Magellanske skyer

De Magellanske Skyer  er de to største satellitgalakser i Mælkevejen : Den Store Magellanske Sky og Den Lille Magellanske Sky . De er gravitationsbundne, har en fælles skal af neutralt brint og et par mere almindelige strukturer - deres helhed kaldes det magellanske system.

Den Store Magellanske Sky er 50 kiloparsecs fra centrum af Mælkevejen, og den Lille Magellanske Sky er 56 kiloparsecs. Disse to galakser er ofte klassificeret som uregelmæssige , men der er en vis orden i strukturen af ​​den store magellanske sky, og den tilskrives mere korrekt til de magellanske spiralgalakser .

Sammenlignet med vores galakse har de magellanske skyer, især den lille, en højere massefraktion af interstellar gas og et lavere indhold af tunge grundstoffer. Forskelle i kemisk sammensætning indikerer, at de magellanske skyer ikke havde et indledende udbrud af stjernedannelse, hvor et stort antal stjerner blev dannet, som i Mælkevejen.

Ud over galakser omfatter det magellanske system flere relaterede strukturer: disse er den magellanske gasstrøm, der strækker sig over 180 kiloparsec, den magellanske bro af gas og stjerner, der forbinder galakser, samt en fælles skal af neutralt brint.

Karakteristika

De Magellanske Skyer er de to største satellitgalakser i Mælkevejen : Den Lille Magellanske Sky (LMC) og den Store Magellanske Sky (LMC) [1] . De er ret tæt på hinanden og er gravitationsbundne. Fra de magellanske skyer strækker den magellanske strøm - en aflang struktur af neutralt brint . Derudover har dette galaksepar en fælles skal af neutral brint [2] [3] , og mellem dem er der en "bro" af stjerner og gas - Den Magellanske Bro [4] . Helheden af ​​disse galakser og deres fælles strukturer kaldes det magellanske system [5] .

Galakser

Den Store Magellanske Sky er 50 kiloparsecs fra centrum af Mælkevejen, og den Lille Magellanske Sky er 56 kiloparsecs [komm. 1] , og afstanden mellem de magellanske skyer er 21 kiloparsek [7] . Disse to galakser er ofte klassificeret som irregulære , men den store magellanske sky har en vis strukturel orden, og det er mere korrekt at henvise til de magellanske spiralgalakser [8] .

Nogle parametre for de magellanske skyer [9]
BMO IMO
Deklination ( J2000 ) [10] [11] −69° 45′ 22″ −72° 48′ 01″
Right Ascension (J2000) [10] [11] 5 t  23 m  34,6 s 0 t  52 m  38,0 s
Afstand til Solen 50 kpc 59 kpc
Diameter [12] [13] 9,9 kpc 5,8 kpc
Vægt [14] 0,6—2⋅10 10 M ⊙ 3—5⋅10 9 M ⊙
Masse af neutral atomart brint 7⋅10 8 M ⊙ 5⋅10 8 M ⊙
Masse af molekylært hydrogen 10 8 M ⊙ 7,5⋅107M⊙ _ _ _
Antal stjerner [15] 5⋅10 9 1,5⋅10 9
Metallicitet [Fe/H] −0,30 -0,73
Absolut størrelse ( V ) −18,5 m _ −17,07 m _
Tilsyneladende størrelse (V) + 0,4m + 1,97m
Farveindeks B−V + 0,52m + 0,61m
Vinkeldimensioner synlige på himlen [10] [11] [komm. 2] 5,4° × 4,6° 2,6° × 1,6°
Sammensætning og stjernepopulation

Sammenlignet med vores galakse har de magellanske skyer, især den lille, en højere massefraktion af interstellar gas: i LMC er fraktionen af ​​neutralt brint flere gange højere end i Mælkevejen, og i MMO er det en ordre af størrelsesorden højere. Indholdet af tunge grundstoffer i de magellanske skyer er tværtimod meget lavere end i Mælkevejen [3] . Det er kendt, at interstellar udryddelse i de magellanske skyer øges kraftigere i korte bølger end i Mælkevejen, hvilket kan skyldes forskelle i kemisk sammensætning [18] .

