Wenn Sie jemals die Nacht südlich des Erdäquators verbringen und der südliche, samtschwarze Himmel ungewöhnliche Muster von Sternbildern vor Ihnen ausbreitet (aus irgendeinem Grund möchten Sie immer glauben, dass irgendwo dort, jenseits der Meere, dort ist immer gutes Wetter), achten Sie auf zwei kleine Nebelwolken am Himmel. Diese "anormalen" Wolken bewegen sich nicht relativ zu den Sternen und scheinen am Himmel "geklebt" zu sein.

In Europa waren mysteriöse Wolken bereits im Mittelalter bekannt, und die Ureinwohner der Äquatorregionen und der Länder der südlichen Hemisphäre wussten anscheinend schon lange vorher von ihnen. Im 15. Jahrhundert nannten Seefahrer das Wolkenkap (der Name ähnelt dem Namen der Kapkolonie - mittelalterlicher britischer Besitz in Südafrika, der sich auf dem Territorium der heutigen Republik Südafrika befindet).

Der Südpol der Welt ist im Gegensatz zum Norden schwieriger am Himmel zu finden, da es keine so hellen und auffälligen Sterne wie den Polar daneben gibt. Die Cape Clouds befinden sich in der Nähe des Südpols der Himmelskugel und bilden mit ihr ein nahezu gleichseitiges Dreieck. Diese Eigenschaft der Wolken machte sie zu bekannten Objekten, weshalb sie seit langem in der Navigation verwendet werden. Ihre Natur blieb den damaligen Wissenschaftlern jedoch ein Rätsel.

Während der Weltreise von Ferdinand Magellan in den Jahren 1518-1520 beschrieb sein Begleiter und Chronist Antonio Pigafetta die Wolken in seinen Reiseaufzeichnungen, die die Tatsache ihrer Existenz zum Eigentum der europäischen Öffentlichkeit machten. Nachdem Magellan 1521 in einem bewaffneten Konflikt mit der lokalen Bevölkerung auf den Philippinen starb, schlug Pigafetta vor, die Wolken Magellanisch zu nennen - Groß und Klein, entsprechend ihrer Größe.

Für das Auge sichtbar, ist die Größe der Magellanschen Wolken am Himmel eines der größten aller astronomischen Objekte. Die Große Magellansche Wolke (LMC) hat eine Länge von mehr als 5 Grad, d.h. 10 scheinbare Durchmesser des Mondes. Die Kleine Magellansche Wolke (LMC) ist etwas kleiner – knapp über 2 Grad. Auf den Fotos, wo es möglich ist, schwache äußere Regionen zu fixieren, beträgt die Größe der Wolken 10 bzw. 6 Grad. Die Kleine Wolke befindet sich im Sternbild Tukan und die Große Wolke nimmt einen Teil des Goldenen Fisches sowie des Tafelbergs ein.

Selbst zu Beginn unseres Jahrhunderts hatten Wissenschaftler keine einzige Meinung über die Natur der Wolken. Die Enzyklopädie von Brockhaus und Efron sagt zum Beispiel, dass die Wolken "keine festen Flecken wie andere sind; sie sind die erstaunlichsten Ansammlungen vieler Nebelflecken, Sternhaufen und einzelner Sterne." Und erst nachdem Astronomen in den 1920er Jahren die Entfernungen zu einigen Nebeln gemessen hatten und klar wurde, dass es weit jenseits unserer Galaxis Sternenwelten gibt, besetzten die Magellanschen Wolken ihre „Nische“ unter den Himmelsobjekten.

Es ist jetzt bekannt, dass die Magellanschen Wolken die nächsten Nachbarn unserer Galaxie in der gesamten Lokalen Gruppe von Galaxien sind. Licht vom LMC braucht 230.000 Jahre, um uns zu erreichen, und noch weniger vom MMO – „nur“ 170.000 Jahre. Zum Vergleich: Die nächste riesige Spiralgalaxie, der Andromeda-Nebel, ist fast zehnmal weiter entfernt als die LMC. Die linearen Abmessungen der Wolken sind relativ klein. Ihre Durchmesser betragen 30.000 und 10.000 Lichtjahre (denken Sie daran, dass unsere Galaxie einen Durchmesser von mehr als 100.000 Lichtjahren hat).

Die Wolken haben eine für irreguläre Galaxien typische Form und Struktur: Unregelmäßig verteilte Bereiche erhöhter Helligkeit heben sich vom Hintergrund einer zerklüfteten Struktur ab. Und doch herrscht Ordnung in der Struktur dieser Galaxien. In der LMC zum Beispiel gibt es eine geordnete Bewegung der Sterne um das Zentrum herum, wodurch diese Wolke wie "normale" Spiralgalaxien aussieht, die Sterne in der Galaxie sind auf einer Ebene konzentriert, die als Ebene der Galaxie bezeichnet wird.

Durch die Bewegung der Materie der Wolken kann man herausfinden, wie sich ihre galaktischen Ebenen befinden. Es stellte sich heraus, dass die LMC fast „flach“ auf der Himmelskugel aufliegt (die Neigung beträgt weniger als 30 Grad). Dies bedeutet, dass sich die gesamte komplexe "Füllung" der Großen Wolke - Sterne, Gaswolken, Haufen - fast in der gleichen Entfernung von uns befindet und der beobachtete Unterschied in der Helligkeit verschiedener Sterne wahr ist und nicht verzerrt wird unterschiedliche Entfernungen zu ihnen. In unserer Galaxie haben nur Sterne in Haufen diese Eigenschaft.

Die erfolgreiche Ausrichtung des LMC, seine „Offenheit“, sowie die Nähe der Magellanschen Wolken zu uns machten sie zu einem echten astronomischen Labor, „Objekt Nummer 1“ für die Physik von Sternen, Sternhaufen und vielen anderen interessanten Objekten.

