Если вам когда-нибудь доведется провести ночь южнее экватора Земли, и южное бархатно-черное небо раскинет перед вами непривычные рисунки созвездий (почему-то всегда хочется верить, что где-то там, за морями, всегда стоит хорошая погода), обратите внимание на два небольших туманных облака на небе. Эти "ненормальные" облака не движутся относительно звезд и как бы "приклеены" к небу.

В Европе таинственные облака были известны еще в средние века, а коренные обитатели экваториальных областей и земель южного полушария знали о них, по-видимому, задолго до этого. В XV веке моряки называли облака Капскими (имя это сродни названию Капской колонии - средневековых британских владений в Южной Африке, располагавшихся на территории нынешней Южно-Африканской Республики).

Южный полюс мира, в отличие от северного, труднее найти на небе, так как рядом с ним нет таких ярких и приметных звезд, как Полярная. Капские Облака находятся неподалеку от южного полюса небесной сферы и образуют с ним почти равносторонний треугольник. Это свойство Облаков сделало их достаточно известными объектами, и поэтому они издавна применялись в навигации. Однако природа их оставалась загадкой для ученых того времени.

Во время кругосветного путешествия Фернана Магеллана в 1518 -1520 годах, его спутник и летописец Антонио Пигафетта описал облака в своих путевых заметках, что сделало факт их существования достоянием широкой европейской общественности. После того, как Магеллан погиб в 1521 году в вооруженном конфликте с местным населением на Филиппинах, Пигафетта предложил назвать облака Магеллановыми - Большим и Малым, соответственно их размерам.

Видимые глазом, размеры Магеллановых Облаков на небе одни из самых больших среди всех астрономических объектов. Большое Магелланово Облако (БМО) имеет протяженность более 5 градусов, т.е. 10 видимых диаметров Луны. Малое Магелланово Облако (ММО) немного поменьше - чуть более 2 градусов. На фотографиях же, где удается зафиксировать и слабые внешние районы, размеры Облаков - 10 и 6 градусов соответственно. Малое Облако расположено в созвездии Тукана, а Большое занимает часть Золотой Рыбы, а также Столовой Горы.

Еще в начале нашего века у ученых не было единого мнения о природе Облаков. В энциклопедии Брокгауза и Ефрона, например, говорится, что Облака - "не суть сплошные пятна, подобные другим; они представляют удивительнейшие скопления многих туманных пятен, звездных куч и отдельных звезд". И только после того, как в 20-х годах XX века астрономы измерили расстояния до некоторых туманностей, и стало ясно, что существуют звездные миры, лежащие далеко за пределами нашей Галактики, Магеллановы Облака заняли свою "нишу" среди небесных объектов.

Сейчас известно, что Магеллановы Облака - самые близкие соседи нашей Галактики во всей Местной Группе галактик. Свет от БМО идет к нам 230 тыс. лет, а от ММО и того меньше - "всего" 170 тыс. лет. Для сравнения, ближайшая гигантская спиральная галактика - Туманность Андромеды, почти в 10 раз дальше, чем БМО. Линейные размеры Облаков сравнительно невелики. Их поперечники составляют 30 и 10 тысяч световых лет (напомним, что наша Галактика имеет более 100 тысяч световых лет в поперечнике).

Облака имеют типичные для неправильных галактик форму и строение: на фоне клочковатой структуры выделяются нерегулярно распределенные области повышенной яркости. И все же порядок в строении этих галактик есть. В БМО, например, наблюдается упорядоченное движение звезд вокруг центра, что делает это Облако похожим на "правильные" спиральные галактики, звезды в галактике концентрируются к плоскости, называемой плоскостью галактики.

По движению вещества Облаков можно узнать, как расположены их галактические плоскости. Оказалось, что БМО лежит почти "плашмя" на небесной сфере (наклон меньше 30 градусов). Это означает, что вся сложная "начинка" Большого Облака - звезды, облака газа, скопления - находятся практически на одном и том же расстоянии от нас, и наблюдаемая разность в блеске различных звезд соответствует действительности и не искажена из-за разного расстояния до них. В нашей Галактике этим свойством обладают только звезды в скоплениях.

Удачная ориентация БМО, его "открытость", а также близость Магеллановых Облаков к нам сделало их настоящей астрономической лабораторией, "объектом номер 1" для физики звезд, звездных скоплений и многих других интересных объектов.

Магеллановы Облака преподнесли несколько сюрпризов астрономам. Одним из них стали звездные скопления. Они были обнаружены в Магеллановых облаках, как и в нашей Галактике. В ММО их найдено около 2000, в БМО - более 6000, из которых около сотни - шаровые скопления. В нашей Галактике находится несколько сотен шаровых скоплений, и все они содержат аномально мало химических элементов тяжелее гелия. В свою очередь, содержание металлов однозначно зависит от возраста объекта - ведь чем дольше живут звезды, тем дольше они обогащают "окружающую среду" химическими элементами тяжелее гелия. Низкое содержание металлов в звездах шаровых скоплений нашей звездной системы говорит о том, что их возраст весьма преклонный - 10-18 млрд. лет. Это самые старые объекты в нашей Галактике.

