Došlo ku kolízii medzi Veľkým a Malým Magellanovým mrakom! Skúmanie vesmírnej konkurencie veľkých a malých Magellanových oblakov Veľké a malé Magellanove oblaky

Ak sa ocitnete na južnej pologuli za jasnej noci, na oblohe v blízkosti Mliečnej dráhy ľahko uvidíte dva žiariace oblaky. Tieto hviezdne oblaky sú satelitné galaxie Mliečnej dráhy nazývané Malý Magellanov oblak a Veľký Magellanov oblak.

Pomocou nových informácií z výkonného vesmírneho teleskopu astronómovia z University of Michigan (USA) zistili, že juhovýchodná oblasť alebo krídlo Malého Magellanovho mračna sa vzďaľuje od hlavného telesa tejto trpasličej galaxie, čo poskytuje prvý jasný dôkaz, že sa Malý a Veľký Magellanov mrak nedávno zrazil.

Malý Magellanov oblak. ESA

Profesorka astronómie Sally Oi a študent Johnny Dorigo Jones spolu s medzinárodným tímom vedcov študovali Malý Magellanov mrak pre hviezdy, ktoré unikli, alebo hviezdy, ktoré boli vyvrhnuté zhlukami mrakov. Na pozorovanie tejto galaxie použili najnovšiu správu Gaia, nový obežný teleskop vypustený Európskou vesmírnou agentúrou.

Gaia navrhnuté tak, aby fotili hviezdy znova a znova po celé roky. To pomáha plánovať ich pohyby v reálnom čase. Vedci tak môžu merať, ako sa hviezdy pohybujú po oblohe.

Štúdium hviezd nachádzajúcich sa v tej istej galaxii pomáha vedcom v dvoch aspektoch naraz. Po prvé, vedci dostanú príklad „súboru“ hviezd z jednej materskej galaxie. Po druhé, dáva astronómom možnosť merať vzdialenosť ku všetkým hviezdam jediným spôsobom, čo pomáha vypočítať ich individuálne rýchlosti.

"To je zaujímavé Gaia dostali údaje o správnom pohybe týchto hviezd,“ hovorí Dorigo Jones. "Ak počas letu sledujeme niekoho kráčať v kokpite lietadla, pohyb, ktorý vidíme, zahŕňa pohyb lietadla a oveľa pomalší pohyb kráčajúcej osoby."

„Preto sme odstránili pohyb celého Malého Magellanovho mračna, aby sme vypočítali rýchlosti jednotlivých hviezd. Zaujíma nás rýchlosť jednotlivých hviezd, keďže sa snažíme pochopiť fyzikálne procesy, ktoré prebiehajú v oblaku.“

Oi a Dorigo Jones študujú uniknuté hviezdy, aby zistili, ako boli z týchto hviezd vyvrhnuté. V scenári binárnej supernovy jedna hviezda v gravitačne viazanom binárnom páre exploduje ako supernova a vymrští druhú hviezdu ako prak. Tento mechanizmus produkuje dvojhviezdy, ktoré vyžarujú röntgenové lúče.

Ďalším mechanizmom je, keď gravitačne nestabilná hviezdokopa vyvrhne jednu alebo dve hviezdy zo skupiny. Toto sa nazýva scenár dynamickej erupcie, ktorý vytvárajú bežné dvojhviezdy.

Vedci našli medzi röntgenovými dvojhviezdami a konvenčnými dvojhviezdami značný počet utečených hviezd, čo znamená, že oba mechanizmy sú dôležité na vyhodenie hviezd z hviezdokopy.

Tím si tiež všimol, že všetky hviezdy v Krídle sa pohybujú podobným smerom a rýchlosťou. To dokazuje, že Veľké a Malé Magellanove oblaky sa pravdepodobne zrazili pred niekoľkými stovkami miliónov rokov.

Spoluautor štúdie Gurtin Besla, astronóm z University of Arizona (USA), simuloval zrážku Veľkého a Malého Magellanovho mračna. Ona a jej tím pred niekoľkými rokmi predpovedali, že priama kolízia spôsobí, že sa Krídlo Malého Magellanovho oblaku posunie smerom k Veľkému, a ak tieto dve galaxie jednoducho prejdú jedna vedľa druhej, hviezdy Krídla sa budú pohybovať v kolmom smere. Údaje Gaia ukázali, že Krídlo sa skutočne vzďaľuje od Malého Magellanovho mračna smerom k Veľkému, čo opäť potvrdzuje, že došlo k priamej zrážke galaxií.