Die Magellanschen Wolken haben den Astronomen einige Überraschungen gebracht. Einer von ihnen waren Sternhaufen. Sie wurden in den Magellanschen Wolken sowie in unserer Galaxie gefunden. Etwa 2000 davon wurden im MMC gefunden, mehr als 6000 im LMC, davon etwa hundert Kugelhaufen. In unserer Galaxie gibt es mehrere hundert Kugelsternhaufen, und alle enthalten ungewöhnlich wenige chemische Elemente, die schwerer als Helium sind. Der Gehalt an Metallen wiederum hängt eindeutig vom Alter des Objekts ab – denn je länger die Sterne leben, desto länger reichern sie die „Umwelt“ mit chemischen Elementen an, die schwerer als Helium sind. Der geringe Gehalt an Metallen in den Sternen der Kugelsternhaufen unseres Sternensystems weist darauf hin, dass ihr Alter sehr hoch ist - 10-18 Milliarden Jahre. Dies sind die ältesten Objekte in unserer Galaxie.

Eine Überraschung erwartete Astronomen, die die „Metallizität“ von Haufen in den Wolken maßen. In der LMC wurden mehr als 20 Kugelsternhaufen entdeckt, die den gleichen Metallgehalt haben wie noch nicht sehr alte Sterne. Dies bedeutet, dass die Haufen nach den Maßstäben astronomischer Objekte vor nicht allzu langer Zeit geboren wurden. In unserer Galaxis gibt es solche Objekte nicht! Folglich setzt sich in den Magellanschen Wolken die Bildung von Kugelsternhaufen fort, während dieser Prozess in der Galaxis vor vielen Milliarden Jahren aufhörte. Höchstwahrscheinlich haben gigantische Gezeitenkräfte in unserem Sternsystem Zeit, die ungeborenen Kugelsternhaufen „auseinanderzuziehen“. In den Magellanschen Wolken, klein in Größe und Masse, in einer "höflicheren" Umgebung, gibt es alle Bedingungen für die Bildung von Kugelsternhaufen.

Die Wolken selbst fallen in der Welt der Galaxien nicht wegen ihrer bescheidenen Größe und Leuchtkraft auf. Es gibt jedoch ein Objekt in der Großen Magellanschen Wolke, das eine herausragende Figur unter seiner Art ist. Wir sprechen von einer riesigen, heißen und hellen Gaswolke, die auf den Fotos des LMC deutlich zu sehen ist. Er heißt Tarantelnebel oder formeller 30 Dorado. Der Name Tarantula wurde dem Nebel aufgrund seines Aussehens gegeben, in dem eine Person mit einer reichen Vorstellungskraft die Ähnlichkeit mit einer großen Spinne erkennen kann. Die Länge des Nebels beträgt etwa tausend Lichtjahre, und die Gesamtmasse des Gases beträgt das 5-Millionenfache der Sonnenmasse. Die Vogelspinne leuchtet wie mehrere tausend Sterne zusammen. Dies liegt daran, dass im Nebel massereiche heiße Sterne geboren werden, die viel mehr Energie abgeben als Sterne wie unsere Sonne. Sie erhitzen das Gas um sich herum und bringen es zum Glühen. Es gibt nur wenige Nebel ähnlicher Größe in unserer Galaxie, aber sie sind alle von einem dichten Schleier aus galaktischem Staub vor uns verborgen. Ohne den Staub wären sie auch sichtbare und helle Himmelsobjekte.

Im Inneren des Tarantula-Nebels befinden sich viele Sternengeburtszentren, in denen Sterne "in großen Mengen" geboren werden. Junge massereiche Sterne, deren Alter mehrere Millionen Jahre nicht überschreitet, zeigen uns jene Regionen, in denen die Bildung von Sternen aus Gasklumpen noch im Gange ist.

Auch im Inneren der Tarantula sind immer wieder Supernovae explodiert. Solche Explosionen von Sternen in der Endphase ihrer Entwicklung führen dazu, dass der größte Teil des Sterns mit Geschwindigkeiten von mehreren tausend Kilometern pro Sekunde über den Weltraum verstreut ist. Supernova-Explosionen haben die Struktur des Nebels verwirrend und chaotisch gemacht, gefüllt mit sich kreuzenden gasförmigen Filamenten und Hüllen. Der Tarantula-Nebel dient als gutes Testfeld für Theorien über die Geburt und den Tod von Sternen.

Auch bei der Konstruktion der intergalaktischen Entfernungsskala spielten die Magellanschen Wolken eine wichtige Rolle. Über 2000 variable Sterne wurden in den Wolken gefunden, von denen die meisten Cepheiden sind. Die Periode der Helligkeitsänderung von Cepheiden hängt eng mit ihrer Leuchtkraft zusammen, was diese Sterne zu einem der zuverlässigsten Indikatoren für die Entfernung zu Galaxien macht. Am Beispiel der Wolken ist es sehr praktisch, verschiedene Entfernungsindikatoren zu vergleichen, nach denen die intergalaktische "Leiter" der Entfernungen aufgebaut ist.

Wenn das menschliche Auge in der Lage wäre, Radiowellen mit einer Wellenlänge von 21 cm wahrzunehmen (atomarer Wasserstoff emittiert bei dieser Wellenlänge), dann würde es am Himmel ein erstaunliches Bild sehen. Er hätte dichte Gaswolken in der Ebene unserer Galaxie - der Milchstraße - und einzelne Wolken in verschiedenen Breitengraden - nahegelegene Gasnebel und "wandernde" Wolken in hohen Breitengraden gesehen. Die Magellanschen Wolken würden sich erstaunlich verändern. Anstelle von zwei getrennten Objekten würde ein "langwelliger" Mensch eine große Wolke mit zwei hellen Verdichtungen sehen, wo wir es gewohnt sind, die Große und die Kleine Magellansche Wolke zu sehen.

Bereits in den 1950er Jahren wurde festgestellt, dass Wolken in eine gemeinsame Gashülle eingetaucht sind. Das Hüllengas zirkuliert ständig: Kühlt sich im intergalaktischen Raum ab, fällt es unter der Wirkung der Schwerkraft auf die Wolken und wird von Supernova-"Kolben" zurückgedrückt, wodurch eine sich ausdehnende Hülle aus heißem Gas mit Überdruck im Inneren erscheint (dieser Prozess ähnelt der Bewegung von Wasser in einem Topf, der von unten mit einem Gasbrenner erhitzt wird).

