Jika Anda kebetulan menghabiskan malam di selatan khatulistiwa Bumi, dan langit hitam beludru selatan akan menyebarkan pola konstelasi yang tidak biasa di depan Anda (untuk beberapa alasan, Anda selalu ingin percaya bahwa di suatu tempat di sana, di luar lautan, ada cuaca selalu baik), perhatikan dua awan kecil berkabut di langit. Awan "abnormal" ini tidak bergerak relatif terhadap bintang-bintang dan tampaknya "menempel" ke langit.

Di Eropa, awan misterius telah dikenal sejak Abad Pertengahan, dan penduduk asli daerah khatulistiwa dan tanah di belahan bumi selatan tahu tentang mereka, tampaknya, jauh sebelum itu. Pada abad ke-15, para pelaut menyebut awan Cape (namanya mirip dengan nama Cape Colony - milik Inggris abad pertengahan di Afrika Selatan, yang terletak di wilayah Republik Afrika Selatan saat ini).

Kutub selatan dunia, tidak seperti utara, lebih sulit ditemukan di langit, karena tidak ada bintang yang terang dan mencolok seperti kutub di sebelahnya. Cape Clouds terletak di dekat kutub selatan bola langit dan membentuk segitiga yang hampir sama sisi dengannya. Properti Awan ini menjadikannya objek yang terkenal, dan oleh karena itu mereka telah lama digunakan dalam navigasi. Namun, sifat mereka tetap menjadi misteri bagi para ilmuwan saat itu.

Selama perjalanan keliling dunia Ferdinand Magellan pada tahun 1518-1520, rekannya dan penulis sejarah Antonio Pigafetta menggambarkan awan dalam catatan perjalanannya, yang membuat fakta keberadaan mereka menjadi milik masyarakat umum Eropa. Setelah Magellan meninggal pada tahun 1521 dalam konflik bersenjata dengan penduduk lokal di Filipina, Pigafetta menyarankan untuk menyebut awan Magellan - Besar dan Kecil, sesuai dengan ukurannya.

Terlihat oleh mata, ukuran Awan Magellan di langit adalah salah satu yang terbesar di antara semua objek astronomi. Awan Magellan Besar (LMC) memiliki panjang lebih dari 5 derajat, yaitu 10 diameter bulan yang tampak. Awan Magellan Kecil (LMC) sedikit lebih kecil - lebih dari 2 derajat. Dalam foto, di mana dimungkinkan untuk memperbaiki daerah luar yang lemah, ukuran Awan masing-masing adalah 10 dan 6 derajat. Awan Kecil terletak di konstelasi Tucan, dan Awan Besar menempati bagian dari Ikan Emas, serta Gunung Meja.

Bahkan pada awal abad kita, para ilmuwan tidak memiliki satu pendapat pun tentang sifat Awan. Ensiklopedia Brockhaus dan Efron, misalnya, mengatakan bahwa Awan "bukan titik padat seperti yang lain; mereka mewakili akumulasi paling menakjubkan dari banyak titik berkabut, tumpukan bintang, dan bintang individu." Dan hanya setelah para astronom mengukur jarak ke beberapa nebula pada tahun 1920-an, dan menjadi jelas bahwa ada dunia bintang yang terletak jauh di luar Galaksi kita, Awan Magellan menempati "ceruk" mereka di antara benda-benda langit.

Sekarang diketahui bahwa Awan Magellan adalah tetangga terdekat dari Galaksi kita di seluruh Grup Lokal galaksi. Cahaya dari LMC membutuhkan 230 ribu tahun untuk mencapai kita, dan bahkan lebih sedikit dari MMO - "hanya" 170 ribu tahun. Sebagai perbandingan, galaksi spiral raksasa terdekat, Nebula Andromeda, hampir 10 kali lebih jauh dari LMC. Dimensi linier Awan relatif kecil. Diameternya adalah 30 dan 10 ribu tahun cahaya (ingat bahwa galaksi kita memiliki lebar lebih dari 100 ribu tahun cahaya).

Awan memiliki bentuk dan struktur yang khas dari galaksi tidak beraturan: daerah yang terdistribusi tidak teratur dengan kecerahan yang meningkat menonjol dengan latar belakang struktur yang tidak rata. Namun ada keteraturan dalam struktur galaksi-galaksi ini. Di LMC, misalnya, ada pergerakan bintang yang teratur di sekitar pusat, yang membuat Awan ini terlihat seperti galaksi spiral "biasa", bintang-bintang di galaksi terkonsentrasi pada bidang yang disebut bidang galaksi.

Dengan gerakan materi Awan, seseorang dapat mengetahui bagaimana bidang galaksi mereka berada. Ternyata LMC terletak hampir "datar" di bola langit (kemiringannya kurang dari 30 derajat). Ini berarti bahwa semua "isian" kompleks Awan Besar - bintang, awan gas, gugus - terletak hampir pada jarak yang sama dari kita, dan perbedaan yang diamati dalam kecerahan berbagai bintang adalah benar dan tidak terdistorsi karena jarak yang berbeda untuk mereka. Di Galaksi kita, hanya bintang dalam gugus yang memiliki sifat ini.

