Norii Magellanic

Norii Magellanic  sunt cele mai mari două galaxii satelit ale Căii Lactee : Marele Nor Magellanic și Micul Nor Magellanic . Sunt legați gravitațional, au o înveliș comună de hidrogen neutru și câteva structuri mai comune - totalitatea lor se numește sistemul Magellanic.

Marele Nor Magellanic se află la 50 de kiloparsec de centrul Căii Lactee, iar Micul Nor de Magellan este la 56 de kiloparsec. Aceste două galaxii sunt adesea clasificate ca neregulate , cu toate acestea, există o anumită ordine în structura Norului Mare Magellanic și este atribuită mai corect galaxiilor spirale Magellanic .

În comparație cu galaxia noastră, norii Magellanic, în special cel mic, au o fracție de masă mai mare de gaz interstelar și o abundență mai mică de elemente grele. Diferențele de compoziție chimică indică faptul că Norii Magellanic nu au avut o explozie inițială de formare stelară în care s-au format un număr mare de stele, ca în Calea Lactee.

Pe lângă galaxii, Sistemul Magellanic include mai multe structuri înrudite: acestea sunt fluxul de gaz Magellanic, care se întinde pe 180 de kiloparsecs, Podul Magellanic de gaz și stele care leagă galaxiile, precum și un înveliș comun de hidrogen neutru.

Caracteristici

Norii Magellanic sunt cele mai mari două galaxii satelit ale Căii Lactee : Micul Nor Magellanic (LMC) și Marele Nor Magellanic (LMC) [1] . Sunt destul de aproape unul de celălalt și sunt legați gravitațional. Din Norii Magellanic se întinde Streamul Magellanic - o structură alungită de hidrogen neutru . În plus, această pereche de galaxii are un înveliș comun de hidrogen neutru [2] [3] , iar între ele se află o „punte” de stele și gaze – Podul Magellanic [4] . Totalitatea acestor galaxii și structurile lor comune se numește sistemul Magellanic [5] .

Galaxii

Norul Mare de Magellan se află la 50 de kiloparsec de centrul Căii Lactee, iar Norul Mic de Magellan se află la 56 de kiloparsec [com. 1] , iar distanța dintre Norii Magellanic este de 21 kiloparsecs [7] . Aceste două galaxii sunt adesea clasificate ca neregulate , totuși, Marele Nor Magellanic are o anumită ordine structurală și este mai corect să ne referim la galaxiile spirale Magellanic [8] .

Unii parametri ai Norilor Magellanic [9]
BMO IMO
Declinare ( J2000 ) [10] [11] −69° 45′ 22″ −72° 48′ 01″
Ascensiunea la dreapta (J2000) [10] [11] 5 h  23 m  34,6 s 0 h  52 m  38,0 s
Distanța până la Soare 50 kpc 59 kpc
Diametru [12] [13] 9,9 kpc 5,8 kpc
Greutate [14] 0,6—2⋅10 10 M ⊙ 3—5⋅10 9 M ⊙
Masa hidrogenului atomic neutru 7⋅10 8 M ⊙ 5⋅10 8 M ⊙
Masa hidrogenului molecular 10 8 M ⊙ 7,5⋅107M⊙ _ _ _
Număr de stele [15] 5⋅10 9 1,5⋅10 9
Metalicitate [Fe/H] −0,30 −0,73
Mărimea absolută ( V ) −18,5 m _ −17,07 m _
Magnitudine aparenta (V) + 0,4 m + 1,97 m
Indicele de culoare B−V + 0,52 m + 0,61 m
Dimensiuni unghiulare vizibile pe cer [10] [11] [comm. 2] 5,4° × 4,6° 2,6° × 1,6°
Compoziția și populația stelară

În comparație cu Galaxia noastră, Norii Magellanic, în special cel Mic, au o fracție de masă mai mare de gaz interstelar: în LMC, fracția de hidrogen neutru este de câteva ori mai mare decât în ​​Calea Lactee, iar în MMO este o comandă. de magnitudine mai mare. Conținutul de elemente grele din Norii Magellanic, dimpotrivă, este mult mai scăzut decât în ​​Calea Lactee [3] . Se știe că extincția interstelară în Norii Magellanic crește în unde scurte mai brusc decât în ​​Calea Lactee, ceea ce se poate datora diferențelor de compoziție chimică [18] .