Forskelle i kemisk sammensætning indikerer, at de magellanske skyer ikke havde et indledende udbrud af stjernedannelse, hvor der blev dannet et stort antal stjerner, som i Mælkevejen, men stjernedannelsen i de magellanske skyer begyndte på samme tid som i Mælkevejen , fordi gamle genstande også observeres i de magellanske skyer [3] . Hastigheden af ​​stjernedannelse i Den Store Magellanske Sky steg markant for 3-5 milliarder år siden. Den Lille Magellanske Sky er på et tidligere udviklingsstadium end den Store, og den har en lavere stjernedannelseshastighed [19] .

Stjernehobe og stjernedannende områder

Stjernehobesystemerne i de magellanske skyer er forskellige fra dem i Mælkevejen. De stjernerige kuglehobe i vores galakse er gamle objekter over 12 milliarder år gamle, mens der er to grupper af stjernerige hobe i de magellanske skyer. Nogle hobe ligner kugleformede stjernehobe i vores galakse: de har røde farver , lav metallicitet , og i nogle af dem observeres RR Lyrae-variabler . Andre hobe er blåere og mindre end 1 milliard år gamle: i dette ligner de åbne hobe , men de indeholder mange flere stjerner, er større og har former tæt på sfæriske. Sådanne objekter kaldes unge folkerige klynger , lignende objekter er ukendte i Mælkevejen [20] .  Åbne klynger i de magellanske skyer ligner generelt dem i vores galakse [21] .

Den Store Magellanske Sky indeholder den lyseste H II-region i hele den lokale gruppe , 30 Doradus , også kendt som Taranteltågen. Dens diameter er 200 parsecs , nær dens centrum er en ung og meget massiv stjernehob R136 [22] [23] . Denne hob indeholder stjerner med meget store masser, inklusive den mest massive af alle kendte - R136a1 , hvis masse er 265 M ⊙ [17] [24] .

Variable stjerner

Variable stjerner af forskellige typer observeres i de magellanske skyer . For eksempel har cepheider i gennemsnit kortere perioder end dem i vores galakse. Tilsyneladende skyldes dette den lavere metallicitet af de magellanske skyer, på grund af hvilken stjerner med lavere masse kan blive til cepheider end i Mælkevejen [25] .

I 1987 blev den eneste supernova i historien om observationer i den store magellanske sky, SN 1987A , registreret . Den er den tætteste på os siden supernovaen i 1604 [26] .

Bevægelse

De Magellanske Skyer roterer i forhold til hinanden med en periode på 900 millioner år, og omkring Mælkevejen laver de en omdrejning på 1,5 milliarder år [27] . I løbet af de seneste par omløbsperioder har galakser nærmet sig hinanden op til afstande på 2-7 kiloparsecs - den sidste tilgang skete for 200 millioner år siden. Den maksimale afstand mellem galakser under deres orbitale bevægelse kan nå 50 kiloparsecs [28] .

Omgivende galakser

Bortset fra to galakser omfatter det magellanske system forskellige strukturer forbundet med dem: Den magellanske strøm , den magellanske bro og en fælles skal af neutralt brint [5] . Alle disse strukturer indeholder 37 % af alt neutralt atomart brint i det magellanske system [29] .

Magellansk strøm

En aflang strøm af gas udgår fra de magellanske skyer - den magellanske strøm . Den har en længde på omkring 180 kiloparsecs (600 tusind lysår ) og passerer i begge retninger fra de magellanske skyer: i deres bevægelsesretning og imod den. På den himmelske sfære indtager den magellanske strøm en bue på 180° eller mere og passerer gennem galaksens sydpol . Den Magellanske Strøm observeres kun i radioområdet , ingen stjerner observeres i den [27] [30] . Dens masse er 5⋅10 8 M ⊙ [31] , stoffet i Magellansk Strøm strømmer ind i Mælkevejen: strømningshastigheden er 0,4 M ⊙ om året for neutral brint og mindst den samme for ioniseret brint [29] .