Orientasi LMC yang sukses, "keterbukaannya", serta kedekatan Awan Magellan dengan kami menjadikannya laboratorium astronomi yang nyata, "objek nomor 1" untuk fisika bintang, gugus bintang, dan banyak objek menarik lainnya.

Awan Magellan telah membawa beberapa kejutan bagi para astronom. Salah satunya adalah gugusan bintang. Mereka telah ditemukan di Awan Magellan, serta di galaksi kita. Sekitar 2000 di antaranya ditemukan di MMC, lebih dari 6000 di LMC, di mana sekitar seratus di antaranya adalah gugus bola. Ada beberapa ratus gugus bola di Galaksi kita, dan semuanya mengandung sedikit unsur kimia yang lebih berat daripada helium. Pada gilirannya, kandungan logam jelas tergantung pada usia objek - lagipula, semakin lama bintang hidup, semakin lama mereka memperkaya "lingkungan" dengan unsur-unsur kimia yang lebih berat daripada helium. Kandungan logam yang rendah di bintang-bintang gugus bola sistem bintang kita menunjukkan bahwa usia mereka sangat maju - 10-18 miliar tahun. Ini adalah objek tertua di galaksi kita.

Sebuah kejutan menanti para astronom yang mengukur "metalik" gugusan di Awan. Lebih dari 20 gugus bola telah ditemukan di LMC, yang memiliki kandungan logam yang sama dengan bintang yang belum terlalu tua. Ini berarti, menurut standar objek astronomi, kluster lahir belum lama ini. Tidak ada objek seperti itu di Galaksi kita! Akibatnya, di Awan Magellan pembentukan gugus bola berlanjut, sementara di Galaksi proses ini berhenti miliaran tahun yang lalu. Kemungkinan besar, gaya pasang surut raksasa di sistem bintang kita punya waktu untuk "memecah" gugus bola yang belum lahir. Di Awan Magellan, kecil dalam ukuran dan massa, di lingkungan yang lebih "sopan", ada semua kondisi untuk pembentukan gugus bintang globular.

Awan sendiri tidak menonjol di dunia galaksi karena ukurannya yang sederhana dan luminositasnya. Namun, ada sebuah objek di Awan Magellan Besar yang merupakan sosok yang menonjol di antara jenisnya sendiri. Kita berbicara tentang awan gas yang besar, panas dan cerah, yang terlihat jelas di foto-foto LMC. Ini disebut Nebula Tarantula, atau, lebih formal, 30 Dorado. Nama Tarantula diberikan ke nebula karena penampilannya, di mana seseorang dengan imajinasi yang kaya dapat melihat kemiripan dengan laba-laba besar. Panjang nebula adalah sekitar seribu tahun cahaya, dan massa total gas adalah 5 juta kali massa Matahari. Tarantula bersinar seperti beberapa ribu bintang digabungkan. Ini karena bintang-bintang panas yang masif lahir di dalam nebula, memancarkan lebih banyak energi daripada bintang-bintang seperti Matahari kita. Mereka memanaskan gas di sekitar mereka dan membuatnya bersinar. Hanya ada beberapa nebula dengan ukuran yang sama di galaksi kita, tetapi semuanya tersembunyi dari kita oleh selubung debu galaksi yang padat. Jika bukan karena debu, mereka juga akan menjadi benda langit yang terlihat dan cerah.

Di dalam Nebula Tarantula terdapat banyak pusat kelahiran bintang di mana bintang-bintang dilahirkan "dalam jumlah besar". Bintang masif muda, yang usianya tidak melebihi beberapa juta tahun, menunjukkan kepada kita daerah-daerah di mana pembentukan bintang dari gumpalan gas masih berlangsung.

Di dalam Tarantula, supernova juga berulang kali meledak. Ledakan bintang seperti itu pada tahap akhir evolusinya mengarah pada fakta bahwa sebagian besar bintang tersebar di ruang angkasa dengan kecepatan beberapa ribu kilometer per detik. Ledakan supernova telah membuat struktur nebula membingungkan, kacau, dipenuhi dengan filamen dan cangkang gas yang berpotongan. Nebula Tarantula berfungsi sebagai tempat pengujian yang baik untuk teori kelahiran dan kematian bintang.

Awan Magellan juga memainkan peran penting dalam pembangunan skala jarak antargalaksi. Lebih dari 2000 bintang variabel telah ditemukan di Awan, yang sebagian besar adalah Cepheid. Periode perubahan kecerahan Cepheid terkait erat dengan luminositasnya, yang menjadikan bintang-bintang ini salah satu indikator jarak ke galaksi yang paling dapat diandalkan. Menggunakan Awan sebagai contoh, sangat mudah untuk membandingkan berbagai indikator jarak, yang dengannya "tangga" jarak antargalaksi dibangun.