Сюрприз ожидал астрономов, измеривших "металличность" скоплений в Облаках. В БМО было обнаружено более 20 шаровых скоплений, у которых содержание металлов такое же, как у совсем еще не старых звезд. Это означает, что по меркам астрономических объектов скопления родились не так давно. Таких объектов в нашей Галактике нет! Следовательно, в Магеллановых Облаках образование шаровых скоплений продолжается, тогда как в Галактике этот процесс прекратился много миллиардов лет назад. Вероятнее всего, гигантские приливные силы в нашей звездной системе успевают "растащить" еще не родившиеся шаровые скопления. В небольших же по размеру и массе Магеллановых Облаках, в более "вежливом" окружении, есть все условия для образования шаровых звездных скоплений.

Сами Облака не выделяются в мире галактик из-за своих скромных размеров и светимости. Однако в Большом Магеллановом Облаке есть объект, который является заметной фигурой среди себе подобных. Речь идет об огромном, горячем и ярком облаке газа, которое хорошо видно на фотографиях БМО. Называется оно "Туманность Тарантул", или, более официально, 30 Золотой Рыбы. Название Тарантул было дано туманности из-за ее внешнего вида, в котором человек с богатой фантазией может разглядеть сходство с большим пауком. Протяженность туманности - порядка тысячи световых лет, а общая масса газа в 5 миллионов раз превышает массу Солнца. Светится Тарантул как несколько тысяч звезд вместе взятых. Это происходит потому, что внутри туманности рождаются массивные горячие звезды, излучающие гораздо больше энергии, чем звезды типа нашего Солнца. Они нагревают окружающий их газ и заставляют его светиться. В нашей галактике есть лишь несколько похожих по размерам туманностей, но все они скрыты от нас плотной завесой галактической пыли. Если бы не пыль, они тоже представляли бы собой заметные и яркие небесные объекты.

Внутри туманности Тарантул находится множество очагов рождения звезд, где звезды рождаются "оптом". Молодые массивные звезды, возраст которых не превышает нескольких миллионов лет, показывают нам те области, где еще продолжается образование звезд из сгустков газа.

Внутри Тарантула также неоднократно взрывались сверхновые. Подобные взрывы звезд на конечной стадии их эволюции приводят к тому, что большая часть звезды разбрасывается по пространству со скоростями в несколько тысяч километров в секунду. Взрывы сверхновых сделали структуру туманности запутанной, хаотичной, наполненной пересекающимися газовыми волокнами и оболочками. Туманность Тарантул служит хорошим "полигоном" для проверки теорий рождения и гибели звезд.

Магеллановы Облака сыграли важную роль и в построении межгалактической шкалы расстояний. В Облаках найдено свыше 2000 переменных звезд, большинство из которых - цефеиды. Период изменения блеска цефеид тесно связан с их светимостью, что делает эти звезды одним из надежнейших индикаторов расстояния до галактик. На примере Облаков очень удобно сравнивать различные индикаторы расстояния, по которым строится межгалактическая "лестница" расстояний.

Если бы человеческий глаз был способен воспринимать радиоволны с длиной волны 21 см (на этой длине волны излучает атомарный водород), то он увидел бы удивительную картину на небе. Он разглядел бы плотные облака газа в плоскости нашей Галактики - Млечном Пути, и отдельные облака на различных широтах - близлежащие газовые туманности и облака, "блуждающие" на высоких широтах. Удивительно изменились бы Магеллановы Облака. Вместо двух разделенных объектов "длинноволновый" человек увидел бы одно большое облако с двумя яркими конденсациями там, где мы привыкли видеть Большое и Малое Магеллановы Облака.

Еще в 50-е годы было выяснено, что облака погружены в общую газовую оболочку. Газ оболочки непрерывно циркулирует: охлаждаясь в межгалактическом пространстве, он выпадает на Облака под действием силы гравитации и выталкивается обратно "поршнями" сверхновых, в результате взрыва которых возникает расширяющаяся оболочка горячего газа с избыточным давлением внутри (процесс этот напоминает перемещение воды в кастрюле, подогреваемой снизу газовой горелкой).

Недавно выяснилось также, что Облака связаны общей газовой перемычкой не только друг с другом. Найдено газовое волокно - тонкая полоса газа, начинающаяся на Облаках и идущая через все небо. Оно связывает Магеллановы Облака с нашей Галактикой и несколькими другими галактиками Местной Группы. Его назвали "Магеллановым Потоком". Как же образовался этот поток? Скорее всего, несколько миллиардов лет назад Магеллановы Облака сблизились с нашей Галактикой. Наша гигантская звездная система "вытянула" часть газа из Облаков своим гравитационным притяжейием, словно пылесосом. Газ этот частично обогатил нашу звездную систему. Остаток же его "расплескался" в межгалактическом пространстве, образовав Магелланов Поток.

