ja saavat sen hehkumaan.

Tähtien elinkaaren loppua seuraavat kataklysmit eivät ole harvinaisia ​​sumussa. Tähtitieteilijät kirjasivat tällaisen energian vapautumisen vuonna 1987 - se oli lähin maapalloa havaittu leimahdus. "Tarantulan" keskiosa tunnetaan täällä sijaitsevasta ainutlaatuisesta esineestä nimeltä R131a1. Sitä edustavat massiivisin tutkituista tähdistä, jotka ylittävät Auringon painoltaan 265 kertaa ja valovirraltaan 10 miljoonaa kertaa.

Yhdestä Suuren Magellanin pilven ainutlaatuisista tähdistä tuli erillisen valaisimien luokan esi-isä. S Doradus on hyperjättiläinen, melko harvinainen, jolla on valtava massa ja valoisuus, olemassa vain vähän aikaa. Hänen nimeään on käytetty sinisten muuttuvien tähtien luokan nimeämiseen. Sen lähettämä valovirta ylittää auringon valon 500 tuhatta kertaa. Lueteltujen sinisten jättiläisten lisäksi on tarpeen erottaa LMC-tähti WHO G64. Tämä on punainen superjättiläinen, sen lämpötila on alhainen - 3200 K, säde on 1540 tähtemme sädettä ja kirkkaus on 280 tuhatta kertaa suurempi.

Kun katsotaan miljardeja tähtiä, jotka täyttävät Suuren Magellanin pilven, on havaittu, että jotkut niistä ovat siirtymässä käänteinen suunta ja eroaa koostumuksestaan. Nämä ovat esineitä, jotka galaksin painovoima varastaa naapuriltaan, Pieneltä pilveltä. LMC:n sijainti eteläisellä pallonpuoliskolla riistää pohjoisten leveysasteiden asukkailta mahdollisuuden tarkkailla sitä. Ja jos S Doradus korvaisi meitä lähimmän tähden, maapallolla ei olisi pimeää vuorokaudenaikaa.

> Magellanin pilvet

Magellanin pilvet– Suuret ja pienet Magellanin pilvet: kuvaus Linnunradan galakseista ja satelliiteista, etäisyys, koko, Dorado- ja Toucan-tähtikuviot.

Muinaiset ihmiset eivät kyllästyneet ihailemaan yötaivaan esineitä. Tietämyksen puutteen vuoksi monet heistä luultiin tietysti jumalalliseksi ilmentymäksi tai komeetoksi. Tekniikan kehittyessä jokainen muodostelma sai oman nimityksensä.

Esimerkiksi on suuri ja pieni Magellanin pilvi. Nämä ovat suuria kaasu- ja tähtipilviä, jotka voidaan havaita ilman teknologian käyttöä. Poistettu 200 000 ja 160 000 valovuoden päässä galaksistamme. Mutta lyhyestä etäisyydestä huolimatta niiden piirteet voitiin paljastaa vasta viime vuosisadalla. He kuitenkin piilottavat edelleen mysteereitä.

Magellanin pilvien ominaisuudet

Suuret ja pienet Magellanin pilvet- tähtialueet, jotka pyörivät ympäri ja erottuvat erillisten kappaleiden muodossa. Niitä erottaa 21 astetta, mutta niiden etäisyys on 75 000 valovuotta.

Suuri Magellanin pilvi (LMC) sijaitsee. Tästä johtuen se on kolmannella sijalla läheisyyden suhteen. Pieni Magellanin pilvi (LMO) asuu.

Suuri on halkaisijaltaan kaksi kertaa suurempi kuin Pieni (14 000 valovuotta), minkä vuoksi siitä tulee myös neljänneksi suurin galaksi vuonna 2010. 10 miljardia kertaa massiivisempi ja pieni - 7 miljardia kertaa.

Jos puhumme rakenteesta, niin Suuri viittaa epäsäännöllisiin galakseihin, joiden keskellä on näkyvä palkki. Malyssa on myös baari (uskotaan, että siellä oli spiraaligalaksi, jonka rakennetta Linnunrata häiritsi).