Jika mata manusia mampu menangkap gelombang radio dengan panjang gelombang 21 cm (atom hidrogen memancarkan pada panjang gelombang ini), maka ia akan melihat gambar yang menakjubkan di langit. Dia akan melihat awan padat gas di bidang Galaksi kita - Bima Sakti, dan awan individu di garis lintang yang berbeda - nebula gas di dekatnya dan awan "berkeliaran" di garis lintang tinggi. Awan Magellan akan berubah secara luar biasa. Alih-alih dua objek yang terpisah, orang "gelombang panjang" akan melihat satu awan besar dengan dua kondensasi cerah di mana kita terbiasa melihat Awan Magellan Besar dan Kecil.

Kembali pada 1950-an, ditemukan bahwa awan terbenam dalam selubung gas biasa. Gas cangkang terus bersirkulasi: mendingin di ruang intergalaksi, jatuh di Awan di bawah aksi gravitasi dan didorong kembali oleh "piston" supernova, akibatnya cangkang gas panas yang mengembang dengan tekanan berlebih di dalamnya muncul (ini prosesnya menyerupai pergerakan air dalam panci yang dipanaskan dari bawah kompor gas).

Baru-baru ini juga menjadi jelas bahwa Awan dihubungkan oleh jembatan gas umum tidak hanya satu sama lain. Filamen gas telah ditemukan - pita tipis gas mulai dari Awan dan melintasi seluruh langit. Ini menghubungkan Awan Magellan ke Galaksi kita dan beberapa galaksi lain di Grup Lokal. Itu disebut "Aliran Magellan". Bagaimana aliran ini terjadi? Kemungkinan besar, beberapa miliar tahun yang lalu, Awan Magellan mendekati Galaksi kita. Sistem bintang raksasa kita "mengeluarkan" sebagian gas dari Awan dengan tarikan gravitasinya, seperti penyedot debu. Gas ini sebagian memperkaya sistem bintang kita. Sisanya "memancar" di ruang intergalaksi, membentuk Magellan Stream.

Kedekatan Awan Magellan dengan Galaksi besar kita tidak sia-sia bagi mereka. Ada kemungkinan bahwa konvergensi Awan dan Bima Sakti, yang menyebabkan pertukaran gas dan bintang, terjadi lebih dari sekali di masa lalu. Jika awan terdekat - Kecil, datang ke Galaxy kita 3 kali lebih dekat daripada sekarang, kekuatan pasang surut akan menghancurkannya sepenuhnya. Di masa depan yang jauh, tabrakan serupa mungkin terjadi, dan Awan Magellan akan sepenuhnya diserap oleh Bima Sakti kita. Mereka tidak akan segera "dicerna" di perut besar Galaksi kita, dan mengaktifkan kelahiran bintang-bintang di tempat jatuhnya mereka, seperti yang diamati dalam bentuk yang lebih kuat selama penggabungan galaksi-galaksi besar.

Peneliti NASA dan Universitas Negeri Pennsylvania telah melakukan survei ultraviolet paling rinci yang pernah diambil dari Awan Magellan Besar dan Kecil menggunakan pesawat ruang angkasa Swift. Mosaik Awan Magellan Besar (LMC) 160 megapiksel yang dihasilkan dan Awan Magellan Kecil (LMC) 57 megapiksel dipresentasikan pada 3 Juni 2013 di Kongres ke-222 American Astronomical Society.

Gambar baru menunjukkan sekitar satu juta sumber di LMC dan sekitar 250.000 di MMO, mulai dari 1600 hingga 3300 angstrom (angstrom adalah satuan panjang gelombang internasional, sama dengan sepersepuluh juta milimeter), yang sesuai dengan panjang gelombang ultraviolet. jangkauan, yang sebagian besar benar-benar terhalang atmosfer bumi.

Untuk mendapatkan mosaik LMO 160 megapiksel, dibutuhkan 2.200 gambar objek ini, dan penambahannya membutuhkan waktu sekitar lima setengah hari. Gambar MMO agak lebih sederhana dan terdiri dari 656 bagian; waktu pemrosesan sekitar dua hari. Kedua gambar yang diperoleh memiliki resolusi sudut 2,5 detik busur, yang merupakan kemungkinan maksimum untuk teleskop ini.

Kata Michael Siegel, peneliti utama untuk program Ultraviolet/Optical Telescope (UVOT) Swift:

“Sampai sekarang, hanya ada sedikit pengamatan ultraviolet dari galaksi-galaksi ini, dan belum ada satu penelitian pun dengan resolusi yang belum pernah terjadi sebelumnya. Dengan demikian, ulasan ini menutup banyak pertanyaan tentang kondisi Awan Besar dan Awan Kecil saat ini. Dengan mosaik yang dihasilkan, kita dapat mengamati dalam satu gambar bagaimana bintang-bintang melewati semua tahap kehidupan mereka, yang sangat sulit dipahami ketika mempelajari Galaksi kita, karena kita berada di dalamnya.”