Близость Магеллановых Облаков к нашей массивной Галактике не проходит для них даром. Возможно, что сближения Облаков и Млечного Пути, вызывающие обмен газом и звездами, происходили в прошлом не один раз. Если ближайшее из облаков - Малое, подойдет к нашей Галактике в 3 раза ближе, чем сейчас, приливные силы его полностью разрушат. В далеком будущем, возможно, произойдут подобные столкновения, и Магеллановы Облака будут полностью поглощены нашим Млечным Путем. Они не скоро "переварятся" в огромном чреве нашей Галактики, и активизируют рождение звезд в местах своего падения, как это в более сильной форме наблюдается при слиянии больших галактик.

Исследователи из НАСА и Университета штата Пенсильвания с помощью аппарата “Swift” выполнили самый детальный обзор, из когда либо проводившихся в ультрафиолетовом спектре, Большого и Малого Магеллановых Облаков. Полученную 160-ти мегапиксельную мозаику Большого Магелланова Облака (БМО) и 57-ми магепиксельное Малое Магелланово Облако (ММО) представили 3 июня 2013 года на 222 съезда Американского Астрономического Общества.

На новых изображениях показан приблизительно один миллион источников в БМО и около 250 тысяч в ММО в пределах от 1600 до 3300 ангстрем (ангстрем – международная единица измерения длины волны, равна одной десятимиллионной миллиметра), что соответствует ультрафиолетовому диапазону длин волн, большая часть которого полностью блокируется атмосферой Земли.

Чтобы получить 160-ти мегапиксельную мозаику БМО потребовалось сделать 2200 снимков этого объекта, а их сложение заняло около пяти с половиной суток. Изображение ММО несколько проще и составлено из 656 частей, время обработки составило около двух суток. Оба полученных изображения имеют угловое разрешение в 2.5 угловых секунды, которое является предельно возможным для этого телескопа.

Говорит Майкл Сигель (Michael Siegel), ведущий исследователь по программе Swift’s Ultraviolet/Optical Telescope (UVOT):

“До сих пор проводилось очень мало наблюдений в ультрафиолетовом свете за этими галактиками, и не было ни одного исследования с таким беспрецендентным разрешением. Таким образом, этот обзор закрывает множество вопросов о текущем состоянии Большого и малого Облаков. С полученными мозаиками мы может наблюдать на одном изображении за тем, как звезды проходят через все стадии своей жизни, что очень трудно понять, изучая нашу Галактику, так как мы находимся внутри нее”.

БМО и ММО находятся от нас на расстоянии в 163 тысячи и 200 тысяч световых лет, соответственно, и вращаются вокруг друг друга, а так же и вокруг Млечного Пути. БМО имеет размеры приблизительно в одну десятую нашей Галактики и содержит всего один процент ее массы. ММО в половину меньше БМО и содержит две трети ее массы.

Изучение галактик в ультрафиолете позволяет астрономам подробно изучать звезды, входящие в них. В ультрафиолетовом диапазоне свет от тусклых звезд подавляется, делая выразительнее структуру горячих скоплений, газовых облаков и областей звездного формирования. На сегодняшней день не существует аналогов ультрафиолетовому телескопу, установленному на аппарате “Swift”, по разрешающей способности и полю зрения.

Общий вид на Большое и Малое Магеллановы Облака. Источник: Axel Mellinger, Central Michigan Univ.



Изображение Большого Магелланова Облака в ультрафиолетовом диапазоне.

> Магеллановы облака

Магеллановы Облака – Большое и Малое Магеллановы Облака: описание галактик и спутников Млечного Пути, расстояние, размеры, созвездия Золотой Рыбы и Тукана.

Древние люди не уставали любоваться ночными небесными объектами. Конечно, в силу отсутствия знаний, множество из них принимались за божественное проявление или же кометы. С развитием технологий каждое формирование получило свое обозначение.

К примеру, существуют Большое и Малое Магеллановы Облака. Это крупные облака газа и звезд, которые доступны для обнаружения без использования техники. Удалены на 200000 и 160000 световых лет от нашей галактики. Но, несмотря на небольшую дистанцию, их особенности смогли выявить лишь в прошлом веке. Однако, они все еще продолжают скрывать загадки.

Характеристика Магеллановых Облаков

Большое и Малое Магеллановы Облака – звездные области, вращающиеся вокруг и выделяются в виде отдельных кусков. Они разделены на 21 градусов, но их удаленность составляет 75000 световых лет.

Большое Магелланово Облако (БМО) находится в . Из-за этого стоит на третьем месте по приближенности. Малое Магелланово Облако (ММО) проживает в .

Большое крупнее Малого по диаметру в два раза (14000 световых лет), из-за чего также становится четвертой галактикой по величине в . В 10 миллиардов раз массивнее , а Малое – в 7 миллиардов раз.