Kürzlich wurde auch deutlich, dass die Wolken nicht nur untereinander durch eine gemeinsame Gasbrücke verbunden sind. Ein Gasfilament wurde gefunden – ein dünnes Gasband, das in den Wolken beginnt und sich über den gesamten Himmel erstreckt. Sie verbindet die Magellanschen Wolken mit unserer Galaxie und mehreren anderen Galaxien in der Lokalen Gruppe. Es wurde der "Magellan-Strom" genannt. Wie ist dieser Stream entstanden? Höchstwahrscheinlich näherten sich die Magellanschen Wolken vor mehreren Milliarden Jahren unserer Galaxie. Unser riesiges Sternensystem „zog“ mit seiner Gravitationskraft wie ein Staubsauger einen Teil des Gases aus den Wolken. Dieses Gas hat unser Sternensystem teilweise angereichert. Der Rest davon "spritzte" in den intergalaktischen Raum und bildete den Magellanschen Strom.

Die Nähe der Magellanschen Wolken zu unserer riesigen Galaxie ist für sie nicht umsonst. Es ist möglich, dass die Konvergenz der Wolken und der Milchstraße, die den Austausch von Gas und Sternen verursacht, in der Vergangenheit mehr als einmal stattgefunden hat. Wenn die nächste der Wolken - Klein - unserer Galaxie dreimal näher kommt als jetzt, werden Gezeitenkräfte sie vollständig zerstören. In ferner Zukunft könnten ähnliche Kollisionen auftreten, und die Magellanschen Wolken werden vollständig von unserer Milchstraße absorbiert. Sie werden im riesigen Bauch unserer Galaxie nicht so schnell „verdaut“ und aktivieren an den Orten ihres Untergangs die Geburt von Sternen, wie sie in verstärkter Form bei der Verschmelzung großer Galaxien zu beobachten ist.

Forscher der NASA und der Pennsylvania State University haben mit der Raumsonde Swift die detaillierteste UV-Untersuchung durchgeführt, die jemals von der Großen und Kleinen Magellanschen Wolke durchgeführt wurde. Das resultierende 160-Megapixel-Mosaik der Großen Magellanschen Wolke (LMC) und der 57-Megapixel-Kleinen Magellanschen Wolke (LMC) wurden am 3. Juni 2013 auf dem 222. Kongress der American Astronomical Society präsentiert.

Die neuen Bilder zeigen etwa eine Million Quellen im LMC und etwa 250.000 im MMO, die von 1600 bis 3300 Angström reichen (Angström ist eine internationale Einheit für Wellenlängen, entspricht einem zehnmillionstel Millimeter), was der ultravioletten Wellenlänge entspricht Reichweite, von denen die meisten vollständig die Erdatmosphäre blockiert.

Um ein 160-Megapixel-LMO-Mosaik zu erhalten, waren 2.200 Bilder dieses Objekts erforderlich, und ihre Hinzufügung dauerte etwa fünfeinhalb Tage. Das MMO-Image ist etwas einfacher und besteht aus 656 Teilen, die Bearbeitungszeit betrug etwa zwei Tage. Beide erhaltenen Bilder haben eine Winkelauflösung von 2,5 Bogensekunden, was für dieses Teleskop das maximal Mögliche ist.

Sagt Michael Siegel, leitender Forscher für das Programm Ultraviolet/Optical Telescope (UVOT) von Swift:

„Bisher gab es nur sehr wenige UV-Beobachtungen dieser Galaxien, und es gab keine einzige Studie mit einer so beispiellosen Auflösung. Somit schließt dieser Rückblick viele Fragen zum aktuellen Stand der Großen und Kleinen Wolken. Mit den resultierenden Mosaiken können wir in einem Bild beobachten, wie die Sterne alle Stadien ihres Lebens durchlaufen, was beim Studium unserer Galaxie sehr schwer zu verstehen ist, da wir uns in ihr befinden.“

LMC und MMO befinden sich in einer Entfernung von 163.000 bzw. 200.000 Lichtjahren von uns und drehen sich umeinander sowie um die Milchstraße. Die LMC ist etwa ein Zehntel so groß wie unsere Galaxie und enthält nur ein Prozent ihrer Masse. MMO ist halb so groß wie LMO und enthält zwei Drittel seiner Masse.

Das Studium von Galaxien im ultravioletten Bereich ermöglicht es Astronomen, die Sterne, aus denen sie bestehen, im Detail zu untersuchen. Im ultravioletten Bereich wird das Licht schwacher Sterne unterdrückt, wodurch die Struktur heißer Haufen, Gaswolken und Sternentstehungsgebiete sichtbar wird. Bis heute gibt es in Bezug auf Auflösung und Sichtfeld keine Analoga zum Ultraviolett-Teleskop, das auf dem Swift-Apparat installiert ist.

Gesamtansicht der Großen und Kleinen Magellanschen Wolke. Quelle: Axel Mellinger, Central Michigan Univ.



Ultraviolettes Bild der Großen Magellanschen Wolke.

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Magellansche Wolken– Große und Kleine Magellansche Wolke: Beschreibung von Galaxien und Satelliten der Milchstraße, Entfernung, Größe, Sternbilder Dorado und Tukan.

Die alten Menschen wurden nicht müde, die nächtlichen Himmelsobjekte zu bewundern. Aufgrund des Mangels an Wissen wurden viele von ihnen natürlich mit einer göttlichen Manifestation oder einem Kometen verwechselt. Mit der Entwicklung der Technologie erhielt jede Formation ihre eigene Bezeichnung.

Da sind zum Beispiel die Große und die Kleine Magellansche Wolke. Dies sind große Wolken aus Gas und Sternen, die ohne den Einsatz von Technologie für die Erkennung verfügbar sind. Um 200.000 und 160.000 Lichtjahre von unserer Galaxie entfernt. Aber trotz der kurzen Entfernung konnten ihre Merkmale erst im letzten Jahrhundert enthüllt werden. Sie verbergen jedoch weiterhin Geheimnisse.

Eigenschaften der Magellanschen Wolken

Große und Kleine Magellansche Wolke- Sternregionen, die sich drehen und in Form von separaten Stücken hervortreten. Sie sind um 21 Grad voneinander getrennt, aber ihre Entfernung beträgt 75.000 Lichtjahre.

Die Große Magellansche Wolke (LMC) befindet sich in. Aus diesem Grund liegt es in Bezug auf die Nähe auf dem dritten Platz. Die Kleine Magellansche Wolke (LMO) lebt in.

