Відстань до галактики Велика Магелланова Хмара. Велике і Мала Магелланова Хмара. Зореутворення у Великій Магеллановій Хмарі

Якщо вам коли-небудь доведеться провести ніч на південь від екватора Землі, і південне оксамитово-чорне небо розкидає перед вами незвичні малюнки сузір'їв (чомусь завжди хочеться вірити, що десь там, за морями, завжди стоїть гарна погода), зверніть увагу на два невеликих туманних хмари на небі. Ці "ненормальні" Хмари не рухаються щодо зірок і як би "приклеєні" до неба.

В Європі таємничі хмари були відомі ще в середні століття, а корінні мешканці екваторіальних областей і земель південної півкулі знали про них, мабуть, задовго до цього. У XV столітті моряки називали хмари Капського (ім'я це схоже назвою Капській колонії - середньовічних британських володінь в Південній Африці, які перебували на території нинішньої Південно-Африканської Республіки).

Південний полюс світу, на відміну від північного, важче знайти на небі, так як поруч з ним немає таких яскравих і помітних зірок, як Полярна. Капские Хмари знаходяться неподалік від південного полюса небесної сфери і утворюють з ним майже рівносторонній трикутник. Це властивість Хмар зробило їх досить відомими об'єктами, і тому вони здавна застосовувалися в навігації. Однак природа їх залишалася загадкою для вчених того часу.

Під час навколосвітньої подорожі Фернана Магеллана в 1518 -1520 роках, його супутник і літописець Антоніо Пигафетта описав хмари в своїх подорожніх нотатках, що зробило факт їх існування надбанням широкої європейської громадськості. Після того, як Магеллан загинув в 1521 році в збройному конфлікті з місцевим населенням на Філіппінах, Пигафетта запропонував назвати хмари Магелланові - Великим і Малим, відповідно їх розмірами.

Видимі оком, розміри Магелланових Хмар на небі одні з найбільших серед усіх астрономічних об'єктів. Велика Магелланова Хмара (БМО) має протяжність більше 5 градусів, тобто 10 видимих ​​діаметрів Місяця. Мала Магелланова Хмара (ММО) трохи поменше - трохи більше 2 градусів. На фотографіях ж, де вдається зафіксувати і слабкі зовнішні райони, розміри Хмар - 10 і 6 градусів відповідно. Мале Хмара розташоване в сузір'ї Тукана, а Велике займає частину Золотої Риби, а також Столовою Гори.

Ще на початку нашого століття у вчених не було єдиної думки про природу хмар. В енциклопедії Брокгауза і Ефрона, наприклад, говориться, що Хмари - "не має суцільні плями, подібні іншим; вони представляють найдивовижніші скупчення багатьох туманних плям, зіркових куп і окремих зірок". І тільки після того, як в 20-х роках XX століття астрономи виміряли відстані до деяких туманностей, і стало ясно, що існують зоряні світи, що лежать далеко за межами нашої Галактики, Магелланові Хмари зайняли свою "нішу" серед небесних об'єктів.

Зараз відомо, що Магелланові Хмари - найближчі сусіди нашої Галактики у всій Місцевої Групи галактик. Світло від БМО йде до нас 230 тис. Років, а від ММО і того менше - "всього" 170 тис. Років. Для порівняння, найближча гігантська спіральна галактика - Туманність Андромеди, майже в 10 разів далі, ніж БМО. Лінійні розміри Хмар порівняно невеликі. Їх поперечники становлять 30 і 10 тисяч світлових років (нагадаємо, що наша Галактика має понад 100 тисяч світлових років в поперечнику).

Хмари мають типові для неправильних галактик форму і будову: на тлі клочковатой структури виділяються нерегулярно розподілені області підвищеної яскравості. І все ж порядок в будові цих галактик є. У БМО, наприклад, спостерігається впорядкований рух зірок навколо центру, що робить це Хмара схожим на "правильні" спіральні галактики, зірки в галактиці концентруються до площини, яку називають площиною галактики.

За рухом речовини Хмар можна дізнатися, як розташовані їх галактичні площині. Виявилося, що БМО лежить майже "долілиць" на небесній сфері (нахил менше 30 градусів). Це означає, що вся складна "начинка" Великого Хмари - зірки, хмари газу, скупчення - знаходяться практично на одному і тому ж відстані від нас, і яка спостерігається різниця в блиску різних зірок відповідає дійсності і не спотворена через різної відстані до них. У нашій Галактиці цим властивістю володіють тільки зірки в скупченнях.