LMC dan MMO masing-masing terletak pada jarak 163 ribu dan 200 ribu tahun cahaya dari kita, dan berputar di sekitar satu sama lain, serta di sekitar Bima Sakti. LMC adalah sekitar sepersepuluh ukuran galaksi kita dan hanya berisi satu persen dari massanya. MMO berukuran setengah dari LMO dan berisi dua pertiga dari massanya.

Mempelajari galaksi di ultraviolet memungkinkan para astronom untuk mempelajari secara rinci bintang-bintang yang membentuknya. Dalam kisaran ultraviolet, cahaya dari bintang redup ditekan, mengungkapkan struktur gugus panas, awan gas, dan daerah pembentuk bintang. Sampai saat ini, tidak ada analog dengan teleskop ultraviolet yang dipasang pada peralatan Swift dalam hal resolusi dan bidang pandang.

Pandangan umum Awan Magellan Besar dan Kecil. Sumber: Axel Mellinger, Central Michigan Univ.



Gambar ultraviolet Awan Magellan Besar.

> Awan Magellan

Awan Magellan– Awan Magellan Besar dan Kecil: deskripsi galaksi dan satelit Bima Sakti, jarak, ukuran, rasi bintang Dorado dan Toucan.

Orang zaman dahulu tidak bosan-bosannya mengagumi benda-benda langit malam. Tentu saja, karena kurangnya pengetahuan, banyak dari mereka disalahartikan sebagai manifestasi ilahi atau komet. Dengan berkembangnya teknologi, setiap formasi mendapat sebutan tersendiri.

Misalnya, ada Awan Magellan Besar dan Kecil. Ini adalah awan gas dan bintang besar yang tersedia untuk dideteksi tanpa menggunakan teknologi. Dihapus oleh 200.000 dan 160.000 tahun cahaya dari galaksi kita. Tapi, meski jaraknya pendek, ciri-ciri mereka baru bisa terungkap di abad terakhir. Namun, mereka masih terus menyembunyikan misteri.

Karakteristik Awan Magellan

Awan Magellan Besar dan Kecil- daerah bintang yang berputar dan menonjol dalam bentuk potongan terpisah. Mereka dipisahkan oleh 21 derajat, tetapi jarak mereka adalah 75.000 tahun cahaya.

Awan Magellan Besar (LMC) terletak di. Karena itu, ia berada di tempat ketiga dalam hal kedekatan. Awan Magellan Kecil (LMO) tinggal di.

Besar memiliki diameter dua kali lebih besar dari Kecil (14.000 tahun cahaya), itulah sebabnya ia juga menjadi galaksi terbesar keempat di . 10 miliar kali lebih besar, dan Kecil - 7 miliar kali.

Jika kita berbicara tentang strukturnya, maka Yang Besar mengacu pada galaksi yang tidak beraturan, dengan batang yang menonjol di tengahnya. Maly juga memiliki batang (diyakini bahwa itu adalah galaksi spiral, yang strukturnya terganggu oleh Bima Sakti).

Selain struktur dan massa, mereka berbeda dari galaksi kita dalam dua fitur lainnya. Pertama-tama, mereka memiliki lebih banyak gas dan tingkat logam yang rendah (bintang kurang kaya akan logam). Selain itu, mereka memiliki kelompok nebula dan bintang muda.

Kelimpahan gas menunjukkan bahwa Awan Magellan dapat membentuk bintang-bintang baru yang usianya mungkin hanya beberapa ratus juta tahun. Ini terutama terlihat di Bolshoi, di mana bintang-bintang terbentuk dalam jumlah besar. Anda dapat melacak momen ini di Nebula Tarantula yang cerah.

Diyakini bahwa Awan Magellan muncul 13 miliar tahun yang lalu (seperti Bima Sakti). Dulu dianggap bahwa mereka lebih dekat, tetapi semuanya dijelaskan oleh fakta bahwa Bima Sakti mengubah bentuknya. Ini memperkuat gagasan bahwa mereka tidak sering sedekat ini. Pengamatan Hubble pada tahun 2006 menunjukkan bahwa kecepatan mereka mungkin terlalu tinggi untuk tetap menjadi satelit galaksi kita dalam jangka panjang. Selain itu, orbit eksentrik tampaknya mengkonfirmasi bahwa pendekatan itu terjadi hanya sekali di masa lalu yang jauh.

Sebuah studi 2010 menunjukkan bahwa Awan mungkin melewati awan yang dipetik dari suatu waktu. Fakta bahwa mereka bersentuhan dengan galaksi kita dibuktikan dengan perubahan struktur dan aliran hidrogen netral. Gravitasi mereka juga mempengaruhi Bima Sakti, yang merusak bagian luar piringan.