Súpermi sú dve trpasličie galaxie, Veľký a Malý Magellanov mrak, ktoré sa točia okolo Mliečnej dráhy a okolo seba. Každý z nich čerpá hmotu z druhého a jeden ešte dokázal zo svojho spoločníka vytiahnuť obrovský oblak plynu.

Takzvané „Dopredné rameno“, pozostávajúce z medzihviezdneho plynu, spája Magellanove oblaky s našou Galaxiou. Absorbuje sa obrovská koncentrácia plynu mliečna dráha a podporuje jej vznik hviezd. Ale aký druh trpasličej galaxie vytiahol plyn, na ktorom si teraz pochutnáva náš hviezdny dom? Po dlhých debatách vedci dostali odpoveď na túto hádanku.

„Vynára sa otázka: je tento plyn vytrhnutý z Veľkého Magellanovho oblaku alebo Malého Magellanovho oblaku? Na prvý pohľad sa zdá, že sa vracia do Veľkého Magellanovho oblaku. K tejto otázke sme však pristúpili iným spôsobom a pýtali sme sa: z čoho je vyrobený predný rukáv? - vysvetľuje Andrew Fox, autor štúdie z Space Telescope Science Institute v Baltimore (USA).

Veľký Magellanov oblak. Kredit: AURA/NOAO/NSF

Foxova štúdia je pokračovaním jeho práce z roku 2013, ktorá sa zamerala na prvok za Veľkým a Malým Magellanovým mrakom. V oboch trpasličích galaxiách bol nájdený plyn v pásovej štruktúre nazývanej Magellanov prúd. Teraz Fox premýšľal o prednom rukáve. Na rozdiel od Magellanovho prúdu táto ošúchaná a predĺžená štruktúra už dosiahla Mliečnu dráhu a vydala sa do vnútra galaktického disku.

Predné rameno je príkladom akrécie plynu v reálnom čase. Je veľmi ťažké ho vidieť v galaxiách ďaleko od Mliečnej dráhy. „Pretože tieto dve galaxie sú na našom dvore, dostali sme sedadlo v prvom rade, aby sme mohli sledovať túto akciu,“ hovorí Kat Barger z Texaskej kresťanskej univerzity (USA).

Malý Magellanov oblak videný teleskopom VISTA. Kredit: ESO/VISTA VMC

V novej práci Fox a jeho tím použili ultrafialové videnie Hubblea na chemickú analýzu plynu v prednom ramene. Cez tento plynný oblak pozorovali svetlo siedmich kvazarov, jasných jadier aktívnych galaxií. Pomocou spektrografu vesmírneho teleskopu vedci zmerali, ako sa svetlo filtruje.

Hľadali najmä absorpciu ultrafialového svetla kyslíkom a sírou. To sú dobré údaje o tom, koľko ťažkých prvkov je v plyne. Tím potom porovnal merania HST s meraniami vodíka, ktoré vykonalo observatórium Green Bank Národnej vedeckej nadácie Roberta Byrda, ako aj niekoľko ďalších rádioteleskopov.

„S kombináciou pozorovaní Hubbleovho teleskopu a Green Bank môžeme zmerať zloženie a rýchlosť plynu, aby sme určili, ktorá trpasličia galaxia je vinníkom,“ povedal Barger.

Na okraji našej galaxie sa rozpútalo kozmické preťahovanie lanom a iba Hubblov vesmírny teleskop vidí, kto vyhráva. Poďakovanie: D. Nidever a kol., NRAO/AUI/NSF a A. Mellinger, prieskum Leiden-Argentine-Bonn (LAB), Parkes Observatory, Westerbork Observatory, Arecibo Observatory a A. Feild

Odpoveď sa našla vďaka jedinečné schopnosti Hubbleov teleskop. Kvôli filtračným účinkom zemskej atmosféry sa ultrafialové žiarenie nedá študovať pomocou pozemných ďalekohľadov. Po mnohých analýzach tím konečne identifikoval chemické „odtlačky prstov“ v súlade s pôvodom plynu z predného ramena. "Zistili sme, že plyn je v súlade s Malým Magellanovým oblakom." To naznačuje, že Veľký Magellanov oblak vyhráva preťahovanie lanom, pretože utrhol toľko plynu svojmu menšiemu susedovi,“ povedal Andrew Fox.