Вдала орієнтація БМО, його "відкритість", а також близькість Магелланових Хмар до нас зробило їх справжньою астрономічної лабораторії, "об'єктом номер 1" для фізики зірок, зоряних скупчень і багатьох інших цікавих об'єктів.

Магелланові Хмари піднесли кілька сюрпризів астрономам. Одним з них стали зоряні скупчення. Вони були виявлені в Магелланових хмарах, як і в нашій Галактиці. У ММО їх знайдено близько 2000, в БМО - більше 6000, з яких близько сотні - кульові скупчення. У нашій Галактиці знаходиться кілька сотень кульових скупчень, і всі вони містять аномально мало хімічних елементів, важчих за гелій. У свою чергу, вміст металів однозначно залежить від віку об'єкта - адже чим довше живуть зірки, тим довше вони збагачують " навколишнє середовище" хімічними елементамиважчих за гелій. Низький вміст металів у зірках кульових скупчень нашої зоряної системи говорить про те, що їх вік вельми похилий - 10-18 млрд. Років. Це найстаріші об'єкти в нашій Галактиці.

Сюрприз очікував астрономів, виміряли "Металічність" скупчень в хмарах. У БМО було виявлено понад 20 кульових скупчень, у яких вміст металів таке ж, як у зовсім ще не старих зірок. Це означає, що за мірками астрономічних об'єктів скупчення народилися не так давно. Таких об'єктів в нашій Галактиці немає! Отже, в Магелланових хмарах освіту кульових скупчень продовжується, тоді як в Галактиці цей процес припинився багато мільярдів років тому. Найімовірніше, гігантські приливні сили в нашій зоряній системі встигають "розтягнути" ще не народилися кульові скупчення. У невеликих же за розміром і масою Магелланових хмарах, в більш "ввічливому" оточенні, є всі умови для освіти кульових зоряних скупчень.

Самі Хмари не виділяються в світі галактик через своїх скромних розмірів і світності. Однак у Великій Магеллановій Хмарі є об'єкт, який є помітною фігурою серед собі подібних. Йдеться про величезний, гарячому і яскравому хмарі газу, яке добре видно на фотографіях БМО. Називається воно "Туманність Тарантул", або, більш офіційно, 30 Золотої Риби. Назва Тарантул було дано туманності через її зовнішнього вигляду, В якому людина з багатою фантазією може розгледіти схожість з великим павуком. Протяжність туманності - близько тисячі світлових років, а загальна маса газу в 5 мільйонів разів перевищує масу Сонця. Світиться Тарантул як кілька тисяч зірок разом узятих. Це відбувається тому, що всередині туманності народжуються масивні гарячі зірки, що випромінюють набагато більше енергії, ніж зірки типу нашого Сонця. Вони нагрівають навколишнє їх газ і змушують його світитися. У нашій галактиці є лише кілька схожих за розмірами туманностей, але всі вони приховані від нас щільною завісою галактичної пилу. Якби не пил, вони теж представляли б собою помітні і яскраві небесні об'єкти.

Всередині туманності Тарантул знаходиться безліч вогнищ народження зірок, де зірки народжуються "оптом". Молоді масивні зірки, вік яких не перевищує декількох мільйонів років, показують нам ті області, де ще триває утворення зірок з згустків газу.

Усередині Тарантула також неодноразово вибухали наднові. Подібні вибухи зірок на кінцевій стадії їх еволюції призводять до того, що велика частина зірки розкидається по простору зі швидкостями в декілька тисяч кілометрів на секунду. Вибухи наднових зробили структуру туманності заплутаною, хаотичною, наповненою пересічними газовими волокнами і оболонками. Туманність Тарантул служить хорошим "полігоном" для перевірки теорій народження і загибелі зірок.

Магелланові Хмари зіграли важливу роль і в побудові міжгалактичної шкали відстаней. У Хмарах знайдено понад 2000 змінних зірок, більшість з яких - цефеїди. Період зміни блиску цефеїд тісно пов'язаний з їх світність, що робить ці зірки одним з надійніших індикаторів відстані до галактик. На прикладі Хмар дуже зручно порівнювати різні індикатори відстані, за якими будується міжгалактична "сходи" відстаней.