Die Große ist im Durchmesser doppelt so groß wie die Kleine (14.000 Lichtjahre), weshalb sie auch die viertgrößte Galaxie in wird. 10 Milliarden Mal massiver und Klein - 7 Milliarden Mal.

Wenn wir über die Struktur sprechen, dann bezieht sich das Große auf unregelmäßige Galaxien mit einem markanten Balken in der Mitte. Maly hat auch einen Balken (es wird angenommen, dass es sich um eine Spiralgalaxie handelte, deren Struktur durch die Milchstraße gestört wurde).

Neben Struktur und Masse unterscheiden sie sich in zwei weiteren Merkmalen von unserer Galaxie. Erstens haben sie viel mehr Gas und eine geringere Metallizität (Sterne sind weniger reich an Metallen). Außerdem haben sie Nebel und junge Sterngruppen.

Die Fülle an Gas legt nahe, dass die Magellanschen Wolken neue Sterne bilden können, die nur wenige hundert Millionen Jahre alt sein können. Besonders deutlich wird dies im Bolschoi, wo Sterne in großer Zahl entstehen. Sie können diesen Moment auf dem hellen Tarantelnebel verfolgen.

Es wird angenommen, dass die Magellanschen Wolken vor 13 Milliarden Jahren erschienen sind (wie die Milchstraße). Früher dachte man, sie seien näher, aber alles wurde damit erklärt, dass die Milchstraße ihre Form verzerrt. Dies verstärkt die Vorstellung, dass sie sich nicht oft so nahe kommen. Hubble-Beobachtungen im Jahr 2006 zeigten, dass ihre Geschwindigkeit möglicherweise zu hoch ist, um langfristig Satelliten unserer Galaxie zu bleiben. Darüber hinaus scheinen die exzentrischen Umlaufbahnen zu bestätigen, dass die Annäherung nur einmal in der fernen Vergangenheit stattgefunden hat.

Eine Studie aus dem Jahr 2010 zeigte, dass die Wolken möglicherweise vorbeiziehende Wolken sind, aus denen irgendwann gezupft wurde. Die Tatsache, dass sie mit unserer Galaxie in Kontakt stehen, wird durch die veränderte Struktur und Strömung von neutralem Wasserstoff belegt. Ihre Schwerkraft wirkte sich auch auf die Milchstraße aus, die den äußeren Teil der Scheibe verformte.

Die Geschichte der Entdeckung der Magellanschen Wolken

Die Magellanschen Wolken waren ein Objekt des Interesses und der Anbetung für viele Stämme, darunter die australischen Aborigines, die Maori in Neuseeland und die Polynesier (die als Navigationsmarkierungen verwendet wurden). Für ernsthafte Forschung im 1. Jahrtausend v. vom persischen Astronomen As-Sufi übernommen. Er nannte das Große „Schaf“ und bemerkte, dass es in Nordarabien oder Bagdad nicht zu sehen sei.

Im 15. Jahrhundert schlossen sich Europäer der Bekanntschaft an. In diesem Moment blühte der Handel und Schiffe wurden nach Waren geschickt. Portugiesische und niederländische Seefahrer nannten sie "Cape Clouds", als sie am Kap der Guten Hoffnung und am Horn vorbeisegelten.

Während der Weltumrundung von Ferdinand Magellan wurden die Wolken als schwache Sternhaufen beschrieben. Johann Bayer nahm sie 1603 in seinen Atlas auf und nannte den kleineren „Kleinen Nebel“.

John Herschel zwischen 1834-1838 Erkundete den südlichen Himmel und beschrieb Small als eine wolkige Lichtmasse in Form eines Ovals. 1891 erschien im Süden Perus eine Beobachtungsstation mit einem 24-Zoll-Teleskop, mit dem die Wolken beobachtet wurden.

Eine der Wissenschaftlerinnen war Henrietta Leavitt, die im Kleinen einen veränderlichen Stern fand. Ihre Ergebnisse erschienen 1908 im Druck, „1777 Variables in the Magellanic Clouds“, wo die Beziehung zwischen periodischer Variabilität und Helligkeit demonstriert wurde.

Die Entdeckung im Jahr 2006 (Wolken können sich zu schnell bewegen) weckte den Verdacht und Gedanken, dass sie sich in einer anderen Galaxie gebildet haben. Andromeda wurde ein Kandidat. Angesichts ihrer Zusammensetzung können wir sagen, dass sie immer noch neue Sterne schaffen werden. Aber Millionen von Jahren werden vergehen, und sie können in die Milchstraße eindringen. Oder sie bleiben ganz in der Nähe, angetrieben von unserem Wasserstoff.

Die Magellanschen Wolken sind die uns am nächsten liegenden Galaxien. Sie werden so genannt, weil sie von dem Gefährten und Historiographen Magellan Pigafetta beobachtet und beschrieben wurden. Diese Wolkengalaxien sind nur auf der Südhalbkugel zu beobachten. Dort machten die Matrosen der Magellan-Expedition auf zwei am Himmel leuchtende Nebel aufmerksam. Sie begleiteten ausnahmslos die Expedition von 1519-1522.

Die Galaxien der Magellanschen Wolke zeichnen sich durch eine reiche und vielfältige Zusammensetzung von Sternen aus. Richtungen zu den Großen und Kleinen Magellanschen Wolken bilden Winkel von 33 und 45° mit der Ebene der Galaxis. Das ist sehr gut für Beobachtungen, da der Staub in der Ebene der Galaxis nicht stört.