Sejarah penemuan Awan Magellan

Awan Magellan adalah objek yang menarik dan pemujaan bagi banyak suku, termasuk Aborigin Australia, Maori di Selandia Baru dan Polinesia (digunakan sebagai penanda navigasi). Untuk penelitian serius di milenium pertama SM. diadopsi oleh astronom Persia As-Sufi. Dia menyebut Big "domba" dan mencatat bahwa itu tidak bisa dilihat di Arabia utara atau Baghdad.

Pada abad ke-15, orang Eropa bergabung dengan kenalannya. Pada saat itu, perdagangan berkembang dan kapal dikirim untuk barang. Pelaut Portugis dan Belanda menyebut mereka "Tanjung Awan" saat mereka berlayar melewati Tanjung Harapan dan Tanduk.

Selama penjelajahan dunia oleh Ferdinand Magellan, awan digambarkan sebagai gugusan bintang yang redup. Johann Bayer menambahkannya ke atlasnya pada tahun 1603 dan menamakan yang lebih kecil "Nebula Kecil".

John Herschel antara 1834-1838 menjelajahi langit selatan dan menggambarkan Kecil sebagai massa cahaya berawan, dibuat dalam bentuk oval. Pada tahun 1891, sebuah stasiun observasi muncul di Peru selatan dengan teleskop 24 inci, yang digunakan untuk mengamati Awan.

Salah satu ilmuwan adalah Henrietta Leavitt, yang menemukan bintang variabel di Small. Hasilnya muncul di media cetak pada tahun 1908, "1777 Variables in the Magellan Clouds", di mana hubungan antara variabilitas periodik dan kecerahan ditunjukkan.

Penemuan pada tahun 2006 (Awan dapat bergerak terlalu cepat) menimbulkan kecurigaan dan pemikiran bahwa mereka terbentuk di galaksi lain. Andromeda menjadi kandidat. Mengingat komposisi mereka, kita dapat mengatakan bahwa mereka masih akan menciptakan bintang-bintang baru. Tetapi jutaan tahun akan berlalu, dan mereka dapat memasuki Bima Sakti. Atau mereka akan tetap sangat dekat, didorong oleh hidrogen kita.

Awan Magellan adalah galaksi terdekat dengan kita. Mereka dinamai demikian karena mereka diamati dan dijelaskan oleh pendamping dan sejarawan Magellan Pigafetta. Galaksi Awan ini hanya dapat diamati di belahan bumi selatan. Di sanalah para pelaut dari ekspedisi Magellan memperhatikan dua nebula yang bersinar di langit. Mereka selalu menemani ekspedisi tahun 1519-1522.

Galaksi Awan Magellan dibedakan oleh komposisi bintang yang kaya dan beragam. Arah ke Awan Magellan Besar dan Kecil membuat sudut 33 dan 45° dengan bidang Galaksi. Ini sangat bagus untuk pengamatan, karena debu di bidang galaksi tidak mengganggu.

Jarak ke masing-masing Awan Magellan adalah 46 kpc. Ini hanya satu setengah kali ukuran Galaxy. Kedua Awan tersebut terpisah satu sama lain dengan jarak sekitar 20 kpc. Ini jauh lebih kecil daripada jarak antara galaksi tetangga. Para ilmuwan percaya bahwa karena Galaxy kita dan kedua Awan Magellan begitu dekat satu sama lain, mereka harus dianggap sebagai satu, tetapi galaksi rangkap tiga. Kedua Awan Magellan terbenam dalam cangkang umum hidrogen netral. Selain itu, mereka saling berhubungan oleh jembatan hidrogen. Sangat mengherankan bahwa hidrogen, yang terletak di dekat bidang utama Galaksi, membentuk langkan yang mengarah ke Awan Magellan. Sesuatu yang mirip dengan cabang spiral membentang dari Awan Besar ke arah yang berlawanan dari Galaksi. Jika ini memang cabang spiral, maka pasti ada cabang kedua, dipasangkan dengannya dan diarahkan ke Galaksi. Lengan spiral kedua seperti itu mungkin memang ada, tetapi sulit untuk dilihat dari perspektif. Bahkan diakui bahwa Awan Besar dan Galaksi kita saling terhubung oleh jembatan gas. Awan Magellan Besar, yang ditunjukkan pada Gambar 41, berukuran sekitar 10 kpc. Awan memiliki struktur yang kompleks dan bervariasi. Tubuh memanjang terlihat jelas, yang menyerupai pelompat pada spiral yang bersilangan. Anda dapat melihat banyak detail kecil yang terbentuk karena lokasi kelompok bintang super raksasa.

Populasi bintang tipe I mendominasi di Awan Magellan Besar. Ada hampir lima ribu raksasa super dengan luminositas sangat tinggi di Awan Besar. Masing-masing memancarkan lebih banyak energi daripada 10.000 matahari. Di Awan Besar adalah bintang putih HD 33579. Bintang ini juga disebut S Goldfish. Bintang ini bersinar seperti sejuta bintang.