Якби людське око був здатний сприймати радіохвилі з довжиною хвилі 21 см (на цій довжині хвилі випромінює атомарний водень), то він побачив би дивовижну картину на небі. Він розгледів би щільні хмари газу в площині нашої Галактики - Чумацький Шлях, і окремі хмари на різних широтах - прилеглі газові туманності і хмари, "блукаючі" на високих широтах. Дивно змінилися б Магелланові Хмари. Замість двох розділених об'єктів "довгохвильовий" людина побачила б одне велике хмара з двома яскравими конденсації там, де ми звикли бачити Велике і Мале Магелланові Хмари.

Ще в 50-і роки було з'ясовано, що хмари занурені в загальну газову оболонку. Газ оболонки безперервно циркулює: охолоджуючись в міжгалактичному просторі, він випадає на Хмари під дією сили гравітації і виштовхується назад "поршнями" наднових, в результаті вибуху яких виникає розширюється оболонка гарячого газу з надлишковим тиском всередині (процес цей нагадує переміщення води в каструлі, що підігрівається знизу газовим пальником).

Нещодавно з'ясувалося також, що Хмари пов'язані спільною газової перемичкою не тільки один з одним. Знайдено газове волокно - тонка смуга газу, що починається на хмарах і йде через все небо. Воно пов'язує Магелланові Хмари з нашою Галактикою і декількома іншими галактиками Місцевої Групи. Його назвали "Магеллановою Потоком". Як же утворився цей потік? Швидше за все, кілька мільярдів років тому Магелланові Хмари зблизилися з нашою Галактикою. Наша гігантська зоряна система "витягнула" частина газу з Хмар своїм гравітаційним прітяжейіем, немов пилососом. Газ цей частково збагатив нашу зоряну систему. Залишок же його "мутною" в міжгалактичному просторі, утворивши Магелланова Потік.

Близькість Магелланових Хмар до нашої масивної Галактиці не проходить для них даром. Можливо, що зближення Хмар і Чумацького Шляху, що викликають обмін газом і зірками, відбувалися в минулому неодноразово. Якщо найближчим з хмар - Мале, підійде до нашої Галактиці в 3 рази ближче, ніж зараз, приливні сили його повністю зруйнують. У далекому майбутньому, можливо, відбудуться подібні зіткнення, і Магелланові Хмари будуть повністю поглинені нашим Чумацьким Шляхом. Вони не скоро "переваряться" в величезному череві нашої Галактики, і активізують народження зірок у місцях свого падіння, як це в більш сильній формі спостерігається при злитті великих галактик.

Подібно до планет-гігантів сонячної системи, Наш Чумацький шлях має безліч супутників - невеликих галактик, які гравітаційно з ним пов'язані. Найбільш відомими подібними об'єктами є Велике і Мале Магелланові хмари. Це дві карликові галактики, віддалені від нас на відстань близько 170 тисяч світлових років. Їх можна побачити неозброєним оком на південному небі.
Астрономам давно відомо, що частина світил у Великій Магеллановій хмарі є «неправильними». Їх швидкості, орбіти і хімічний складістотно відрізняються від більшості сусідів. На думку вчених, швидше за все ці зірки були вкрадені Великим Магеллановою хмарою в іншої галактики. Але який саме?

До недавніх пір в якості основного кандидата на цю роль розглядалася Мале Магелланова хмари. Аномальні зірки його сусіда мають схожий з ним хімічний склад. Крім того, обидві галактики з'єднані, що складається з водню і ланцюжки світил. Передбачається, що він утворився 200 мільйонів років тому, коли обидві галактики пройшли на невеликій відстані один від одного і гравітація Великої Магелланової хмари буквально вирвала зі свого сусіда потік зірок і газу.

Однак у свіжому випуску журналу Monthly Notices of the Royal Astronomical Society була, передбачає інше походження аномальних світил. Її автор, австралійський астроном Бенджамін Армстронг, провів комп'ютерне моделювання, яке показало що причиною всьому могло стати поглинання Великим Магеллановою хмарою сусідній карликової галактики, що відбулося 3 - 5 мільярда років тому. Подібний процес повинен привести до появи в центрі галактики великої групи зірок з ретроградними орбітами, що дуже схоже на реально спостережувану картину.