Die Entfernung zu jeder der Magellanschen Wolken beträgt 46 kpc. Das ist nur eineinhalb Mal so groß wie die Galaxie. Beide Wolken sind durch einen Abstand von etwa 20 kpc voneinander getrennt. Das ist viel weniger als die Entfernung zwischen benachbarten Galaxien. Wissenschaftler glauben, dass unsere Galaxie und die beiden Magellanschen Wolken, da sie so nahe beieinander liegen, als eine, aber als dreifache Galaxie betrachtet werden sollten. Beide Magellanschen Wolken sind in eine gemeinsame Hülle aus neutralem Wasserstoff eingetaucht. Außerdem sind sie durch eine Wasserstoffbrücke miteinander verbunden. Es ist merkwürdig, dass Wasserstoff, der sich in der Nähe der Hauptebene der Galaxis befindet, einen Vorsprung bildet, der auf die Magellanschen Wolken gerichtet ist. Etwas Ähnliches wie ein spiralförmiger Zweig erstreckt sich von der Big Cloud in die entgegengesetzte Richtung von der Galaxie. Wenn dies tatsächlich ein spiralförmiger Zweig ist, muss es einen zweiten geben, der mit ihm gepaart und auf die Galaxie gerichtet ist. Ein solcher zweiter Spiralarm kann zwar vorhanden sein, ist aber perspektivisch schwer zu erkennen. Es wird sogar zugegeben, dass die Big Cloud und unsere Galaxie durch eine Gasbrücke miteinander verbunden sind. Die in Abbildung 41 gezeigte Große Magellansche Wolke hat einen Durchmesser von etwa 10 kpc. Die Wolke hat eine komplexe und vielfältige Struktur. Deutlich ist ein länglicher Körper zu erkennen, der Jumpern bei gekreuzten Spiralen ähnelt. Sie können viele kleine Details sehen, die sich aufgrund der Position von Gruppen von Überriesensternen bilden.

Die Sternpopulation vom Typ I überwiegt in der Großen Magellanschen Wolke. In der Großen Wolke gibt es fast fünftausend Überriesen von extrem hoher Leuchtkraft. Jeder von ihnen strahlt mehr Energie aus als 10.000 Sonnen. In der Big Cloud befindet sich der weiße Stern HD 33579. Dieser Stern wird auch S Goldfish genannt. Dieser Stern leuchtet wie eine Million Sterne.

Die Abmessungen der Kleinen Magellanschen Wolke (Abb. 42) sind etwa viermal kleiner als die der Großen - 2,2 kpc. Und die Sternpopulation vom Typ I ist darin nicht so vielfältig. In beiden Magellanschen Wolken gibt es 532 große Gasnebel. Die meisten von ihnen befinden sich in der Big Cloud.

Reis. 41. Große Magellansche Wolke

Reis. 42. Kleine Magellansche Wolke

In den Magellanschen Wolken gibt es viele Sternhaufen. Wissenschaftler haben 1100 offene Cluster in der Big Cloud und mehr als 100 in der Small Cloud registriert. In der Großen Wolke wurden 35 Kugelhaufen entdeckt, in der Kleinen Wolke 5. In den Magellanschen Wolken wurden Kugelhaufen gefunden, die in unserer Galaxie nicht zu finden sind. Sie enthalten viele blaue und weiße Riesen. Deshalb sind sie weiß. Gewöhnliche Kugelsternhaufen bestehen aus roten Riesen, daher ist ihre Farbe gelb-orange. Es wird angenommen, dass weiße Kugelsternhaufen im Vergleich zu gewöhnlichen sehr jung sind.

Die Magellanschen Wolken enthalten viele variable Sterne verschiedener Typen. Nur in den Magellanschen Wolken und in unserer Galaxie lassen sich lang- und kurzperiodische Cepheiden beobachten. In den Magellanschen Wolken wurden neue Sterne beobachtet. Sie unterschieden sich tatsächlich nicht vom Neuen unserer Galaxie.

In den Magellanschen Wolken gibt es viel diffuse Materie. Wasserstoff ist über das gesamte Volumen von Galaxien verteilt. Der Wasserstoffanteil in den Magellanschen Wolken beträgt 6 %. In unserer Galaxie beträgt der Wasserstoffanteil nur 1-2%.

In den Magellanschen Wolken gibt es keinen Staub. Aber das bedeutet nicht, dass es nicht da ist. Indirekte Fakten lassen den Schluss zu, dass es in den Magellanschen Wolken mehr Staub gibt als in unserer Galaxis.

Weit am südlichen Himmel, unerreichbar für die Augen der Bewohner der Nordhalbkugel der Erde, schwer fassbar für die großen Teleskope, die auf der Nordhalbkugel gebaut und installiert werden, gibt es zwei bemerkenswerteste Objekte des Himmels, zwei Schätze der Astronomie - die Große und die Kleine Magellansche Wolke.

Die erste uns überlieferte Beschreibung von Beobachtungen der Magellanschen Wolken stammt von Pigafetta, einem Begleiter und Geschichtsschreiber Magellans auf einer nervenaufreibenden Weltreise. Als 1519-1522. Magellans Schiffe segelten entlang der südlichen Gewässer des Atlantiks und dann des Pazifiks und des Indischen Ozeans. Pigafetta machte auf zwei leuchtende Nebel aufmerksam, die hoch am Himmel standen und die Expedition ständig begleiteten, und beschrieb sie. Nichts davon ist am Nordhimmel zu sehen.

Die große Bedeutung der Magellanschen Wolken für die Wissenschaft ergibt sich aus der Tatsache, dass dies die uns am nächsten liegenden Galaxien sind. Der nächste Nachbar, das Sculptor-System, ist doppelt so weit entfernt. Darüber hinaus sind die Magellanschen Wolken Galaxien mit einer äußerst reichen und vielfältigen Zusammensetzung von Objekten. In dieser Hinsicht halten sie die Palme im Lokalen Galaxiensystem. Das System in Sculptor ist eine viel weniger interessante Galaxie ohne Überriesensterne, Sternhaufen, Gasnebel und andere Objekte, die für die Untersuchung der Entwicklung von Sternen und Sternsystemen wichtig sind. Die nächsten Galaxien, die in ihrer Zusammensetzung mit den Magellanschen Wolken vergleichbar sind, sind der Andromeda-Nebel (NGC 224) und der Triangulum-Nebel (NGC 598). Aber sie sind 10 mal weiter entfernt. Und das bedeutet, dass die Magellanschen Wolken mit einem 60-cm-Teleskop genauso detailliert untersucht werden können wie NGC 224 und NGC 598 mit einem riesigen 6-Meter-Teleskop. Welche interessanten Informationen könnten erhalten werden, wenn man ein 6-Meter-Teleskop auf die Magellanschen Wolken richtet! Wie ein Beobachter jedoch bemerkte: „Gott beschloss, einen Scherz zu spielen, indem er Astronomen auf der Nordhalbkugel der Erde platzierte und die Magellanschen Wolken am südlichen Himmel platzierte.“

Die Länder der nördlichen Hemisphäre haben schon lange ein 5-Meter-Teleskop und eine Vielzahl von Teleskopen mit einem Objektivdurchmesser von zwei bis drei Metern. Und 1976

In der Sowjetunion wurde ein Sechs-Meter-Teleskop in Betrieb genommen.