Dimensi Awan Magellan Kecil (Gbr. 42) sekitar empat kali lebih kecil dari Awan Besar - 2,2 kpc. Dan populasi bintang tipe I tidak begitu beragam di dalamnya. Ada 532 nebula gas besar di kedua Awan Magellan. Sebagian besar dari mereka berada di Awan Besar.

Beras. 41. Awan Magellan Besar

Beras. 42. Awan Magellan Kecil

Ada banyak gugus bintang di Awan Magellan. Para ilmuwan telah mendaftarkan 1100 cluster terbuka di Big Cloud dan lebih dari 100 di Small Cloud. 35 gugus bola telah ditemukan di Awan Besar, dan 5 di Awan Kecil. Gugus bola ditemukan di Awan Magellan, yang tidak ditemukan di Galaksi kita. Mereka mengandung banyak raksasa biru dan putih. Itu sebabnya mereka berwarna putih. Gugus bola biasa terdiri dari raksasa merah, sehingga warnanya kuning - oranye. Diyakini bahwa gugus bola putih sangat muda dibandingkan dengan yang biasa.

Awan Magellan mengandung banyak bintang variabel dari berbagai jenis. Hanya di Awan Magellan dan di Galaksi kita Cepheid periode panjang dan periode pendek dapat diamati. Bintang-bintang baru telah diamati di Awan Magellan. Mereka, pada kenyataannya, tidak berbeda dari Galaksi Baru kita.

Ada banyak materi difus di Awan Magellan. Hidrogen didistribusikan ke seluruh volume galaksi. Proporsi hidrogen di Awan Magellan adalah 6%. Di Galaksi kita, proporsi hidrogen hanya 1-2%.

Tidak ada debu di Awan Magellan. Tapi bukan berarti tidak ada. Fakta tidak langsung memungkinkan kita untuk menyimpulkan bahwa ada lebih banyak debu di Awan Magellan daripada di Galaksi kita.

Jauh di langit selatan, tak terjangkau oleh mata penghuni belahan bumi utara, sulit dipahami untuk teleskop besar yang dibangun dan dipasang di belahan bumi utara, ada dua benda langit yang paling luar biasa, dua harta astronomi - Awan Magellan Besar dan Kecil.

Deskripsi pertama dari pengamatan Awan Magellan yang telah turun kepada kita adalah milik Pigafetta, seorang rekan dan historiografer Magellan dalam perjalanan menegangkan keliling dunia. Ketika pada tahun 1519-1522. Kapal Magellan berlayar di sepanjang perairan selatan Atlantik, dan kemudian Samudra Pasifik dan Hindia, Pigafetta menarik perhatian ke dua nebula bersinar yang berdiri tinggi di langit, terus menyertai Ekspedisi, dan menggambarkannya. Tidak ada yang seperti ini yang terlihat di langit utara.

Pentingnya Awan Magellan bagi sains ditentukan oleh fakta bahwa ini adalah galaksi yang paling dekat dengan kita. Tetangga berikutnya, sistem Sculptor, dua kali lebih jauh. Selain itu, Awan Magellan adalah galaksi dengan komposisi objek yang sangat kaya dan beragam. Dalam hal ini, mereka memegang telapak tangan dalam sistem galaksi Lokal. Sistem di Sculptor adalah galaksi yang jauh lebih menarik, tanpa bintang super raksasa, gugus bintang, nebula gas, dan objek lain yang penting untuk mempelajari evolusi bintang dan sistem bintang. Galaksi terdekat yang komposisinya sebanding dengan Awan Magellan adalah Nebula Andromeda (NGC 224) dan Nebula Triangulum (NGC 598). Tapi mereka berada 10 kali lebih jauh. Dan ini berarti bahwa dengan teleskop 60 cm, Awan Magellan dapat dipelajari dengan detail yang sama seperti NGC 224 dan NGC 598 yang dipelajari menggunakan teleskop raksasa 6 meter. Informasi menarik apa yang dapat diperoleh dengan mengarahkan teleskop 6 meter ke Awan Magellan! Namun, seperti yang dicatat oleh seorang pengamat, "Tuhan memutuskan untuk bercanda dengan menempatkan astronom di belahan bumi utara, dan menempatkan Awan Magellan di langit selatan."

Negara-negara di belahan bumi utara telah lama memiliki teleskop 5 meter dan sejumlah besar teleskop dengan diameter lensa dua hingga tiga meter. Dan pada tahun 1976

Di Uni Soviet, teleskop enam meter dioperasikan.

Sampai saat ini, hanya ada dua teleskop 180 cm di belahan bumi selatan. Dengan bantuan mereka, Awan Magellan terutama diamati. Baru-baru ini belahan bumi selatan akhirnya diperkaya dengan teleskop 4 dan 3,7 meter. Ini akan memakan waktu bertahun-tahun, sepuluh tahun, sebelum teleskop ini akan memberikan kontribusi yang signifikan untuk mempelajari Awan Magellan.