Diferențele de compoziție chimică indică faptul că Norii Magellanic nu au avut o explozie inițială de formare stelară în care s-au format un număr mare de stele, ca în Calea Lactee, dar formarea stelelor în Norii Magellanic a început în același timp cu Calea Lactee. , deoarece obiectele vechi sunt observate și în Norii Magellanic [3] . Rata de formare a stelelor în Marele Nor Magellanic a crescut considerabil acum 3-5 miliarde de ani. Micul Nor Magellanic se află într-un stadiu mai timpuriu de evoluție decât cel Mare și are o rată mai mică de formare a stelelor [19] .

Grupuri de stele și regiuni de formare a stelelor

Sistemele de clustere de stele din Norii Magellanic sunt diferite de cele din Calea Lactee. Grupurile globulare bogate în stele din galaxia noastră sunt obiecte vechi de peste 12 miliarde de ani, în timp ce există două grupuri de clustere bogate în stele în Norii Magellanic. Unele clustere sunt similare cu clusterele de stele globulare din Galaxia noastră: au culori roșii, metalități scăzute , iar în unele dintre ele se observă variabile RR Lyrae . Alte clustere sunt mai albastre și au mai puțin de 1 miliard de ani: în acest sens sunt similare cu clusterele deschise , dar conțin mult mai multe stele, sunt mai mari și au forme apropiate de sferice. Astfel de obiecte sunt numite grupuri tinere populate , obiecte similare sunt necunoscute în Calea Lactee [20] .  Grupurile deschise din Norii Magellanic sunt în general similare cu cele din Galaxia noastră [21] .

Marele Nor Magellanic conține cea mai strălucitoare regiune H II din întregul Grup Local , 30 Doradus , cunoscută și sub numele de Nebuloasa Tarantula. Diametrul său este de 200 de parsecs , în apropierea centrului său este un grup de stele tânăr și foarte masiv R136 [22] [23] . Acest cluster conține stele de mase foarte mari, inclusiv cea mai masivă dintre toate cunoscute - R136a1 , a cărei masă este de 265 M ⊙ [17] [24] .

Stele variabile

Stele variabile de diferite tipuri sunt observate în Norii Magellanic . De exemplu, Cefeidele , în medie, au perioade mai scurte decât cele din Galaxia noastră. Aparent, acest lucru se datorează metalității mai scăzute a Norilor Magellanic, datorită cărora stelele cu mase mai mici pot deveni Cefeide decât în ​​Calea Lactee [25] .

În 1987, a fost înregistrată singura supernovă din istoria observațiilor din Marele Nor Magellanic, SN 1987A . Este cea mai apropiată de noi de la supernova din 1604 [26] .

Mișcare

Norii Magellanic se rotesc unul față de celălalt cu o perioadă de 900 de milioane de ani, iar în jurul Căii Lactee fac o revoluție în 1,5 miliarde de ani [27] . În ultimele perioade orbitale, galaxiile s-au apropiat unele de altele până la distanțe de 2-7 kiloparsecs - ultima abordare a avut loc acum 200 de milioane de ani. Distanța maximă dintre galaxii în timpul mișcării lor orbitale poate ajunge la 50 kiloparsecs [28] .

Galaxiile din jur

În afară de două galaxii, sistemul Magellanic include diverse structuri asociate acestora: Fluxul Magellanic , Podul Magellanic și o înveliș comună de hidrogen neutru [5] . Toate aceste structuri conțin 37% din tot hidrogenul atomic neutru din sistemul Magellanic [29] .