Bis vor kurzem gab es auf der Südhalbkugel nur zwei 180-cm-Teleskope. Mit ihrer Hilfe wurden vor allem die Magellanschen Wolken beobachtet. Erst vor kurzem wurde die südliche Hemisphäre endlich mit 4- und 3,7-Meter-Teleskopen bereichert. Es wird Jahre, zehn Jahre dauern, bis diese Teleskope einen wesentlichen Beitrag zur Erforschung der Magellanschen Wolken leisten werden.

Viele Objekte werden in den Magellanschen Wolken sogar erfolgreicher untersucht als in unserer Galaxie selbst. Das liegt zum einen daran, dass die interessantesten Objekte der Galaxie sehr nahe an ihrer Hauptebene liegen, und da wir uns auch in der Nähe dieser Ebene befinden, werden Beobachtungen durch die Absorption von Licht durch dunkle Staubmaterie stark behindert, was ist ebenfalls in der Nähe der Hauptebene konzentriert. Richtungen zu den Großen und Kleinen Magellanschen Wolken bilden Winkel von 33 und 45° mit der Ebene der Galaxie, sodass die Absorption von Licht einen sehr schwachen Effekt hat. Ein weiterer Vorteil der Magellanschen Wolken ist die Möglichkeit, durch den Vergleich der scheinbaren Helligkeiten ihrer Sterne die absoluten Helligkeitsgrößen zu vergleichen. Ein solcher Vergleich ist möglich, weil die Größe der Magellanschen Wolken im Vergleich zu ihrer Entfernung gering ist und alle Sterne jeder Wolke als ungefähr gleich weit von uns entfernt angesehen werden können. Diese Bedingung ist natürlich für die Sterne unserer Galaxie nicht erfüllt, und wie wichtig ihre Bedeutung sein kann, zeigt das folgende historische Beispiel.

1910 entdeckte G. Leavitt (USA) bei der Beobachtung von Cepheiden in der Kleinen Magellanschen Wolke, dass langperiodische Cepheiden, die eine größere Helligkeit haben, auch eine längere Helligkeitsänderungsperiode haben. Ziemlich genau wurde die Regel erfüllt, wonach eine doppelt so lange Periode einer um 0 m geringeren Größe der Cepheiden entsprach, 6. Da für Sterne in den Magellanschen Wolken die Differenz der absoluten Helligkeiten gleich der Differenz der scheinbaren Helligkeiten ist, wurde dies durch ein physikalisches Gesetz festgelegt – eine doppelt so große Periode in den Cepheiden der Kleinen Magellanschen Wolke entspricht einer absoluten Helligkeit um 0 m kleiner,6, also 1,7-fache Leuchtkraft. Anschließend stellte sich heraus, dass dieses Gesetz universell ist. Es gilt für langperiodische Cepheiden der Großen Magellanschen Wolke, der Galaxie, des Andromeda-Nebels und anderer Galaxien; Eine ähnliche Beziehung wurde auch für kurzperiodische Cepheiden festgestellt. Die offene Abhängigkeit ermöglichte die Entwicklung einer neuen Methode zur Bestimmung von Entfernungen, die in der Astronomie eine wichtige Rolle spielte. Wenn Sie die Entfernung zu einem Sternhaufen oder einer Galaxie bestimmen müssen, reicht es aus, in diesem System einen Cepheiden zu finden, die Änderung seiner Helligkeit zu beobachten und die Periode zu bestimmen, und letztere dann aus dem Verhältnis zwischen der Periode und dem Absolutwert zu bestimmen Größenordnung M. Es ist auch notwendig, die scheinbare Sternhelligkeit m zu messen, und dann wird die unbekannte Entfernung r berechnet.

Wie wichtig die Methode der Entfernungsbestimmung von Cepheiden ist, lässt sich daran ablesen, dass sie zur Grundlage für die Bestimmung von Entfernungen zu anderen Galaxien geworden ist.

Wenn in den Magellanschen Wolken keine langperiodischen Cepheiden beobachtet wurden, konnte die Beziehung zwischen ihrer Periode und absoluten Sternhelligkeit erst viel später hergestellt werden, da der Unterschied in den Entfernungen zu den langperiodischen Cepheiden der Galaxis verhindert, dass sich diese Abhängigkeit manifestiert auf sichtbare Weise.

Der Abstand zu jeder der Magellanschen Wolken beträgt mit 46 kpc nur das Anderthalbfache des Durchmessers der Galaxie, und der Abstand zwischen der Großen und der Kleinen Wolke beträgt etwa 20 kpc. Diese Entfernungen sind um ein Vielfaches kleiner als die durchschnittlichen Entfernungen zwischen benachbarten Galaxien im Allgemeinen und sogar als die durchschnittlichen Entfernungen zwischen benachbarten Galaxien im Lokalen Galaxiensystem. Daher ist es richtiger anzunehmen, dass die Galaxie und die Magellanschen Wolken eine Dreifachgalaxie bilden. Die gegenseitige Beeinflussung in diesem Dreiersystem, in dem die Galaxie als Hauptkörper und die Magellanschen Wolken als Trabanten zu betrachten sind, lässt sich daran ablesen, dass beide Magellanschen Wolken, wie Radiobeobachtungen zeigen, in eine gemeinsame Hülle aus neutralem Wasserstoff eingetaucht sind und sind zusätzlich durch eine Wasserstoffbrücke miteinander verbunden, und Wasserstoff, der sich in der Nähe der Hauptebene der Galaxis befindet, bildet einen Vorsprung, der auf die Magellanschen Wolken gerichtet ist. So etwas wie ein spiralförmiger Ast erstreckt sich von der Big Cloud in die entgegengesetzte Richtung von der Galaxie, und dann sollte es einen ähnlichen Ast geben, der aufgrund der Perspektive nicht zu unterscheiden ist, in Richtung der Galaxie. Es ist möglich, dass die Große Wolke und die Galaxie durch eine Gasbrücke miteinander verbunden sind.