На думку Армстронга, такий сценарій може пояснити, чому зірки в кульових скупченнях Великої Магелланової хмари або дуже старі або дуже молоді без проміжних за віком світил. Поглинання сусідньої галактики мало спровокувати могутній спалахзореутворення, в результаті якої одночасно сформувалося велика кількість нових світил.

> Велика Магелланова Хмара

Велика Магелланова Хмара- карликова галактика і найближчий супутник Чумацького Шляху: відстань, сузір'я Золотої Риби, виявлення, народження зірок, обертання.

Велика Магелланова Хмара (БМО) - карликова галактика, яка виступає супутником для Чумацького Шляху (одна з найближчих до нашої планети). Вилучена на 163000 світлових років (між сузір'ями і) і нагадує слабку туманність в південній сфері.

Разом з найменовано на честь Фердинанда Магеллана. Однак, астрономи з південної півкулі виявили ці явища ще до навколосвітньої подорожі в 1519 році. Сам Магеллан помер під час поїздки, але команда залишила записи після повернення.

Місцезнаходження Великої Магелланової Хмари

Хмари помітні неозброєним оком, тому їх виявлення випередило винахід телескопа. Але знадобилося ще багато століть, щоб точно обчислити віддаленість. До 1994 року вважався найближчим галактичним об'єктом, поки не виявилася карликова еліптична галактика в. Але і вона протрималася на п'єдесталі лише до 2003 року, коли знайшли карликова галактика великий пес.

Велика Магелланова Хмара складається в. Найбільш відомий член - (в північній півкулі), яка спостерігається без використання техніки. Вона віддалена на 2.5 мільйонів світлових років і наближається до нас для фінального зіткнення.

Зореутворення у Великій Магеллановій Хмарі

Тут також помітно народження нових зірок. Вдалося сфотографувати в деяких ділянках величезні газові скупчення, які готують умови для «народження».

У туманності Тарантула були помічені ознаки активності і радіації. Це показало, що в центральній частині зосереджені тисячі масивних зірок, які здувають матеріал і створюють інтенсивне випромінювання з потужними вітрами. Можете помилуватися на зірки галактики Велика Магелланова Хмара на фото.

На знімку відображена молода зіркова група в Великій Магеллановій Хмарі.

Невелика зона формування зірок знаходиться на ділянці LHA 120-N 11. Розташований далеко від площини, але цій дистанції вистачає, щоб вивчати «новонароджених». Тим більше, що область повернута «обличчям», що тільки спрощує спостереження.

Обертання Великої Магелланової Хмари

Невелика віддаленість від Землі також допомогла вивчити Велика Магелланова Хмара детальніше, щоб усвідомити модель поведінки інших галактик. Варто звернути увагу на обертання, яке сприяє розумінню внутрішньої структури дискових галактик. Якщо у нас є швидкість обертання, то можна обчислити масу.

На обертання БМО йде 250 мільйонів років. Це з'ясували завдяки відстеженню зоряного пересування щодо небесної площині (вперше цей метод застосували на галактиці). Якщо провести подібний експеримент на Малому, то можна з'ясувати, як вони рухаються, а потім застосувати цю схему і до інших об'єктів в Місцевій Групі.

    Галактика дослідження Позначення LMC, БМО ... Вікіпедія

    Сущ., Кол під синонімів: 2 велике число (24) галактика (24) Словник синонімів ASIS. В.Н. Тришин. 2013 ... Словник синонімів

    Велика Магелланова Хмара- Больш е Магелл Анів хмара (галактика) ... Російський орфографічний словник

    Карликова галактика, супутник нашої Галактики. Нас відділяють від Великого Магелланової хмари 170 000 світлових років. Це одна з найближчих до нас галактик ... астрономічний словник

    Магелланова хмара термін може відноситься до наступних об'єктах: Астрономічні об'єкти Велика Магелланова Хмара карликова галактика. Мала Магелланова Хмара карликова галактика. Літературні твори«Магелланова ... ... Вікіпедія

    Цей термін має також інші значення див. Хмара (значення). Мала Магелланова Хмара Галактика ... Вікіпедія