Magellanic Stream

Un flux alungit de gaz emană din Norii Magellanic - Fluxul Magellanic . Are o lungime de aproximativ 180 de kiloparsecs (600 de mii de ani lumină ) și trece în ambele direcții de la Norii Magellanic: în direcția mișcării lor și împotriva acestuia. Pe sfera cerească , fluxul Magellanic ocupă un arc de 180° sau mai mult și trece prin polul sudic al galaxiei . Fluxul Magellanic este observat numai în domeniul radio , nu sunt observate stele în el [27] [30] . Masa sa este de 5⋅10 8 M ⊙ [31] , substanța Streamului Magellanic se varsă în Calea Lactee: debitul este de 0,4 M ⊙ pe an pentru hidrogenul neutru și cel puțin același pentru hidrogenul ionizat [29] .

Fluxul Magellanic s-a format din substanța unuia dintre Norii Magellanic - cel mai probabil, cel Mic, dar mecanismul exact al acestui proces este necunoscut. Se presupune că Micul Nor Magellanic și-a pierdut o parte din masă, fie din cauza presiunii din capîn timpul ultimei treceri prin discul Căii Lactee, sau ca urmare a interacțiunilor de maree ale Norilor între ei sau cu Galaxia noastră [27] [30] .

Magellan Bridge

Podul Magellanic este o structură de gaz și stele care leagă Norii Magellanic [4] [32] . Masa hidrogenului neutru din acesta este 3,3⋅10 8 M ⊙ , iar masa hidrogenului ionizat este 0,7–1,7⋅10 8 M ⊙ . Uneori, separat de Podul Magellanic, se ia în considerare așa-numita Coada Norului Mic de Magellan ( English Small Magellanic Cloud Tail ) - o zonă care se învecinează cu Micul Nor Magellanic. În special, Coada diferă de Pod într-o proporție semnificativ mai mică de gaz ionizat [29] .  

Se crede că Podul Magellanic s-a format acum 200 de milioane de ani în timpul ultimei convergențe a Norilor între ei. Sub influența forțelor mareelor, o parte din masa Micului Nor Magellanic a format această structură. În Pod, există atât o populație stelar tânără, care s-a format după apariția Podului, cât și una mai veche, care conține stele cu vârsta cuprinsă între 400 de milioane și 5 miliarde de ani [29] [32] [33] . Mai multe grupuri de stele au fost descoperite și în Most [34] .

Înveliș comun de hidrogen neutru

Norii Magellanic Mari și Mici au o înveliș comună de hidrogen neutru, care are o dimensiune unghiulară de zeci de grade [35] . Prezența unei astfel de structuri indică faptul că Norii au fost legați gravitațional de mult timp [5] .

Evoluția sistemului

Nu se știe dacă Norii Magellanic s-au format inițial ca o pereche de galaxii sau dacă au devenit o pereche de galaxii doar relativ recent [36] . Se crede că galaxiile au fost legate gravitațional cel puțin în ultimele 7 miliarde de ani [5] .

Parametrii moderni ai ambelor galaxii au fost influențați semnificativ de istoria interacțiunii lor între ele și cu galaxia noastră. De exemplu, Marele Nor Magellanic a fost inițial un disc subțire fără bară, dar în ultimii 9 miliarde de ani, datorită interacțiunilor mareelor ​​cu aceste două galaxii, în Marele Nor Magellanic s-au dezvoltat o bară și un halou, iar grosimea de discul a crescut [36] [37] .

În viitor, va avea loc o fuziune a Norilor Magellanic cu Galaxia noastră. Pentru Marele Nor Magellanic, cel mai probabil timp pentru ca fuziunea să aibă loc este de 2,4 miliarde de ani, ceea ce este mai devreme decât coliziunea așteptată dintre Calea Lactee și galaxia Andromeda [38] [39] .