Die Große Magellansche Wolke hat einen Durchmesser von etwa 10 kpc und eine komplexe und vielfältige Struktur. Deutlich zeichnet sich ein länglicher Körper ab, der an gekreuzte Spiralen erinnert. Es gibt viele kleine Details, die das Ergebnis von Gruppierungen von Überriesensternen sind. Die Große Wolke wird von Sternpopulationen des Typs I dominiert und ist voll von prominenten Vertretern dieses Populationstyps. In dieser Hinsicht übertrifft die Große Magellansche Wolke sogar die Region der Spiralarme unserer Galaxis. Es enthält viele blaue Überriesen von extrem hoher Leuchtkraft. Der französische Astronom Vaucouler zählte in der Großen Wolke 4.700 Überriesen, von denen jeder stärker strahlt als 10.000 Sonnen, und hier befinden sich die Leuchtkraft-Meister unter den uns bekannten Sternen.

Die Tabelle listet die bekannten Sterne mit der höchsten Leuchtkraft in verschiedenen Galaxien auf.

Wir sehen, dass der Leuchtkraft-Champion unter allen Sternen, die wir unterscheiden (in fernen Galaxien können wir einzelne Sterne nicht unterscheiden), der weiße Stern HD 33579 ist, der sich in der Großen Magellanschen Wolke befindet. Dieser Stern wird auch S Goldfish genannt. Seine absolute Helligkeit beträgt -10 m,1 und er scheint wie etwa eine Million Sonnen. Wenn HD 33579 anstelle eines Centauri anstelle des uns nächsten Sterns stünde, dann würde die Menschheit auf der Erde mit einer zusätzlichen und helleren als der heutigen Nachtbeleuchtung versorgt. In dieser Entfernung würde HD 33579 wie fünf Monde leuchten. Die Tabelle zeigt; dass die Große Magellansche Wolke in Bezug auf die Kraft der Überriesensterne an erster Stelle steht; Unsere Galaxie und der Triangulum-Nebel (NGC 598) stehen an zweiter Stelle unter den nahen Galaxien, und die Kleine Magellansche Wolke, der Andromeda-Nebel (NGC 224) und NGC 6822 an dritter Stelle.

Angesichts der Tatsache, dass alle Sterne der Großen Magellanschen Wolke fast gleich weit von uns entfernt sind, ist es in diesem System bequemer als in unserer Galaxie, die relative Anzahl von Sternen unterschiedlicher Leuchtkraft zu bestimmen.

Indem er die Anzahl der Sterne unterschiedlicher scheinbarer Helligkeit in einem der Abschnitte der Big Cloud zählte und die Entfernung kannte, erhielt Thackeray die in der Tabelle dargestellten Ergebnisse

Leider konnte Thackeray nur Überriesen und leuchtende Riesen zählen. Befände sich das 5-Meter-Teleskop auf der Südhalbkugel, dann könnten die Berechnungen auf Sterne mit M = +5 m ausgedehnt werden, also etwa auf unsere Sonne. Dies würde sehr interessante Informationen über die Sternpopulation der Magellanschen Wolken liefern. Aus Thackerays Ergebnissen folgt, dass mit abnehmender Leuchtkraft von Überriesen und Giganten die Zahl der Sterne dieser Leuchtkraft zunimmt. Es wäre interessant zu wissen, bis zu welchen absoluten, stellaren Größen diese Regelmäßigkeit reicht. Ist bei einem bestimmten Leuchtkraftwert die maximale Sternzahl erreicht, nach der bei weiterer Abnahme der Leuchtkraft die Zahl der Sterne einer gegebenen Leuchtkraft bereits abnimmt? ,

Die Größe der Kleinen Magellanschen Wolke ist ungefähr viermal kleiner als die Große - 2,2 kpc. Trotz der Ähnlichkeit im Aussehen, der gegenseitigen Nähe und anscheinend des gemeinsamen Ursprungs finden sich Unterschiede in der Sternpopulation der Wolken. In der Kleinen Wolke ist der Typ I der Sternpopulation nicht so stark vertreten und seine Vertreter sind nicht so herausragende Exemplare wie in der Großen Wolke.

Wir beobachten andere Galaxien durch unsere Galaxie. Um die Eigenschaften einzelner Sterne in anderen Galaxien zu bestimmen, muss man sie von den Sternen unserer Galaxie, die auf diese Galaxien projiziert werden, unterscheiden und trennen können. Andernfalls, wenn wir einen schwachen und nahen Stern, der sich beispielsweise in einer Entfernung von 46 kpc befindet, als einen Stern betrachten, der Teil der tausendmal weiter entfernten Großen Magellanschen Wolke ist, wird die Leuchtkraft des Sterns übertrieben bis 1000 2 - millionen mal. So kann man jede Menge fiktive „Überriesen“ bekommen. Ein zuverlässiger Weg, die Studie vor solchen Fehlern zu schützen, ist die Bestimmung der Radialgeschwindigkeit des Sterns. Wenn beispielsweise ein Stern, der sich in Richtung der Großen Magellanschen Wolke befindet, eine Radialgeschwindigkeit hat, die sich nicht sehr von der Radialgeschwindigkeit der Wolke selbst + 280 km / s unterscheidet, wenn diese Radialgeschwindigkeit nämlich im Intervall + liegt 250- + 310 km/s, dann gehört der Stern zweifelsfrei zur Großen Magellanschen Wolke. Wenn ein Stern zur Galaxie gehört und nur auf die Große Magellansche Wolke projiziert wird, dann wird seine Geschwindigkeit +60 - +70 km/s nicht überschreiten. In dieser Richtung treten andere Radialgeschwindigkeiten, die beispielsweise im Intervall von +70 bis +260 km/s liegen, nicht auf.