    Хмара величезний потік водяного чи іншого пара (пилу) в атмосфері Землі або іншої планети. «Облако в штанах» поема Володимира Маяковського. Хмара 125 мм Протиградова реактивна система залпового вогню (12 ствольна) Хмара метеорадар МРЛ 1 ... ... Вікіпедія

    Сущ., Кол під синонімів: 24 безодня (41) велика кількість (44) ... Словник синонімів

    - ... Вікіпедія

    Морфологічна класифікація галактик система поділу галактик на групи за візуальними ознаками, використовувана в астрономії. Існує кілька схем поділу галактик на морфологічні типи. Найбільш відома була запропоновані ... ... Вікіпедія


Магелланові Хмари

- галактики-супутники нашої Галактики; розташовані відносно близько один до одного, утворюють гравітаційно пов'язану (подвійну) систему. Для неозброєного ока виглядають як ізольовані хмари Чумацького Шляху. Вперше М. О. описав Пигафетта, який брав участь в навколосвітній плаванні Магеллана (1519-22 рр.). Обидва Хмари - Велике (БМО) і Мале (ММО) - явл. неправильними галактиками. Інтегральні характеристики М. О. дані в таблиці.

Інтегральні характеристики Магелланових Хмар

БМО ММО
координати центру05 h 24 m -70 o00 h 51 m -73 o
галактична широта-33 o-45 o
кутовий діаметр8 o2,5 o
Відповідний лінійний розмір, кпк9 3
Відстань, кпк50 60
Інтегральна величина, M V -17,9m -16,3m
Нахил до променю зору27 o60 o
Середня променева швидкість, км / с+275 +163
Загальна маса,
Маса міжзоряного водню HI,

На найбільших телескопах в М. О. можна дозволити зірки з світність, близькою до сонячної; в той же час внаслідок значить. перевищення відстані до М. О. над їх поперечником відмінність видимих ​​зоряних величин входять до М. О. об'єктів одно відмінності їх абс. (Для БМО похибка не перевищує 0,1 m). Так як М. О. розташовані на високих галактичного. широтах, поглинання світла міжзоряним середовищем нашої Галактики і домішка її зірок мало спотворюють картину М. О. До того ж площину БМО (рис. 1) майже перпендикулярна променю зору, так що видиме сусідство входять до нього об'єктів означає, як правило, і просторову їх близькість. Все це допомагає вивченню взаємозв'язку зірок різного типу, Скупчень і дифузного речовини (зокрема, зірки високої світності видно там не далі 5-10 "від місця свого народження). М. О. зв." Майстерні астрономічних методів "(X. Шеплі), зокрема в М. О. була відкрита залежність період-світність для. Об'єкти М. О. володіють, поряд зі схожістю, і поруч вражаючих відмінностей від аналогічних членів Галактики, що вказує на зв'язок структурних особливостейгалактик з характеристиками їх населення.

В М. О. є величезна кількість всіляких віків і мас; каталог скупчень БМО включає 1600 Об'єктив, а повне їх число становить бл. 5000. Близько сотні з них виглядають як Галактики і дуже близькі до них по масам і ступеня концентрації зірок. Однак кульові скупчення Галактики все дуже старі [(10-18) років], тоді як в М. О. поряд з настільки ж старими скупченнями є ряд кульових скупчень (23 в БМО) з віками ~ 10 7 -10 8 років. Вік скупчень М. О. однозначно корелює з хім. складом (молоді скупчення містять відносно більше важких елементів), тоді як у скупчень галактичного. диска така кореляція відсутня.