Plyn z Predného ramena teraz prechádza cez disk našej Galaxie. Pri prechode interaguje s vlastným plynom Mliečnej dráhy a rozptýli sa. Táto dôležitá štúdia ukazuje, ako plyn vstupuje do galaxií a zapaľuje hviezdy. Jedného dňa sa planéty a hviezdne systémy v Mliečnej dráhe zrodia z materiálu, ktorý bol kedysi súčasťou Malého Magellanovho mračna.

Veľký Magellanov oblak je vodiacim objektom pre navigátorov a zároveň zaujímavým vesmírnym útvarom, ktorý priťahuje pozornosť astronómov už po stáročia.

Tmavá obloha južnej pologule je zafarbená nespočetnými svetelnými bodkami, medzi ktorými je jasne rozlíšiteľný jasný zhluk hviezd v tvare oblaku. Toto sú verné satelity našej rodnej Mliečnej dráhy – Veľký a Malý Magellanov oblak. Po mnoho storočí slúžia ako jediný referenčný bod pre cestovateľov v južných zemepisných šírkach. Opis týchto nahromadení prišiel do Európy s loďami prvého svetového navigátora Ferdinanda Magellana.

Súhvezdie Zlatá ryba, Veľký Magellanov mrak je v spodnej časti diagramu

Pythaghetta si v roku 1519 zapísal všetky dôležité udalosti z cesty a urobil si poznámky o všetkom, čo videl, a povedal obyvateľom severnej pologule o oblakoch, ktoré nikdy nevideli. Za svoje moderné meno vďačia aj vďačnému spoločníkovi Magellanovi. Po tragickej smrti priekopníka v boji s domorodcami, kronikár týmto spôsobom navrhol zvečniť pamiatku veľkého cestovateľa.

Rozmery a vlastnosti

Po prekročení rovníka smerom na juh môžete vidieť Veľký Magellanov oblak (LMC), čo je zvláštny svet, samostatná galaxia. Veľkosťou je výrazne nižšia ako Mliečna dráha, rovnako ako všetky satelity - ako centrálne objekty. LMC sa pohybuje po kruhovej dráhe a zažíva silný vplyv gravitácie našej Galaxie. Veľkosť tohto zhluku hviezd sa odhaduje na 10 000 svetelných rokov a z hľadiska hmotnosti kozmických telies a plynu v ňom je 300-krát nižšia ako Mliečna dráha. Naša planéta a LMC sú od seba vzdialené 163 tisíc svetelných rokov, no napriek tomu je to náš najbližší sused medzi vzdialenými svetmi Miestnej skupiny. Na začiatku štúdie boli Magellanove oblaky pripisované nepravidelným galaxiám, ktoré nemali presne definovanú štruktúru, no nové skutočnosti pomohli všimnúť si prítomnosť špirálových ramien a priečky. Trpasličia galaxia bola zaradená do podkategórie SBm.

Umiestnenie a zloženie

Veľké Magellanovo mračno, ktoré zaberá významnú časť súhvezdia Dorado, zahŕňa 30 miliárd hviezd. Je oveľa väčší a bližšie k Zemi ako Malý oblak, ktorý je s ním spojený prúdením vodíka a bežným plynovým závojom. V jeho štúdii, ktorú začali Peržania v 10. storočí, vedci dokázali výrazne pokročiť. Ovplyvnilo to úspešné umiestnenie objektu a skutočnosť, že všetky jeho komponenty sú približne v rovnakej vzdialenosti. Mnohé unikátne objekty, ktoré vypĺňajú malú galaxiu: hmloviny, superobrie hviezdy, guľové hviezdokopy, cefeidy, sa stali zdrojom neoceniteľných poznatkov o vývoji vesmíru.