Sie können auch Ihre eigenen Bewegungen verwenden. In den Sternen anderer Galaxien sind sie aufgrund sehr großer Entfernungen immer gleich Null. Wenn ein Stern seine eigene Bewegung hat, ist es definitiv ein Stern in unserer Galaxie. Die Sternpopulation vom Typ I ist durch das Vorhandensein großer Nebel aus gasförmigem Wasserstoff gekennzeichnet. Und in dieser Hinsicht sticht die Große Magellansche Wolke, vollgestopft mit Wasserstoffnebeln, unter den nahen Galaxien hervor. In beiden Magellanschen Wolken gibt es 532 große Gasnebel, von denen der überwiegende Teil Teil der Großen Wolke ist. Hier befindet sich auch der grandioseste bekannte Gasnebel - 30 Goldfish, der einen Durchmesser von etwa 200 ns und eine Masse von 500.000 Sonnen hat. Zum Vergleich weisen wir darauf hin, dass der größte bekannte Wasserstoffnebel in unserer Galaxie einen Durchmesser von 6 kpc hat und seine Masse nur 100 Sonnenmassen beträgt.

In den Magellanschen Wolken gibt es viele Sternhaufen. Bereits 1847 zählte John Herschel, der eigens nach Südafrika reiste, um die Magellanschen Wolken zu beobachten, 919 in der Großen Wolke und 214 in der Kleinen Wolke, Sternhaufen und Wolken aus diffuser Materie. Derzeit die Gesamtzahl; Es gibt 1600 katalogisierte offene Sternhaufen in der Großen Wolke und über 100 in der Kleinen Wolke. Alle diese Sternhaufen sind in Größe und Leuchtkraft mit den reichsten offenen Sternhaufen in unserer Galaxie vergleichbar. Man muss denken, dass es in den Magellanschen Wolken eine große Anzahl offener Haufen kleinerer Größe und weniger sternreicher gibt, die noch nicht identifiziert wurden.

Kugelsternhaufen ähnlich den Kugelsternhaufen der Galaxie wurden in Big Cloud 35 und Small Cloud 5 entdeckt. Aber es wurden auch neue Objekte entdeckt, die in der Galaxie nicht gefunden werden - Kugelsternhaufen, die viele bläuliche und weiße Riesen enthalten und daher ein Weiß haben Farbe, während die sogenannten "gewöhnlichen" Kugelsternhaufen, einschließlich aller Kugelsternhaufen in der Galaxie, nur rote Riesen haben und ihre Farbe gelb-orange ist. Diese Kugelsternhaufen eines neuen Typs sind von großem Interesse. Es wird angenommen, dass ihr Alter gering ist, während "gewöhnliche" Kugelsternhaufen alte Formationen sind. Es muss eine Antwort auf die Frage gefunden werden, warum es blaue Kugelsternhaufen in der Großen Magellanschen Wolke gibt, aber nicht in der Galaxie.

Die Magellanschen Wolken sind reich an variablen Sternen verschiedener Typen. Nur in diesen beiden Galaxien, unsere nicht mitgezählt, können derzeit lang- und kurzperiodische Cepheiden beobachtet werden. Dieser Umstand ist, wie wir später sehen werden, äußerst wichtig für die Entwicklung korrekter Methoden zur Bestimmung extragalaktischer Entfernungen.

Der erste Ausbruch eines neuen Sterns in der Kleinen Wolke wurde 1897 und in der Großen Wolke 1926 beobachtet. Bis heute wurden mehr als ein Dutzend solcher Ausbrüche registriert.

Die Magellanschen Wolken sind auch reich an diffuser Materie. Eine Untersuchung der von ihnen ausgehenden Radiostrahlung mit einer Wellenlänge von 21 cm zeigt, dass Wasserstoff in ihnen nicht nur in einzelnen Wolken konzentriert ist, sondern auch über das gesamte Galaxienvolumen verteilt ist. Während Wasserstoff in unserer Galaxie nur 1-2 % der Gesamtmasse ausmacht, wird sein Anteil in den Magellanschen Wolken auf 6 % geschätzt.

Staub in den Magellanschen Wolken kann nicht direkt beobachtet werden. Die direkte Beobachtung von Materie in Galaxien ist normalerweise nur möglich, wenn wir stark komprimierte Galaxien von der Seite oder fast von der Seite sehen. Nur in diesem Fall ist die Dicke der staubigen Materie entlang der Sichtlinie so groß, dass sie deutlich gesehen werden kann. Um Staub in den Magellanschen Wolken nachzuweisen, wird daher eine originelle Methode verwendet, die zuerst von Shapley verwendet wurde. Die Anzahl der fernen Galaxien, die durch die Magellanschen Wolken beobachtet werden, wird gezählt und mit der Anzahl der Galaxien in benachbarten Regionen verglichen. Beispielsweise ist die Anzahl entfernter Galaxien, die durch die zentrale Region des Großen 06^-Lacks beobachtet werden, ungefähr zehnmal geringer als die Anzahl von Galaxien derselben scheinbaren Helligkeit, die im gleichen Bereich in der benachbarten Region des Himmels beobachtet werden. Dieser Unterschied sollte durch die Tatsache erklärt werden, dass die Große Magellansche Wolke staubige Materie enthält, die das Licht entfernter Galaxien dämpft. Daher werden die weiter entfernten und schwächeren unsichtbar. Aus der Tatsache, dass die Anzahl der Galaxien, wenn man sie durch die Big Cloud betrachtet, um das 10-fache abnimmt, lässt sich schließen, dass die dort befindliche Staubmaterie die Helligkeit aller Objekte um durchschnittlich 1m.7 schwächt. Zum Vergleich weisen wir darauf hin, dass nach Beobachtungen und Berechnungen die Helligkeit von Galaxien, die durch unsere Galaxie in der Richtung senkrecht zu ihrer Hauptebene betrachtet würden, im Durchschnitt nur um 0 m,7 abgeschwächt wäre. Anscheinend ist die Big Cloud auch reicher an Staubmaterie als unsere Galaxie. Lichtabsorption findet sich auch in der Kleinen Magellanschen Wolke.

Das Studium der Magellanschen Wolken zeigte die Einheit und Gemeinsamkeit verschiedener Sternensysteme. Alle Objekte - Sterne unterschiedlicher Spektraltypen, unterschiedlicher Leuchtkraft, variabel und stationär, verschiedene Arten von Sternhaufen, gasförmige und staubige Materie, all die Vielfalt, die den Erforscher der Galaxie in Erstaunen versetzt, findet seinen Platz in den Magellanschen Wolken. Das bedeutet, dass die Entstehungsgesetze von Sternen und Sternhaufen in unserer Galaxie und in den Magellanschen Wolken gleich sind.

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