Если говорить о структуре, то Большое относится к неправильным галактикам, с заметно выделяющимся баром в центре. В Малом также есть бар (полагают, что была спиральной галактикой, чью структуру нарушил Млечный Путь).

Кроме структуры и массы они отличаются от нашей галактики еще двумя особенностями. Прежде всего, в них намного больше газа и низкий уровень металличности (звезды менее богаты металлами). Кроме того, располагают туманностями и молодыми звездными группами.

Газовое изобилие говорит о том, что Магеллановы Облака могут формировать новые звезды, возраст которых способен достигать всего нескольких сотен миллионов лет. Особенно явно это видно в Большом, где звезды формируются в огромных количествах. Проследить этот момент можно на яркой туманности Тарантул.

Полагают, что Магеллановы Облака появились 13 миллиардов лет назад (как и Млечный Путь). Раньше думали, что они расположены ближе, но все объяснилось тем, что Млечный Путь искажает их форму. Это подтверждает мысль о том, что они не часто подходят так близко. Наблюдения Хаббла в 2006 году показали, что скорость их движения может быть слишком высокой, чтобы оставаться спутниками нашей галактики в долгосрочной перспективе. Более того, эксцентричные орбиты как бы подтверждают, что сближение произошло всего раз в далеком прошлом.

Исследование 2010 года показало, что Облака могут быть проходящими облаками, вырванными когда-то из . О том, что они контактируют с нашей галактикой, свидетельствуют измененная структура и потоки нейтрального водорода. Их гравитация также повлияла и на Млечный Путь, у которого деформировалась внешняя часть диска.

История открытия Магеллановых Облаков

Магеллановы Облака были объектом интереса и поклонения для многих племен, среди которых австралийские аборигены, маори в Новой Зеландии и полинезийцы (использовали как навигационные маркеры). За серьезное исследование в 1-м тысячелетии до н.э. принимается персидский астроном Ас-Суфи. Он назвал Большое «овца» и отметил, что его нельзя увидеть на территории северной Аравии или Багдада.

В 15 веке к знакомству присоединились европейцы. В тот момент процветала торговля и за товарами направлялись на кораблях. Португальские и голландские мореплаватели называли их «Облака Мысов», так как проплывали мимо мыса Доброй Надежды и Горн.

В период кругосветного плаванья Фердинандом Магелланом, облака описали как тусклые звездные скопления. Иоганн Байер в 1603 году внес их в свой атлас и назвал меньшее «Малая Туманность».

Джон Гершель между 1834-1838 гг. исследовал южные небеса и описал Малое как облачную массу света, выполненную в форме овала. В 1891 году в южной части Перу появляется наблюдательная станция с 24-дюймовым телескопом, который использовали для наблюдения за Облаками.

Одной из ученых была Генриетта Ливитт, нашедшая в Малом переменную звезду. Ее результаты появились в печати в 1908 году – «1777 переменных в Магеллановых Облаках», где была продемонстрирована связь между периодичной изменчивостью и яркостью.

Обнаружение в 2006 году (Облака могут двигаться слишком быстро), вызвали подозрения и мысли о том, что они сформировались в другой галактике. Кандидатом стала Андромеда. Если учитывать их состав, то можно сказать, что они еще будут создавать новые звезды. Но пройдут миллионы лет, и они способны войти в состав Млечного Пути. Или же будут держаться очень близко, подпитываясь нашим водородом.

Магеллановы Облака являются самыми ближайшими к нам галактиками. Названы они так потому, что их наблюдал и описал спутник и историограф Магеллана Пигафетта. Эти Облака-галактики можно наблюдать только в южном полушарии. Именно там моряки из экспедиции Магеллана обратили внимание на две сияющие в небе туманности. Они неизменно сопровождали экспедицию 1519–1522 годов.

Галактики Магеллановы Облака отличаются богатым и разнообразным составом звезд. Направления на Большое и Малое Магеллановы Облака составляют углы 33 и 45° с плоскостью Галактики. Это очень хорошо для наблюдений, поскольку не мешает пыль, находящаяся в плоскости Галактики.

Расстояние до каждого из Магеллановых Облаков составляет 46 кпс. Это только в полтора раза больше размеров Галактики. Оба Облака удалены друг от друга на расстояние около 20 кпс. Это намного меньше, чем расстояние между соседними галактиками. Ученые считают, что поскольку наша Галактика и оба Магеллановых Облака находятся столь близко друг от друга, то их следует рассматривать как одну, но тройную галактику. Оба Магеллановы Облака погружены в общую оболочку нейтрального водорода. Кроме того, они связаны между собой водородным мостом. Любопытно, что водород, который расположен близ главной плоскости Галактики, образует выступ, который направлен в сторону Магеллановых Облаков. Из Большого Облака в противоположную сторону от Галактики тянется нечто, похожее на спиральную ветвь. Если это действительно спиральная ветвь, то должна быть и вторая, парная ей и направленная в сторону Галактики. Такая вторая спиральная ветвь может действительно там находиться, но ее трудно различить из-за перспективы. Допускают даже, что Большое Облако и наша Галактика связаны между собой газовым мостом. Большое Магелланово Облако, показанное на рисунке 41, в поперечнике имеет приблизительно 10 кпс. Облако имеет сложную и разнообразную структуру. Четко просматривается удлиненное тело, которое напоминает перемычки у пересеченных спиралей. Видно множество мелких деталей, которые образуются вследствие расположения группировок звезд-сверхгигантов.