Den magellanske strøm blev dannet af stoffet fra en af ​​de magellanske skyer - højst sandsynligt den lille, men den nøjagtige mekanisme af denne proces er ukendt. Det antages, at den lille magellanske sky har mistet noget af sin masse enten på grund af hovedtrykunder den sidste passage gennem Mælkevejens skive, eller som et resultat af tidevandsinteraktioner mellem Skyerne med hinanden eller med vores galakse [27] [30] .

Magellan Bridge

Den Magellanske Bro er en struktur af gas og stjerner, der forbinder de Magellanske Skyer [4] [32] . Massen af ​​neutral brint i den er 3,3⋅10 8 M ⊙ , og massen af ​​ioniseret brint er 0,7-1,7⋅10 8 M ⊙ . Nogle gange, adskilt fra den magellanske bro, betragtes den såkaldte hale af den lille magellanske sky ( engelsk Small Magellanic Cloud Tail ) - et område, der støder op til den lille magellanske sky. Især Halen adskiller sig fra Broen ved en væsentlig lavere andel af ioniseret gas [29] .  

Det menes, at den magellanske bro blev dannet for 200 millioner år siden under den sidste konvergens af skyerne med hinanden. Under påvirkning af tidevandskræfter dannede en del af massen af ​​den lille magellanske sky denne struktur. I Broen er der både en ung stjernepopulation, som blev dannet efter broens fremkomst, og en ældre, der indeholder stjerner i alderen fra 400 millioner til 5 milliarder år [29] [32] [33] . Adskillige stjernehobe er også blevet opdaget i Most [34] .

Fælles skal af neutralt brint

De store og små magellanske skyer har en fælles skal af neutralt brint, som har en vinkelstørrelse på ti grader [35] . Tilstedeværelsen af ​​en sådan struktur indikerer, at Skyerne har været bundet til gravitation i lang tid [5] .

Systemudvikling

Det vides ikke, om de magellanske skyer oprindeligt blev dannet som et par galakser, eller om de blev til et par galakser først for relativt nylig [36] . Det menes, at galakser har været bundet til gravitation i mindst de sidste 7 milliarder år [5] .

De moderne parametre for begge galakser var væsentligt påvirket af historien om deres interaktion med hinanden og med vores galakse. For eksempel var den store magellanske sky oprindeligt en tynd skive uden stang, men i løbet af de sidste 9 milliarder år er der på grund af tidevandsinteraktioner med disse to galakser udviklet en stang og en glorie i den store magellanske sky, og tykkelsen af disken er steget [36] [37] .

I fremtiden vil der være en sammenlægning af de magellanske skyer med vores galakse. For Den Store Magellanske Sky er det mest sandsynlige tidspunkt for fusionen at finde sted 2,4 milliarder år, hvilket er tidligere end den forventede kollision mellem Mælkevejen og Andromedagalaksen [38] [39] .

Studiehistorie

De magellanske skyer har været kendt af indbyggerne på den sydlige halvkugle siden antikken. De blev afspejlet i forskellige folkeslags kulturer: for eksempel repræsenterede nogle sydamerikanske stammer dem som fjer af nandu -fugle og australske aboriginer  - som to kæmper , der nogle gange stiger ned fra himlen og kvæler sovende mennesker [40] [41] .

På den nordlige halvkugle i mindst det 10. århundrede e.Kr. e. de magellanske skyer var kendt af As-Sufi . For navigatører var de magellanske skyer af interesse, fordi de er placeret nær verdens sydpol , hvor der ikke er nogen klare stjerner [40] [42] .

De Magellanske Skyer fik deres moderne navn til ære for Fernand Magellan , som foretog den første jordomsejling i 1519-1522. Et af medlemmerne af Magellans team, Antonio Pigafetta , gav en beskrivelse af disse genstande. Derudover antog Pigafetta korrekt, at de magellanske skyer er sammensat af individuelle stjerner [40] .