Banyak objek dipelajari di Awan Magellan bahkan lebih berhasil daripada di Galaksi kita sendiri. Hal ini disebabkan, pertama, fakta bahwa objek paling menarik di Galaksi terletak sangat dekat dengan bidang utamanya, dan karena kita juga terletak di dekat bidang ini, pengamatan sangat terhalang oleh penyerapan cahaya oleh materi berdebu gelap, yang juga terkonsentrasi di dekat bidang utama. Arah ke Awan Magellan Besar dan Kecil membuat sudut 33 dan 45° dengan bidang Galaksi, sehingga penyerapan cahaya memiliki efek yang sangat lemah. Keuntungan lain dari Awan Magellan adalah kemungkinan, dengan membandingkan magnitudo tampak bintang-bintangnya, untuk membandingkan magnitudo mutlak luminositas. Perbandingan seperti itu dimungkinkan karena ukuran Awan Magellan kecil dibandingkan dengan jaraknya, dan semua bintang di setiap Awan dapat dianggap kira-kira sama jauhnya dari kita. Kondisi ini tentu saja tidak terpenuhi untuk bintang-bintang di Galaksi kita, dan betapa pentingnya signifikansinya dapat dilihat dari contoh sejarah berikut.

Pada tahun 1910, G. Leavitt (AS), saat mengamati Cepheid di Awan Magellan Kecil, menemukan bahwa Cepheid periode panjang, yang memiliki kecerahan lebih besar, juga memiliki periode perubahan kecerahan yang lebih lama. Cukup akurat, aturan itu terpenuhi, yang menurutnya periode dua kali lebih lama sesuai dengan besarnya Cepheid kurang dari 0 m, 6. Karena untuk bintang-bintang di Awan Magellan perbedaan magnitudo bintang mutlak sama dengan perbedaan magnitudo bintang yang tampak, Itu ditetapkan oleh hukum fisika - periode dua kali lebih besar di Cepheid dari Awan Magellan Kecil sesuai dengan magnitudo bintang mutlak lebih kecil 0 m,6, yaitu 1,7 kali luminositas. Selanjutnya, ternyata hukum ini bersifat universal. Ini berlaku untuk Cepheid periode panjang dari Awan Magellan Besar, Galaksi, Nebula Andromeda, dan galaksi lainnya; Hubungan serupa juga dibuat untuk Cepheid periode pendek. Ketergantungan terbuka memungkinkan untuk mengembangkan metode baru untuk menentukan jarak, yang memainkan peran penting dalam astronomi. Jika Anda perlu menentukan jarak ke gugus bintang atau galaksi, maka cukup menemukan Cepheid dalam sistem ini, amati perubahan kecerahannya dan tentukan periodenya, lalu tentukan yang terakhir dari rasio antara periode dan absolut besarnya M Penting juga untuk mengukur magnitudo bintang yang tampak m, dan kemudian jarak yang tidak diketahui r dihitung.

Betapa pentingnya metode penentuan jarak dari Cepheids, dapat dinilai dari fakta bahwa itu telah menjadi dasar untuk menentukan jarak ke galaksi lain.

Jika Cepheid periode panjang tidak diamati di Awan Magellan, maka hubungan yang menghubungkan periode mereka dan magnitudo bintang absolut hanya dapat ditetapkan jauh kemudian, karena perbedaan jarak ke Cepheid periode panjang di Galaksi mencegah ketergantungan ini terwujud. dengan cara yang terlihat.

Jarak masing-masing Awan Magellan 46 kpc hanya satu setengah kali diameter Galaksi, dan jarak antara Awan Besar dan Awan Kecil sekitar 20 kpc. Jarak ini berkali-kali lebih kecil dari jarak rata-rata antara galaksi tetangga pada umumnya dan bahkan dari jarak rata-rata antara galaksi tetangga dalam Sistem Lokal Galaksi. Oleh karena itu, lebih tepat untuk menganggap bahwa Galaksi dan Awan Magellan merupakan galaksi rangkap tiga. Pengaruh timbal balik dalam sistem rangkap tiga ini, di mana Galaksi harus dianggap sebagai badan utama, dan Awan Magellan sebagai satelit, dapat dilacak dalam fakta bahwa, seperti yang ditunjukkan oleh pengamatan radio, kedua Awan Magellan terbenam dalam cangkang hidrogen netral yang sama. dan juga saling terhubung oleh jembatan hidrogen, dan hidrogen, yang terletak di dekat bidang utama Galaksi, membentuk tonjolan yang mengarah ke Awan Magellan. Sesuatu seperti cabang spiral membentang dari Awan Besar ke arah yang berlawanan dari Galaxy, dan kemudian harus ada cabang serupa, yang tidak dapat dibedakan karena perspektifnya, menuju Galaxy. Ada kemungkinan bahwa Awan Besar dan Galaksi saling berhubungan melalui jembatan gas.