В Большом Магеллановом Облаке преобладает звездное население I типа. В Большом Облаке наблюдается почти пять тысяч сверхгигантов чрезвычайно высокой светимости. Каждый из них излучает энергии больше, чем 10 000 солнц. В Большом Облаке находится белая звезда HD 33579. Эту звезду еще называют S Золотой Рыбки. Эта звезда светит, как миллион звезд.

Размеры Малого Магелланова Облака (рис. 42) примерно в четыре раза меньше, чем Большого - 2,2 кпс. И звездное население I типа в нем не столь разнообразно. В обоих Магеллановых Облаках 532 крупные газовые туманности. Больше всего их в Большом Облаке.

Рис. 41. Большое Магелланово Облако

Рис. 42. Малое Магелланово Облако

В Магеллановых Облаках очень много звездных скоплений. Ученые зарегистрировали 1100 рассеянных скоплений в Большом Облаке и более 100 в Малом Облаке. В Большом Облаке открыто 35 шаровых скоплений, а в Малом Облаке - 5. В Магеллановых Облаках были обнаружены шаровые скопления, каких нет в нашей Галактике. Они содержат множество голубых и белых гигантов. Поэтому они имеют белый цвет. Обычные же шаровые скопления состоят из красных гигантов, поэтому их цвет желтый - оранжевый. Полагают, что белые шаровые скопления очень молоды по сравнению с обычными.

В Магеллановых Облаках много переменных звезд различных типов. Только в Магеллановых Облаках и в нашей Галактике можно наблюдать долгопериодические и короткопериодические цефеиды. В Магеллановых Облаках наблюдались вспышки Новых звезд. Они, по сути, не отличались от Новых нашей Галактики.

В Магеллановых Облаках много диффузного вещества. Водород распространен по всему объему галактик. Доля водорода в Магеллановых Облаках составляет 6 %. В нашей Галактике доля водорода составляет только 1–2 %.

Пыли в Магеллановых Облаках не наблюдается. Но это не значит, что ее там нет. Косвенные факты позволяют заключить, что в Магеллановых облаках пыли больше, чем в нашей Галактике.

Далеко на южном небе, недостижимые для глаз оби­тателей северного полушария Земли, неуловимые для больших телескопов, которые построены и установлены в северном полушарии, находятся два замечательнейших объекта неба, два сокровища астрономии -Большое и Малое Магеллановы Облака.

Первое дошедщее до нас описание наблюдений Магел­лановых Облаков принадлежит Пигафетте, спутнику и историографу Магеллана в нервом кругосветном путешествии. Когда в 1519-1522 гг. корабли Магеллана шли по южным водам Атлантического, а затем Тихого и Индий­ского океанов, Пигафетта обратил внимание на стоящие высоко в небе, неуклонно сопровождавшие Экспедицию две сияющие туманности и описал их. Ничего подобного на северном небе не наблюдается.

Огромное значение Магеллановых Облаков для науки определяется тем, что это ближайшие к нам галакти­ки. Следующий сосед, система в Скульпторе, находится в два раза дальше. Кроме того, Магеллановы Облака - это галактики с чрезвычайно богатым и разнообразным соста­вом объектов. В этом отношения им принадлежит пальма первенства в Местной системе галактик. Система же в Скульпторе - значительно менее интересная галактика, лишенная звезд-сверхгигантов, звездных скоплений, га­зовых туманностей и других объектов, имеющих важное значение для изучения эволюции звезд и звездных систем. Ближайшими галактиками, сравнимыми по богатству состава с Магеллановыми Облаками, являются туманность Андромеды (NGC 224) и туманность Треугольника (NGC 598). Но они расположены в 10 раз дальше. А это означает, что при помощи 60-сантиметрового телескопа Магеллановы Облака можно изучать с той же подробно­стью, с какой изучают NGC 224 и NGC 598, используя гигантский 6-метровый телескоп. Какие же интересные сведения можно было бы получить, наведя на Магелла­новы Облака 6-метровый телескоп! Однако, как заметил один наблюдатель, «бог решил пошутить, поселив астро­номов в северном полушарии Земли, а Магеллановы Об­лака поместив на южном небе».

Страны северного полушария давно уже располагают 5-метровым телескопом и большим числом телескопов с диаметром объектива от двух до трех метров. А в 1976 г.