I 1847 udgav John Herschel et katalog med 244 individuelle objekter i den lille magellanske sky og 919 i den store med koordinater og korte beskrivelser. I 1867 foreslog Cleveland Abbe første gang, at de magellanske skyer er separate galakser fra Mælkevejen [ 43] [44] .

Siden 1904 begyndte ansatte ved Harvard Observatory at opdage cepheider i de magellanske skyer. I 1912 opdagede Henrietta Leavitt , som også arbejdede ved Harvard Observatory, for de magellanske skyer et forhold mellem periode og lysstyrke for cepheider [45] . Dette forhold begyndte senere at spille en vigtig rolle i måling af afstande mellem galakser. Siden 1914 begyndte astronomer ved Lick Observatory systematisk at måle de radiale hastigheder af emissionståger i de magellanske skyer. Det viste sig, at alle disse objekter har store positive radiale hastigheder - dette var bevis til fordel for, at de magellanske skyer er adskilt fra Mælkevejen. Disse tre opdagelser, såvel som radioteleskopers påvisning af neutralt brint i og omkring de magellanske skyer , blev udnævnt af Harlow Shapley i 1956 som de vigtigste resultater relateret til de magellanske skyer. Derudover bemærkede han flere andre opdagelser: for eksempel opdagelsen af ​​forskellige stjernepopulationer i de magellanske skyer [42] [46] . Forskellige opdagelser, der er vigtige for astronomi, viste sig at være mulige, især på grund af det faktum, at de magellanske skyer er placeret ret tæt på Mælkevejen, men samtidig fjernes de fra dens skive, og de er svagt påvirket af interstellar absorption ; desuden er afstandene fra Jorden til objekterne i hver af de Magellanske Skyer næsten de samme, så forskellen i de tilsyneladende stjernestørrelser af de observerede objekter er lig med forskellen i deres absolutte stjernestørrelser . Af disse grunde kaldte Shapley de magellanske skyer for "værkstedet for astronomiske metoder" [3] [27] .

Senere i det 20. århundrede blev der også gjort et stort antal opdagelser: for eksempel blev den magellanske strøm opdaget, røntgenkilder blev opdaget i de magellanske skyer, og støvkomponenten i skyerne blev undersøgt ved hjælp af rumteleskopet IRAS [ 47] .

Noter

Kommentarer

  1. ↑ Afstandene fra disse galakser til Solen er henholdsvis 50 og 59 kiloparsecs [6] .
  2. ↑ Værdierne for den lineære størrelse og den vinkelmæssige størrelse svarer ikke til hinanden, da den lineære størrelse er angivet, målt ved isofoten på 25 m pr. kvadratsekund i det fotometriske bånd B , og vinkelstørrelsen, iflg. størrelsen synlig på himlen [16] [17]