Istoria studiului

Norii Magellanic sunt cunoscuți locuitorilor din emisfera sudică încă din antichitate. Ele s-au reflectat în culturile diferitelor popoare: de exemplu, unele triburi sud-americane i-au reprezentat ca pene ale păsărilor nandu , iar aborigenii australieni  - ca doi uriași care uneori coboară din cer și sugrumă oameni adormiți [40] [41] .

În emisfera nordică cel puțin în secolul al X-lea d.Hr. e. Norii Magellanic erau cunoscuți de As-Sufi . Pentru navigatori, Norii Magellanic au fost de interes deoarece sunt situati in apropierea Polului Sud al Lumii , langa care nu exista stele stralucitoare [40] [42] .

Norii Magellanic și-au primit numele modern în onoarea lui Fernand Magellan , care a făcut prima circumnavigare a lumii în 1519-1522. Unul dintre membrii echipei lui Magellan, Antonio Pigafetta , a oferit o descriere a acestor obiecte. În plus, Pigafetta a presupus corect că Norii Magellanic sunt formați din stele individuale [40] .

În 1847, John Herschel a publicat un catalog de 244 de obiecte individuale în Micul Nor Magellanic și 919 în The Large, cu coordonate și scurte descrieri. În 1867, Cleveland Abbe a sugerat pentru prima dată că Norii Magellanic sunt galaxii separate de Calea Lactee [ 43] [44] .

Din 1904, angajații Observatorului Harvard au început să descopere Cefeide în Norii Magellanic. În 1912, Henrietta Leavitt , care a lucrat și la Observatorul Harvard, a descoperit pentru Norii Magellanic o relație între perioadă și luminozitate pentru Cefeide [45] . Acest raport a început ulterior să joace un rol important în măsurarea distanțelor dintre galaxii. Din 1914, astronomii de la Observatorul Lick au început să măsoare sistematic vitezele radiale ale nebuloaselor de emisie din Norii Magellanic. S-a dovedit că toate aceste obiecte au viteze radiale pozitive mari - aceasta a fost o dovadă în favoarea faptului că Norii Magellanic sunt separați de Calea Lactee. Aceste trei descoperiri, precum și detectarea de către radiotelescoape a hidrogenului neutru în și în jurul Norilor Magellanic , au fost numite de Harlow Shapley în 1956 drept cele mai importante realizări legate de Norii Magellanic. În plus, el a remarcat câteva alte descoperiri: de exemplu, descoperirea diferitelor populații stelare în Norii Magellanic [42] [46] . Diverse descoperiri importante pentru astronomie s-au dovedit a fi posibile, în special, datorită faptului că Norii Magellanic sunt localizați destul de aproape de Calea Lactee, dar în același timp sunt îndepărtați de pe discul acesteia și sunt slab afectați de absorbția interstelară . ; în plus, distanțele de la Pământ la obiectele fiecăruia dintre Norii Magellanic sunt aproape aceleași, astfel încât diferența în magnitudinele stelare aparente ale obiectelor observate acolo este egală cu diferența în magnitudinele lor stelare absolute . Din aceste motive, Shapley a numit Norii Magellanic „atelierul metodelor astronomice” [3] [27] .

Mai târziu, în secolul al XX-lea, au fost făcute și un număr mare de descoperiri: de exemplu, a fost descoperit Fluxul Magellanic, au fost descoperite surse de raze X în Norii Magellanic, iar componenta de praf a Norilor a fost studiată cu ajutorul telescopului spațial IRAS . 47] .