в Советском Союзе вошел в строй шестиметровый теле­скоп.

В южном же полушарии до последнего времени име­лось лишь два 180-сантиметровых телескопа. С их по­мощью в основном и наблюдали Магеллановы Облака. Лишь совсем недавно южное полушарие обогатилось, на­конец, 4- и 3,7-метровым телескопами. Пройдут годы, десяток лет, прежде чем эти телескопы внесут существен­ный вклад в изучение Магеллановых Облаков.

Многие объекты исследуются в Магеллановых Облаках даже успешнее, чем в самой нашей Галактике. Это свя­зано, во-первых, с тем, что наиболее интересные объекты Галактики лежат очень близко к ее главной плоскости, а так как и мы находимся около этой плоскости, то на­блюдениям сильно мешает поглощение света темной пылевой материей, которая тоже сконцентрирована у главной плоскости. Направления на Большое и Малое Магеллановы Облака составляют углы 33 и 45° с плоско­стью Галактики, поэтому поглощение света влияет очень слабо. Другим преимуществом Магеллановых Облаков яв­ляется возможность, сравнивая видимые величины их звезд, сравнивать и абсолютные величины, светимости. Такое сравнение возможно потому, что размеры Магелла­новых Облаков малы в сравнении с расстоянием до них и все звезды каждого Облака можно считать приблизи­тельно одинаково удаленными от нас. Это условие для звезд нашей Галактики, разумеется, не выполняется, а сколь важным может быть его значение, видно из сле­дующего исторического примера.

В 1910 г, Г. Ливитт (США), наблюдая цефеиды в Ма­лом Магеллановом Облаке, обнаружила, что долгопериодические цефеиды, имеющие больший блеск, имеют и больший период изменения блеска. Довольно точно вы­полнялось правило, согласно которому вдвое большему периоду соответствовала меньшая на 0 m ,6 видимая звезд­ная величина цефеиды. Так как для звезд в Магеллановых Облаках разность абсолютных звездных величин равна разности видимых звездных величин, То был уста­новлен физический закон - вдвое большему периоду у цефеид Малого Магелланова Облака соответствует мень­шая на 0 m ,6 абсолютная звездная величина, т. е. в 1,7 раза большая светимость. Впоследствии выяснилось, что этот закон является универсальным. Он справедлив для долгопериодических цефеид Большого Магелланова Облака, Галактики, туманности Андромеды и других галактик; Аналогичное соотношение было установлено и для короткопериодических цефеид. Открытая зависимость позволи­ло разработать новый метод определения расстояний, сыгравший большую роль в астрономии. Если нужно определить расстояние до звездного скопления или галак­тики, то достаточно обнаружить в этой системе цефеиду, пронаблюдать изменение ее блеска и определить период, затем по соотношению между периодом и абсолютной звездной величиной М определить последнюю. Нужно также измерить видимую звездную величину т, и тогда вычисляется неизве­стное расстояние r.

Насколько велико значение метода определения рас­стояний по цефеидам, можно судить по тому, что он стал основой определения расстояний до других галактик.

Если бы долгопериодические цефеиды не наблюдались в Магеллановых Облаках, то соотношение, связывающее их периоды и абсолютные звездные величины, удалось бы установить лишь значительно позднее, так как различие расстояний до долгопериодических цефеид Галактики мешает видимым образом проявиться этой зависимости.

Расстояние до каждого из Магеллановых Облаков, 46 кпс, лишь в полтора раза превосходит диаметр Галактики, а расстояние между Большим и Малым Облаками составляет около 20 кпс. Эти расстояния во много раз меньше, чем среднее расстояния между соседними га­лактиками вообще и даже чем средние расстояния между соседними галактиками в Местной системе галактик. Поэтому правильнее считать, что Галактика и Магелла­новы Облака образуют тройную галактику. Взаимное вли­яние в этой тройной системе, где Галактика должна считаться главным телом, а Магеллановы Облака спут­никами, прослеживается в том, что, как показывают ра­дионаблюдения, оба Магеллановых Облака погружены в общую оболочку нейтрального водорода и связаны допол­нительно между собой.водородным мостом, а водород, расположенный близ главной плоскости Галактики, обра­зует выступ, направленный в сторону Магеллановых Об­лаков. Из Большого Облака тянется в противоположную от Галактики сторону нечто вроде спиральной ветви и тогда должна быть аналогичная, неразличимая вследствие перспективы ветвь в сторону Галактики. Возможно, что Большое Облако и Галактика связаны между собой газо­вым мостом.