У БМО відомо також 120 великих угруповань молодих зірок високої світності (ОВ-асоціацій), пов'язаних, як правило, з областями іонізованого водню (зонами НII). У ММО таких угруповань на порядок менше, молоді зірки зосереджені там в осн. тілі і в "крилі" ММО, витягнутому до БМО, тоді як в БМО вони розкидані по всьому хмари, а в осн. тілі переважають зірки з віком 10 8 -10 10 років. Радіоастрономіч. спостереження в лінії = 21 см нейтрального водню (HI) показали, що в БМО є 52 ізольованих комплексу HI зі пор. масою і розмірами 300-900 пк, а в ММО щільність HI майже рівномірно наростає до центру. Частка HI по відношенню до повної масі в БМО в дек. раз більше, ніж в Галактиці, а в ММО більше на порядок. Навіть в найбільш молодих об'єктах БМО вміст важких елементів, мабуть, трохи менше, ніж в Галактиці, в ММО воно, без сумніву, нижче в 2-4 рази. Всі ці особливості М. О. можна пояснити тим, що там не було первісної бурхливої ​​спалаху, який привів в Галактиці до вичерпання осн. запасів газу і порівняно швидкого збагачення його залишків важкими елементами протягом перших мільярдів (або сотень мільйонів) років існування Галактики. Присутність старих кульових скупченні і типу RR Ліри доводить, однак, що зореутворення почалося в М. О. і в Галактиці приблизно в один час. Наявність великої кількості молодих кульових скупчень в М. О. (в Галактиці їх немає), можливо, означає, що їх утворення в суч. диску Галактики перешкоджає спіральна хвиля щільності, к-раю може ініціювати зореутворення і в газових хмарах, які не досягли високого ступенястиснення (див.).

У кожному з М. О. відомо ~ 10 3 цефеїд, причому максимум в їх розподілі за періодами зрушать в ММО до малих періодів (в порівнянні з цефеїд в Галактиці), що також можна пояснити меншим вмістом в зірках ММО важких елементів. Розподіл цефеїд за періодами неоднаково в різних ділянках М. О., що відповідно до залежності період-вік пояснюється відмінністю віку масивних зірок в цих областях. Діаметр областей, в яких брало цефеїди і скупчення мають близькі віки, становить 300-900 пк. Об'єкти в цих зоряних комплексах, очевидно, генетично пов'язані один з одним - вони виникли з одного газового комплексу.

У дек. ділянках М. О. вивчені зірки типу RR Ліри, к-які в БМО мають пор. зоряну величину 19,5 mз дуже малою дисперсією, з чого слідують мала дисперсія їх светимостей і слабке поглинання світла в БМО. Пилових туманностей в БМО знайдено небагато (близько 70), і лише в деяких ділянках всередині і поблизу гігантської зони НII Тарантул (30 Золотої Риби) поглинання досягає 1-2 m. Відношення маси пилу до маси газу в БМО на порядок менше, ніж в Галактиці, і низький вміст пилу повинно відбиватися на особливостях зореутворення в М. О. Оболонки в БМО (відомо неск. Десятків) помітно більше за розмірами при тій же поверхневої яскравості, що і в Галактиці, діаметри їх, як і кільцевих зон НII, досягають 200 пк. Є 9 сверхгигантских оболонок НII з поперечником ок. 1 кпк. В М. О. найтісніший зв'язок з газом показує не 0-зірки, а. Помічено також, що області зореутворення в БМО знаходяться, як правило, в районах з найбільшим градієнтом щільності HI.

Зони НII, надгіганти і планетарні туманності (останніх відкрито 137 в БМО і 47 в ММО) дозволяють визначити центр обертання БМО. Він знаходиться в 1 кпк від його оптич. центру. Розбіжність пояснюється, мабуть, тим, що останній визначається по яскравих об'єктів, маса яких брало явл. домінуючою. Швидке обертання і невелика дисперсія швидкостей (близько 10 км / с для молодих об'єктів) свідчать про високий ступінь сплюснутости БМО (нек-риє астрономи вважають БМО спіральною галактикою з масивної перемичкою і слабо вираженими спіральними гілками). Старі кульові скупчення і, мабуть, зірки типу RR Ліри також зосереджені в диску, а не в короні БМО. Своєрідність кінематики ММО і дуже велику поверхневу щільність цефеїд в ньому можна пояснити тим, що ММО орієнтоване до нас торцем свого осн. тіла, тоді як БМО видно з напряму, майже перпендикулярного площині його диска.

Чудовою особливістю БМО явл. відкрита в ньому зоряна сверхассоціація, в центрі к-рій розташована гігантська зона НII (30 Золотої Риби, рис. 2) поперечником ок. 250 пк і масою. У центрі зони знаходиться компактне скупчення зірок дуже високої світності із загальною масою (Рис. 3). Воно явл. наймолодшим з відомих кульових скупчень і містить найпотужніші з молодих зірок. Центральний об'єкт скупчення яскравіше на 2 mінших зірок. Мабуть, це компактна група гарячих зірок, збудлива область НII. По ряду характеристик скупчення 30 Золотої Риби схоже на помірно активні