Note

Comentarii

  1. ↑ Distanțele de la aceste galaxii la Soare sunt de 50, respectiv 59 kiloparsecs [6] .
  2. ↑ Valorile dimensiunii liniare și ale mărimii unghiulare nu corespund între ele, deoarece este indicată dimensiunea liniară, măsurată prin izofotul de 25 m pe secundă pătrată în banda fotometrică B și dimensiunea unghiulară, conform dimensiunea vizibilă pe cer [16] [17]

Surse

  1. ↑ Cea mai adâncă, cea mai largă vedere a Marelui Nor Magellanic din  SMASH . www.noirlab.edu . Preluat: 26 martie 2022.
  2. ↑ Zharov V.E. Nori Magellanic . Marea Enciclopedie Rusă . Preluat: 24 martie 2022.
  3. ↑ 1 2 3 4 Efremov Yu. N. Norii Magellanic . Astronet . Preluat: 24 martie 2022.
  4. ↑ 1 2 Korolev V. Un „pod stelar” a fost găsit între Norii Magellanic . N+1 . Preluat: 24 martie 2022.
  5. ↑ 1 2 3 4 Westerlund, 1997 , p. 21.
  6. ↑ van den Bergh, 2000 , pp. 145-146.
  7. ↑ van den Bergh, 2000 , pp. 93, 143, 145.
  8. ↑ Wilcots EM Galaxii de tip Magellanic din tot Universul . — 2009-03-01. - T. 256 . — S. 461–472 . - doi : 10.1017/S1743921308028871 .
  9. ↑ van den Bergh, 2000 , pp. 93, 142-143, 145.
  10. ↑ 123 LMC . _ _ SIMBAD . Preluat: 12 august 2022.
  11. ↑ 123 SMC . _ _ SIMBAD . Preluat: 12 august 2022.
  12. ↑ Rezultate pentru obiectul Large Magellanic Cloud (LMC) . ned.ipac.caltech.edu . Preluat: 16 august 2022.
  13. ↑ Rezultate pentru obiect Small Magellanic Cloud (SMC) . ned.ipac.caltech.edu . Preluat: 16 august 2022.
  14. ↑ Harris J., Zaritsky D. Spectroscopic Survey of Red Giants in the Small Magellanic Cloud. I. Cinematică  (engleză)  // The Astronomical Journal. — 2006-05. — Vol. 131 , iss. 5 . — P. 2514–2524 . — ISSN 1538-3881 0004-6256, 1538-3881 . - doi : 10.1086/500974 . Arhivat din original pe 26 martie 2022.
  15. ↑ Zharov V.E. Nori Magellanic . Marea Enciclopedie Rusă . Preluat la 24 martie 2022. Arhivat din original la 24 martie 2022.
  16. ↑ RC3 - ​​​​Al treilea catalog de referință al galaxiilor strălucitoare . heasarc.gsfc.nasa.gov . Preluat: 16 august 2022.
  17. ↑ 1 2 Hodge P.W. Magellanic Cloud  . Enciclopedia Britannica . Preluat la 24 martie 2022. Arhivat din original la 2 mai 2015.
  18. ↑ van den Bergh, 2000 , pp. 134-136.
  19. ↑ van den Bergh, 2000 , pp. 126, 142.
  20. ↑ Westerlund, 1997 , pp. 43-46.
  21. ↑ Cluster de stele  . Enciclopedia Britannica . Preluat: 29 martie 2022.
  22. ↑ Westerlund, 1997 , pp. 202-220.
  23. ↑ van den Bergh, 2000 , pp. 112-115.
  24. ↑ Crowther PA, Schnurr O., Hirschi R., Yusof N., Parker RJ Clusterul stelar R136 găzduiește mai multe stele ale căror mase individuale depășesc cu mult limita acceptată de 150M de masă stelară solară  // Monthly Notices of the Royal Astronomical Society  . — Oxf. : Wiley-Blackwell , 2010. - 1 octombrie ( vol. 408 ). — P. 731–751 . — ISSN 0035-8711 . - doi : 10.1111/j.1365-2966.2010.17167.x . Arhivat din original pe 20 martie 2022.
  25. ↑ van den Bergh, 2000 , pp. 115-120, 149-152.
  26. ↑ van den Bergh, 2000 , pp. 129-133.
  27. ↑ 1 2 3 4 Norii Magellanic . Universitatea de Tehnologie Swinburne . Data accesului: 16 aprilie 2022.