Rakenteen ja massan lisäksi ne eroavat galaksistamme kahdella muulla ominaisuudella. Ensinnäkin niissä on paljon enemmän kaasua ja alhainen metallipitoisuus (tähdet ovat vähemmän metallipitoisia). Lisäksi heillä on sumuja ja nuoria tähtiryhmiä.

Kaasun runsaus viittaa siihen, että Magellanin pilvet voivat muodostaa uusia tähtiä, jotka voivat olla vain muutaman sadan miljoonan vuoden ikäisiä. Tämä on erityisen ilmeistä Bolshoissa, jossa tähtiä muodostuu valtavia määriä. Voit jäljittää tämän hetken kirkkaasta Tarantula-sumusta.

Magellanin pilvien uskotaan ilmestyneen 13 miljardia vuotta sitten (kuten Linnunrata). Ennen luultiin, että ne olivat lähempänä, mutta kaikki selitettiin sillä, että Linnunrata vääristää niiden muotoa. Tämä vahvistaa ajatusta, että he eivät usein pääse näin lähelle. Hubblen havainnot vuonna 2006 osoittivat, että niiden nopeus saattaa olla liian suuri pysyäkseen galaksimme satelliiteina pitkällä aikavälillä. Lisäksi eksentrinen kiertoradat näyttävät vahvistavan, että lähestyminen tapahtui vain kerran kaukaisessa menneisyydessä.

Vuoden 2010 tutkimus osoitti, että Pilvet saattavat olla ohikulkevia pilviä, jotka on poimittu jossain vaiheessa. Se, että ne ovat kosketuksissa galaksiimme, on todisteena muuttuneesta rakenteesta ja neutraalin vedyn virtauksista. Niiden painovoima vaikutti myös Linnunrataan, mikä muutti levyn ulkoosan muotoaan.

Magellanin pilvien löytämisen historia

Magellanin pilvet olivat kiinnostuksen ja palvonnan kohteena monille heimoille, mukaan lukien Australian aboriginaalit, Uuden-Seelannin maorit ja polynesialaiset (käytettiin navigointimerkkeinä). Vakavaan tutkimukseen 1. vuosituhannella eKr. persialainen tähtitieteilijä As-Sufi hyväksyi. Hän kutsui suuria "lampaita" ja huomautti, että sitä ei voitu nähdä Pohjois-Arabiassa tai Bagdadissa.

1400-luvulla eurooppalaiset liittyivät tuttavuuteen. Tuolloin kauppa kukoisti ja laivoja lähetettiin hakemaan tavaroita. Portugalilaiset ja hollantilaiset merimiehet kutsuivat niitä "niemipilviksi", kun he purjehtivat Hyväntoivon niemen ja Hornin ohi.

Ferdinand Magellanin maailmanympäripurjehduksen aikana pilviä kuvattiin himmeiksi tähtijoukoiksi. Johann Bayer lisäsi ne kartastoinsa vuonna 1603 ja nimesi pienemmän "Pikkusumuksi".

John Herschel vuosina 1834-1838 tutki eteläistä taivasta ja kuvasi Smalla pilviseksi valomassaksi, joka on tehty soikean muotoiseksi. Vuonna 1891 Etelä-Peruun ilmestyi havaintoasema 24 tuuman kaukoputkella, jota käytettiin pilvien tarkkailuun.

Yksi tutkijoista oli Henrietta Leavitt, joka löysi muuttuvan tähden Pienestä. Hänen tulokset ilmestyivät painettuna vuonna 1908, "1777 Variables in the Magellanic Clouds", jossa osoitettiin jaksollisen vaihtelun ja kirkkauden välinen suhde.

Vuonna 2006 tehty löytö (pilvet voivat liikkua liian nopeasti) herätti epäilyksiä ja ajatuksia, että ne muodostuivat toisessa galaksissa. Andromedasta tuli ehdokas. Niiden kokoonpanon perusteella voimme sanoa, että he luovat silti uusia tähtiä. Mutta miljoonia vuosia kuluu, ja he voivat päästä Linnunradalle. Tai ne pysyvät hyvin lähellä vetymme ruokkimana.