Kilder

  1. ↑ Dybeste, bredeste udsigt over den store magellanske sky fra  SMASH . www.noirlab.edu . Hentet: 26. marts 2022.
  2. ↑ Zharov V.E. Magellanske skyer . Stor russisk encyklopædi . Hentet: 24. marts 2022.
  3. ↑ 1 2 3 4 Efremov Yu. N. Magellanske skyer . Astronet . Hentet: 24. marts 2022.
  4. ↑ 1 2 Korolev V. En "stjernebro" blev fundet mellem de magellanske skyer . N+1 . Hentet: 24. marts 2022.
  5. ↑ 1 2 3 4 Westerlund, 1997 , s. 21.
  6. ↑ van den Bergh, 2000 , pp. 145-146.
  7. ↑ van den Bergh, 2000 , pp. 93, 143, 145.
  8. ↑ Wilcots EM galakser af magellansk type i hele universet . - 01-03-2009. - T. 256 . — S. 461–472 . - doi : 10.1017/S1743921308028871 .
  9. ↑ van den Bergh, 2000 , pp. 93, 142-143, 145.
  10. ↑ 123 LMC . _ _ SIMBAD . Hentet: 12. august 2022.
  11. ↑ 123 SMC . _ _ SIMBAD . Hentet: 12. august 2022.
  12. ↑ Resultater for objekt Large Magellanic Cloud (LMC) . ned.ipac.caltech.edu . Hentet: 16. august 2022.
  13. ↑ Resultater for objekt Small Magellanic Cloud (SMC) . ned.ipac.caltech.edu . Hentet: 16. august 2022.
  14. ↑ Harris J., Zaritsky D. Spectroscopic Survey of Red Giants in the Small Magellanic Cloud. I. Kinematics  (engelsk)  // The Astronomical Journal. - 2006-05. — Bd. 131 , udg. 5 . — S. 2514–2524 . — ISSN 1538-3881 0004-6256, 1538-3881 . - doi : 10.1086/500974 . Arkiveret fra originalen den 26. marts 2022.
  15. ↑ Zharov V.E. Magellanske skyer . Stor russisk encyklopædi . Hentet 24. marts 2022. Arkiveret fra originalen 24. marts 2022.
  16. ↑ RC3 - ​​Third Reference Catalog of Bright Galaxies . heasarc.gsfc.nasa.gov . Hentet: 16. august 2022.
  17. ↑ 1 2 Hodge P.W. Magellansk sky  . Encyclopedia Britannica . Hentet 24. marts 2022. Arkiveret fra originalen 2. maj 2015.
  18. ↑ van den Bergh, 2000 , pp. 134-136.
  19. ↑ van den Bergh, 2000 , pp. 126, 142.
  20. ↑ Westerlund, 1997 , s. 43-46.
  21. ↑ Stjernehob  . _ Encyclopedia Britannica . Hentet: 29. marts 2022.
  22. ↑ Westerlund, 1997 , s. 202-220.
  23. ↑ van den Bergh, 2000 , pp. 112-115.
  24. ↑ Crowther PA, Schnurr O., Hirschi R., Yusof N., Parker RJ R136-stjernehoben er vært for flere stjerner, hvis individuelle masser i høj grad overstiger den accepterede stjernemassegrænse på 150 Msolar  // Månedlige meddelelser fra Royal Astronomical Society  . — Oxf. : Wiley-Blackwell , 2010. - 1. oktober ( vol. 408 ). — S. 731–751 . — ISSN 0035-8711 . - doi : 10.1111/j.1365-2966.2010.17167.x . Arkiveret fra originalen den 20. marts 2022.
  25. ↑ van den Bergh, 2000 , pp. 115-120, 149-152.
  26. ↑ van den Bergh, 2000 , pp. 129-133.
  27. ↑ 1 2 3 4 Magellanske skyer . Swinburne University of Technology . Dato for adgang: 16. april 2022.
  28. ↑ Yoshizawa AM, Noguchi M. Den lille magellanske skys dynamiske udvikling og dannelseshistorie: virkninger af interaktioner med galaksen og den store magellanske sky  // Månedlige meddelelser fra Royal Astronomical Society. — 2003-03-01. - T. 339 . — S. 1135–1154 . — ISSN 0035-8711 . - doi : 10.1046/j.1365-8711.2003.06263.x .
  29. ↑ 1 2 3 4 Barger KA, Haffner LM, Bland-Hawthorn J. Warm Ionized Gas Revealed in the Magellanic Bridge Tidal Remnant: Constraining the Baryon Content and the Escaping Ionizing Photons around Dwarf Galaxies  // The Astrophysical Journal. — 2013-07-01. - T. 771 . - S. 132 . — ISSN 0004-637X . - doi : 10.1088/0004-637X/771/2/132 .