  28. ↑ Yoshizawa AM, Noguchi M. Evoluția dinamică și istoria formării stelelor a Micului Nor Magellanic: efectele interacțiunilor cu Galaxy și Large Magellanic Cloud  // Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. — 01-03-2003. - 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. — 01-07-2013. - T. 771 . - S. 132 . — ISSN 0004-637X . - doi : 10.1088/0004-637X/771/2/132 .
  30. ↑ 12 Pârâul Magellanic . Universitatea de Tehnologie Swinburne . Preluat: 13 august 2022.
  31. ↑ Nidever DL, Majewski SR, Butler Burton W., Nigra L. The 200° Long Magellanic Stream System  // The Astrophysical Journal. — 01-11-2010. - 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. The detection of an older population in the Magellanic Bridge  // 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. — 20.10.2014. - 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 The VISCACHA survey. III. Grupuri de stele omologul Podului Magellanic și al Contrapodului în 8D  // Astronomie și Astrofizică. — 2021-03-01. - 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 . — p. 45–67 . — ISSN 0004-6361 . - doi : 10.1051/0004-6361:20040321 .
  36. ↑ 1 2 Bekki K., Chiba M. Formarea și evoluția norilor Magellanic - I. Originea proprietăților structurale, cinematice și chimice ale Marelui Nor Magellanic  //  Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. - 2005-01. — Vol. 356 , iss. 2 . — P. 680–702 . - doi : 10.1111/j.1365-2966.2004.08510.x .
  37. ↑ Bekki K., Chiba M. Origin of Structural and Kinematic Properties of the Small Magellanic Cloud  // Publications of the Astronomical Society of Australia. — 01-04-2009. - T. 26 . — p. 37–57 . — ISSN 1323-3580 . - doi : 10.1071/AS08020 .
  38. ↑ Cautun M., Deason AJ, Frenk CS, McAlpine S. Urmările Marii Coliziuni dintre Galaxia noastră și Large Magellanic Cloud  // Monthly Notices of the Royal Astronomical Society  . — Oxf. : Wiley-Blackwell , 2019. - 21 februarie ( vol. 483 , iss. 2 ). — P. 2185–2196 . — ISSN 1365-2966 0035-8711, 1365-2966 . - doi : 10.1093/mnras/sty3084 . Arhivat din original pe 8 ianuarie 2019.
  39. ↑ Micul Nor Magellanic: A Satellite Dwarf Galaxy  Neighbor . Space.com (13 decembrie 2018). Preluat la 2 mai 2022. Arhivat din original la 2 mai 2022.
  40. ↑ 1 2 3 Westerlund, 1997 , p. unu.
  41. ↑ Olsen K. Faceți cunoștință cu Norii Magellanic: Cei mai strălucitori  sateliți ai galaxiei noastre . Astronomy.com (20 noiembrie 2020). Preluat la 29 aprilie 2022. Arhivat din original la 19 mai 2021.
  42. ↑ 12 van den Bergh, 2000 , p. 92.
  43. ↑ Westerlund, 1997 , pp. 1-2.
  44. ↑ Abbe C. On the Distribution of the Nebulose in Space  //  Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. — 1867-04-12. — Vol. 27 , iss. 7 . — P. 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.  // Circulara Observatorului Colegiului Harvard. - 1912-03-01. - T. 173 . — S. 1–3 . Arhivat din original pe 14 mai 2022.
  46. ↑ Westerlund, 1997 , p. 2.
  47. ↑ Westerlund, 1997 , pp. 3-5.

Literatură

  Accesați articolul Wikidata  Dicționare și enciclopedii
În cataloagele bibliografice