Большое Магелланово Облако имеет в поперечнике приблизительно 10 кпс У него сложная и разнообразная структура. Явно вырисовывается удлиненное тело, напоминающее перемычки у пересеченных спиралей. Имеется много мел­ких деталей, являющихся результатом группировок звезд сверхгигантов. В Большом Облаке доминирует звездное население I типа и оно изобилует выдающимися предста­вителями этого типа населения. В этом отношении Боль­шое Магелланово Облако превосходит даже область спи­ральных ветвей нашей Галактики. В нем очень много голубых сверхгигантов чрезвычайно высокой светимости. Французский астроном Вокулер насчитал в Большом Об­лаке 4700 сверхгигантов, каждый из которых излучает мощнее, чем 10 000 солнц, и именно здесь находятся ре­кордсмены по светимости среди известных нам звезд.

В таблице приводится список известных звезд наи­большей светимости в различных галактиках.

Мы видим, что чемпионом по светимости среди всех различаемых нами звезд (в далеких галактиках мы не можем различать отдельных звезд) является белая звезда НD 33579, находящаяся в Большом Магеллановом Обла­ке. Эта звезда называется также S Золотой Рыбки. Ее аб­солютная звездная величина равна-10 m ,1 и она светит приблизительно как миллион солнц. Если бы на месте ближайшей к нам звезды вместо а Центавра находилась HD 33579, то человечество на Земле было бы обеспечено дополнительным и более ярким, чем в настоящее время, ночным освещением. На этом расстоянии HD 33579 све­тила бы как пять лун. Таблица показывает; что по мощности звезд-сверх­гигантов на первом месте стоит Большое Магелланово Облако; наша Галактика и туманность Треугольника (NGC 598) среди близких галактик находятся на втором месте, а Малое Магелланово Облако, туманность Андро­меды (NGC 224) и NGC 6822 - на третьем.

Ввиду того, что все звезды Большого Магелланова Облака находятся практически на одинаковом расстоянии от нас, в этой системе удобнее, чем в нашей Галактике, определять относительную численность звезд различной светимости.

Подсчитав число звезд различной видимой звездной величины в одном из участков Большого Облака и зная расстояние, Теккерей получил результаты, представлен­ные в таблице

К сожалению, Теккерей смог подсчитывать только сверхгиганты и яркие гиганты. Если бы 5-метровый теле­скоп находился в южном полушарии, то подсчеты можно было бы распространить до звезд сM = +5 m , т. е. таких, как наше Солнце. Это дало бы очень интересные сведения о звездном населении Магеллановых Облаков. Из резуль­татов Теккерея следует, что по мере уменьшения свети­мости сверхгигантов и гигантов число звезд этой свети­мости возрастает. Было бы интересно знать, до каких абсолютных, звездных величин распространяется эта закономерность. Достигается ли при некотором значении светимости максимальная численность звезд, после которого при дальнейшем уменьшении светимостей число звезд данной светимости уже уменьшается? ,

Размеры Малого Магелланова Облака при­близительно в четыре раза меньше, чем Большого - 2,2 кпс. Несмотря на сходство во внешнем облике, взаим­ную близость и, по-видимому, общность происхождения, в звездном населении Облаков обнаруживаются различия. В Малом Облаке I тип звездного населения представлен не так богато и представители его не являются столь вы­дающимися экземплярами, как в Большом Облаке.

Мы наблюдаем другие галактики сквозь нашу Галак­тику. Для определения характеристик отдельных звезд других галактик нужно уметь отличать, отделять их от проектирующихся на эти галактики звезд нашей Галакти­ки. Иначе, если мы примем слабую и близкую, находя­щуюся, например, на расстоянии 46 кпс звезду за звезду, входящую в состав Большого Магелланова Облака, рас­положенного в тысячу раз дальше, то светимость звезды будет преувеличена в 1000 2 - миллион раз. Так можно получить много фиктивных «сверхгигантов». Надежным способом оградить исследование от подобных ошибок яв­ляется определение лучевой скорости звезды. Если, на­пример, звезда, находящаяся в направлении Большого Магелланова Облака, имеет лучевую скорость, не очень сильно отличающуюся от лучевой скорости самого облака +280 км/с, а именно, если эта лучевая скорость лежит в интервале +250- +310 км/с, то, без сомнения, звезда принадлежит Большому Магелланову Облаку. Если звез­да принадлежит Галактике и лишь проектируется на Большое Магелланово Облако, то ее скорость не будет превосходить +60 - +70 км/с. В этом направлении дру­гие лучевые скорости, лежащие, например, в интервале о г +70 до +260 км/с, не встречаются.

Можно также использовать собственные движения. У звезд других галактик они всегда из-за очень больших расстояний равны нулю. Если у звезды обнаруживается собственное движение, это определенно звезда нашей Га­лактики. Для звездного населения I типа характерно присут­ствие больших газовых - водородных туманностей. И в этом отношении Большое Магелланово Облако, изобилу­ющее водородными туманностями, выделяется среди близ­ких галактик. В обоих Магеллановых Облаках насчитыва­ется 532 крупные газовые туманности, преобладающая часть из них входит в состав Большого Облака. Здесь же находится самая грандиозная из известных газовых ту­манностей - 30 Золотой Рыбки, имеющая в диаметре около 200 не и массу, равную массе 500 000 Солнц. Для сравнения укажем, что самая большая известная водо­родная туманность нашей Галактики имеет в диаметре 6 кпс и ее масса равна лишь 100 солнечным массам.