  30. ↑ 12 Magellansk strøm . Swinburne University of Technology . Hentet: 13. august 2022.
  31. ↑ Nidever DL, Majewski SR, Butler Burton W., Nigra L. The 200° Long Magellanic Stream System  // The Astrophysical Journal. — 2010-11-01. - T. 723 . - S. 1618-1631 . — ISSN 0004-637X . - doi : 10.1088/0004-637X/723/2/1618 .
  32. ↑ 1 2 Bagheri G., Cioni M.-RL, Napiwotzki R. Påvisningen af ​​en ældre befolkning i den magellanske bro  // Astronomy and Astrophysics. — 01-03-2013. - T. 551 . — S. A78 . — ISSN 0004-6361 . - doi : 10.1051/0004-6361/201118236 .
  33. ↑ Skowron DM, Jacyszyn AM, Udalski A., Szymański MK, Skowron J. OGLE-ing the Magellanic System: Stellar populations in the Magellanic Bridge  // The Astrophysical Journal. — 2014-10-20. - T. 795 , nr. 2 . - S. 108 . — ISSN 1538-4357 . - doi : 10.1088/0004-637X/795/2/108 .
  34. ↑ Dias B., Angelo MS, Oliveira RAP, Maia F., Parisi MC VISCACHA-undersøgelsen. III. Stjernehobe modstykke til Magellansk bro og modbro i 8D  // Astronomi og astrofysik. - 01-03-2021. - T. 647 . - C. L9 . — ISSN 0004-6361 . - doi : 10.1051/0004-6361/202040015 .
  35. ↑ Brüns C., Kerp J., Staveley-Smith L., Mebold U., Putman ME The Parkes HI Survey of the Magellanic System  // Astronomy and Astrophysics. - 01-03-2005. - T. 432 . — s. 45–67 . — ISSN 0004-6361 . - doi : 10.1051/0004-6361:20040321 .
  36. ↑ 1 2 Bekki K., Chiba M. Dannelse og udvikling af de magellanske skyer - I. Oprindelsen af ​​strukturelle, kinematiske og kemiske egenskaber af den store magellanske sky  //  Månedlige meddelelser fra Royal Astronomical Society. - 2005-01. — Bd. 356 , udg. 2 . — S. 680–702 . - doi : 10.1111/j.1365-2966.2004.08510.x .
  37. ↑ Bekki K., Chiba M. Oprindelsen af ​​strukturelle og kinematiske egenskaber af den lille magellanske sky  // Publikationer fra Astronomical Society of Australia. - 2009-04-01. - T. 26 . — s. 37–57 . — ISSN 1323-3580 . - doi : 10.1071/AS08020 .
  38. ↑ Cautun M., Deason AJ, Frenk CS, McAlpine S. Efterdønningerne af den store kollision mellem vores galakse og den store magellanske sky  // Månedlige meddelelser fra Royal Astronomical Society  . — Oxf. : Wiley-Blackwell , 2019. - 21. februar ( vol. 483 , iss. 2 ). — S. 2185–2196 . — ISSN 1365-2966 0035-8711, 1365-2966 . - doi : 10.1093/mnras/sty3084 . Arkiveret fra originalen den 8. januar 2019.
  39. ↑ Small Magellanic Cloud: A Satellite Dwarf Galaxy  Neighbor . Space.com (13. december 2018). Hentet 2. maj 2022. Arkiveret fra originalen 2. maj 2022.
  40. ↑ 1 2 3 Westerlund, 1997 , s. en.
  41. ↑ Olsen K. Mød de magellanske skyer: Vores galakses lyseste  satellitter . Astronomy.com (20. november 2020). Hentet 29. april 2022. Arkiveret fra originalen 19. maj 2021.
  42. ↑ 12 van den Bergh, 2000 , s. 92.
  43. ↑ Westerlund, 1997 , s. 1-2.
  44. ↑ Abbe C. On the Distribution of the Nebulae in Space  //  Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. — 1867-04-12. — Bd. 27 , udg. 7 . — S. 257–264 . — ISSN 1365-2966 0035-8711, 1365-2966 . - doi : 10.1093/mnras/27.7.257a .
  45. ↑ Leavitt HS, Pickering EC Periods of 25 Variable Stars in the Small Magellanic Cloud.  // Harvard College Observatory Circular. - 1912-03-01. - T. 173 . — S. 1–3 . Arkiveret fra originalen den 14. maj 2022.
  46. ↑ Westerlund, 1997 , s. 2.
  47. ↑ Westerlund, 1997 , s. 3-5.

Litteratur

  Gå til Wikidata-elementet  Ordbøger og encyklopædier
I bibliografiske kataloger