Systematické pozorovania zatmení hviezd a zmien ich jasnosti pomohli presne vypočítať vzdialenosť ku kozmickým telesám, ich veľkosť a hmotnosť. Štúdium Veľkého Magellanovho oblaku prinieslo mnoho dôležitých objavov, ktoré nemožno preceňovať. Bola zaznamenaná dynamika netypická pre pevný vek našej Galaxie, sprevádzajúca objavenie sa nových hviezd. Pre Mliečnu dráhu sa takéto procesy skončili pred niekoľkými miliardami rokov. Na druhej strane Veľký oblak obsahuje tisíce objektov typu I veľké množstvo kov nachádzajúci sa v mladých hviezdach.

Významné BMO objekty

Obrázok hmloviny Tarantula s použitím filtrov Ha, OIII a SII. Celková doba expozície 3,5 hodiny. Zverejnil Alan Tough.

Slávna oblasť, kde dochádza k intenzívnej tvorbe hviezd, je hmlovina Tarantula, ktorá je pomenovaná pre svoju podobnosť s obrovským pavúkom. Na snímkach LMO toto miesto vyniká zvláštnym jasom. Vo vnútri oblaku plynu s priemerom tisíc svetelných rokov sa rodia nové hviezdy, ktoré vrhajú kolosálnu energiu do priestoru, ktorý ich pokrýva, a spôsobujú jeho žiaru.

Kataklyzmy sprevádzajúce koniec životného cyklu hviezd nie sú v hmlovine nezvyčajné. Astronómovia zaznamenali takéto uvoľnenie energie v roku 1987 - bola to najbližšia erupcia k Zemi zo všetkých zaznamenaných. Centrálna časť "Tarantule" je známa unikátnym objektom, ktorý sa tu nachádza, s názvom R131a1. Predstavuje ho najhmotnejšia zo skúmaných hviezd, ktorá prevyšuje Slnko 265-krát svojou hmotnosťou a 10 miliónovkrát svetelným tokom.

Jedna z jedinečných hviezd Veľkého Magellanovho oblaku sa stala predchodcom samostatnej triedy svietidiel. S Doradus je hypergigant, pomerne vzácny, s obrovskou hmotnosťou a svietivosťou, existujúci krátko. Jeho meno sa používa na pomenovanie triedy modrých premenných hviezd. Svetelný tok, ktorý vyžaruje, prevyšuje slnečný tok 500-tisíckrát. Okrem uvedených modrých obrov je potrebné vyzdvihnúť hviezdu LMC WHO G64. Toto je červený supergiant, jeho teplota je nízka - 3200 K, polomer je 1540 polomerov našej hviezdy a jas je 280 tisíckrát vyšší.

Pri sledovaní miliárd hviezd, ktoré vypĺňajú Veľký Magellanov mrak, sme si všimli, že niektoré z nich sa sťahujú opačný smer a líši sa svojim zložením. Ide o objekty ukradnuté gravitáciou galaxie jej susedovi, Malému oblaku. Poloha LMC na južnej pologuli oberá obyvateľov severných zemepisných šírok o možnosť ju pozorovať. A keby S Doradus nahradil k nám najbližšiu hviezdu, na Zemi by neexistovala žiadna tmavá denná doba.

> Magellanove oblaky

Magellanove oblaky– Veľké a malé Magellanove oblaky: popis galaxií a satelitov Mliečnej dráhy, vzdialenosť, veľkosť, súhvezdia Dorado a Tukan.

Starovekí ľudia sa neunúvali obdivovať nočné nebeské objekty. Samozrejme, pre nedostatok vedomostí boli mnohé z nich mylne považované za božský prejav alebo kométu. S rozvojom techniky dostala každá formácia svoje označenie.

Ide napríklad o Veľký a Malý Magellanov oblak. Ide o veľké oblaky plynu a hviezd, ktoré sú dostupné na detekciu bez použitia technológie. Odstránená o 200 000 a 160 000 svetelných rokov od našej galaxie. Ale napriek krátkej vzdialenosti sa ich črty mohli odhaliť až v minulom storočí. Stále však naďalej ukrývajú záhady.

Charakteristika Magellanových oblakov

Veľké a malé Magellanove oblaky- hviezdne oblasti, ktoré sa otáčajú a vystupujú vo forme samostatných častí. Oddeľuje ich 21 stupňov, no ich vzdialenosť je 75 000 svetelných rokov.

Veľký Magellanov oblak (LMC) sa nachádza v. Z tohto dôvodu je na treťom mieste z hľadiska blízkosti. Žije v ňom Malý Magellanov oblak (LMO).