Очень много в Магеллановых Облаках звездных скоп­лений. Еще в 1847 г. Джон Гершель, ездивший специаль­но в Южную Африку, чтобы наблюдать Магеллановы Об­лака, насчитал в Большом Облаке 919, а в Малом Облаке 214 звездных скоплений и облаков диффузной материи. В настоящее время общее число; занесенных в каталоги рассеянных скоплений в Большом Облаке составляет 1600, а в Малом Облаке свыше 100. Все эти скопления по сво­им размерам и светимостям сравнимы с самыми богатыми рассеянными скоплениями нашей Галактики. Нужно ду­мать, что в Магеллановых Облаках имеется большое ко­личество еще не выявленных рассеянных скоплений меньших размеров и менее богатых звездами.

Шаровых скоплений, подобных шаровым скоплениям Галактики, открыто в Большом Облаке 35 ив Малом Облаке 5. Но обнаружены и новые объекты, каких в Галактике нет — шаровые скопления, содержащие мно­жество голубоватых и белых гигантов и потому имеющие белый цвет, в то время как так называемые «обычные» шаровые скопления, в том числе все шаровые скопления Галактики, располагают только красными гигантами и их цвет желтый - оранжевый. Эти шаровые скопления но­вого типа представляют большой интерес. Есть предполо­жение, что их возраст невелик, в то время как «обычные» шаровые скопления - старые образования. Нужно найти ответ на вопрос, почему в Большом Магеллановом Обла т ке имеются голубые шаровые скопления, а в Галактике их нет.

Магеллановы Облака изобилуют переменными звезда­ми различных типов. Только в этих двух галактиках, не считая нашей, можно в настоящее время наблюдать ц долгопёриодические, и короткопериодические цефеиды. Это обстоятельство, как мы увидим дальше, чрезвычайно важно для выработки правильных способов определения внегалактических расстояний.

Впервые вспышка новой звезды в Малом Облаке наблюдалась в 1897 г., а в Большом Облаке в 1926 г. К настоящему времени зарегистрирован уже не один деся­ток таких вспышек.

Богаты Магеллановы Облака и диффузной материей. Исследование приходящего от них радиоизлучения с дли­ной волны 21 см показывает, что водород в них не только сконцентрирован в отдельных облаках, но распространен и по всему объему галактик. В то время как в нашей Галактике водород составляет лишь 1-2%’ общей мас­сы, в Магеллановых Облаках его доля оценивается в 6%.

Пылевую материю в Магеллановых Облаках непосред­ственно наблюдать не удается. Прямое наблюдение материи в галактиках обычно возможно только в тех слу­чаях, когда сильно сжатые галактики мы видим с ребра или почти с ребра. Лишь в этом случае толща пылевой материи вдоль луча зрения настолько значительна, что обнаруживается явно. Поэтому для выявления пылевой материи в Магеллановых Облаках применяют оригиналь­ный способ, который впервые употребил Шепли. Подсчи­тывают число далеких галактик, наблюдаемых сквозь Магеллановы Облака, и сравнивают с числом галактик в соседних областях. Например, число далеких галактик, наблюдаемых сквозь центральную области Большого 06^ лака, приблизительно в 10 раз меньше, чем число галак­тик такой же видимой величины, наблюдаемых на такой же площади в соседней области неба. Это различие^долж-но объясняться тем, что в Большом Магеллановом Облаке имеется пылевая материя, ослабляющая свет далеких галактик. Поэтому более далекие и слабые из них стано­вятся невидимыми. Из того что число галактик при на­блюдении сквозь Большое Облако уменьшается в 10 раз, можно заключить, что находящаяся там пылевая материя ослабляет блеск всех объектов в среднем на 1 m ,7. Для срав­нения укажем, что согласно наблюдениям и произведен­ным расчетам блеск галактик, которые рассматривались бы сквозь нашу Галактику в направлении, перпендику­лярном к ее главной плоскости, ослаблялся бы в среднем только на 0m,7. По-видимому, и пылевой материей Боль­шое Облако богаче нашей Галактики. Поглощение света обнаруживается и в Малом Магеллановом Облаке.

Изучение Магеллановых Облаков показало единство, общность различных звездных систем. Все объекты — звезды различных спектральных классов, различных светимостей, переменные и стационарные, различные типы звездных скоплений, газовая и пылевая материя, все то разнообразие, которое поражает исследователя Галактики, находит свое место и в Магеллановых Облаках. Значит, законы, управляющие формированием звезд и звездных скоплений, в нашей Галактике и в Магеллановых Обла­ках одинаковы.

Приглашаем Вас обсудить данную публикацию на нашем .