Veľká je dvakrát väčšia ako Malá (14 000 svetelných rokov) v priemere, a preto sa tiež stáva štvrtou najväčšou galaxiou v roku . 10 miliárd krát masívnejšie a malé - 7 miliárd krát.

Ak hovoríme o štruktúre, potom Veľká označuje nepravidelné galaxie s výrazným pruhom v strede. Maly má tiež bar (verí sa, že tam bol špirálová galaxia, ktorého štruktúra bola narušená Mliečnou dráhou).

Okrem štruktúry a hmotnosti sa od našej galaxie líšia ešte dvoma vlastnosťami. V prvom rade majú oveľa viac plynu a nízku úroveň metalickosti (hviezdy sú menej bohaté na kovy). Okrem toho majú hmloviny a mladé hviezdne skupiny.

Množstvo plynu naznačuje, že Magellanove oblaky môžu vytvárať nové hviezdy, ktoré môžu byť staré len niekoľko stoviek miliónov rokov. Vidno to najmä v Boľšom, kde sa hviezdy tvoria v obrovskom počte. Tento moment môžete sledovať na jasnej hmlovine Tarantula.

Predpokladá sa, že Magellanove oblaky sa objavili pred 13 miliardami rokov (ako Mliečna dráha). Kedysi sa myslelo, že sú bližšie, no všetko sa vysvetľovalo tým, že Mliečna dráha skresľuje ich tvar. To posilňuje myšlienku, že sa tak blízko často nedostanú. Pozorovania Hubbleovho teleskopu v roku 2006 ukázali, že ich rýchlosť môže byť príliš vysoká na to, aby zostali satelitmi našej galaxie z dlhodobého hľadiska. Okrem toho sa zdá, že excentrické dráhy potvrdzujú, že k priblíženiu došlo iba raz v dávnej minulosti.

Štúdia z roku 2010 ukázala, že oblaky môžu v určitom čase prechádzať cez oblaky vytrhnuté z nich. O tom, že sú v kontakte s našou galaxiou, svedčí zmenená štruktúra a toky neutrálneho vodíka. Ich gravitácia ovplyvnila aj Mliečnu dráhu, ktorá zdeformovala vonkajšiu časť disku.

História objavenia Magellanových oblakov

Magellanove oblaky boli predmetom záujmu a uctievania mnohých kmeňov vrátane austrálskych domorodcov, Maorov na Novom Zélande a Polynézanov (používali sa ako navigačné značky). Pre seriózny výskum v 1. tisícročí pred Kr. prijal perzský astronóm As-Sufi. Veľkú nazval „ovca“ a poznamenal, že ju nebolo možné vidieť v severnej Arábii ani v Bagdade.

V 15. storočí sa k známosti pridali aj Európania. V tej chvíli prekvital obchod a pre tovar sa posielali lode. Portugalskí a holandskí námorníci ich nazývali „Cape Clouds“, keď sa plavili okolo Mysu Dobrej nádeje a Hornu.

Počas oboplávania sveta Ferdinandom Magellanom boli oblaky opísané ako slabé hviezdokopy. Johann Bayer ich pridal do svojho atlasu v roku 1603 a menšiu pomenoval „Malá hmlovina“.

John Herschel v rokoch 1834-1838 preskúmal južnú oblohu a opísal Small ako zakalenú masu svetla, vyrobenú v tvare oválu. V roku 1891 sa v južnom Peru objavila pozorovacia stanica s 24-palcovým ďalekohľadom, ktorý slúžil na pozorovanie Oblakov.

Jednou z vedkýň bola Henrietta Leavittová, ktorá našla premennú hviezdu v Malom. Jej výsledky sa objavili v tlači v roku 1908, „1777 premenných v Magellanových oblakoch“, kde bol preukázaný vzťah medzi periodickou variabilitou a jasnosťou.

Objav v roku 2006 (Oblaky sa môžu pohybovať príliš rýchlo) vyvolal podozrenie a myšlienky, že sa sformovali v inej galaxii. Andromeda sa stala kandidátkou. Vzhľadom na ich zloženie môžeme povedať, že ešte vytvoria nové hviezdy. Uplynú však milióny rokov a budú môcť vstúpiť do Mliečnej dráhy. Alebo zostanú veľmi blízko, poháňané naším vodíkom.