Awan Magellan Besar berukuran sekitar 10 kpc, memiliki struktur yang kompleks dan beragam. Tubuh memanjang jelas menjulang, menyerupai pelompat pada spiral yang bersilangan. Ada banyak detail kecil yang merupakan hasil pengelompokan bintang super raksasa. Awan Besar didominasi oleh populasi bintang Tipe I dan penuh dengan anggota terkemuka dari tipe populasi ini. Dalam hal ini, Awan Magellan Besar bahkan melampaui wilayah lengan spiral Galaksi kita. Ini berisi banyak supergiants biru luminositas sangat tinggi. Astronom Prancis Vaucouler menghitung 4.700 supergiants di Awan Besar, yang masing-masing memancarkan lebih kuat dari 10.000 matahari, dan di sinilah juara dalam luminositas di antara bintang-bintang yang kita kenal berada.

Tabel tersebut mencantumkan bintang-bintang yang diketahui dengan luminositas tertinggi di berbagai galaksi.

Kami melihat bahwa juara dalam luminositas di antara semua bintang yang kami bedakan (di galaksi yang jauh kami tidak dapat membedakan bintang satu per satu) adalah bintang putih HD 33579, yang terletak di Awan Magellan Besar. Bintang ini juga disebut S Goldfish. Magnitudo mutlaknya adalah -10m,1 dan bersinar seperti sekitar satu juta matahari. Jika HD 33579 menggantikan bintang terdekat dengan kita, bukan Centauri, maka umat manusia di Bumi akan diberikan penerangan tambahan dan lebih terang daripada penerangan malam hari ini. Pada jarak ini, HD 33579 akan bersinar seperti lima bulan. Tabel menunjukkan; bahwa dalam hal kekuatan bintang super raksasa, Awan Magellan Besar menempati urutan pertama; Galaksi kita dan Nebula Triangulum (NGC 598) berada di tempat kedua di antara galaksi-galaksi terdekat, dan Awan Magellan Kecil, Nebula Andromeda (NGC 224) dan NGC 6822 berada di tempat ketiga.

Mengingat fakta bahwa semua bintang Awan Magellan Besar hampir pada jarak yang sama dari kita, lebih mudah dalam sistem ini daripada di Galaksi kita untuk menentukan jumlah relatif bintang dengan luminositas berbeda.

Dengan menghitung jumlah bintang dengan magnitudo semu yang berbeda di salah satu bagian Awan Besar dan mengetahui jaraknya, Thackeray memperoleh hasil yang disajikan dalam tabel

Sayangnya, Thackeray hanya mampu menghitung supergiants dan bright giants. Jika teleskop 5 meter berada di belahan bumi selatan, maka perhitungannya dapat diperluas ke bintang-bintang dengan M = +5 m, yaitu, seperti Matahari kita. Ini akan memberikan informasi yang sangat menarik tentang populasi bintang Awan Magellan. Ini mengikuti dari hasil Thackeray bahwa ketika luminositas supergiants dan raksasa berkurang, jumlah bintang dari luminositas ini meningkat. Akan menarik untuk mengetahui sampai sejauh mana magnitudo bintang yang absolut dari keteraturan ini. Apakah jumlah maksimum bintang dicapai pada nilai luminositas tertentu, setelah itu, dengan penurunan luminositas lebih lanjut, jumlah bintang dari luminositas tertentu sudah berkurang? ,

Ukuran Awan Magellan Kecil kira-kira empat kali lebih kecil dari Awan Besar - 2,2 kpc. Terlepas dari kesamaan dalam penampilan, kedekatan bersama dan, tampaknya, asal usul yang sama, perbedaan ditemukan pada populasi bintang di Awan. Di Awan Kecil, populasi bintang tipe I tidak banyak terwakili dan perwakilannya tidak sebanyak spesimen yang luar biasa seperti di Awan Besar.

Kami mengamati galaksi lain melalui Galaksi kami. Untuk menentukan karakteristik masing-masing bintang di galaksi lain, seseorang harus dapat membedakan, memisahkannya dari bintang-bintang Galaksi kita yang memproyeksikan ke galaksi-galaksi tersebut. Sebaliknya, jika kita mengambil bintang yang lemah dan dekat, yang terletak, misalnya, pada jarak 46 kpc, sebagai bintang yang merupakan bagian dari Awan Magellan Besar, terletak seribu kali lebih jauh, maka luminositas bintang akan dilebih-lebihkan. sebanyak 1000 2 - juta kali. Jadi Anda bisa mendapatkan banyak "raksasa super" fiktif. Cara yang dapat diandalkan untuk melindungi studi dari kesalahan tersebut adalah dengan menentukan kecepatan radial bintang. Jika, misalnya, sebuah bintang yang terletak di arah Awan Magellan Besar memiliki kecepatan radial yang tidak jauh berbeda dengan kecepatan radial awan itu sendiri + 280 km / s, yaitu, jika kecepatan radial ini terletak pada interval + 250- + 310 km / s , maka, tanpa diragukan lagi, bintang itu milik Awan Magellan Besar. Jika sebuah bintang milik Galaxy dan hanya diproyeksikan ke Awan Magellan Besar, maka kecepatannya tidak akan melebihi +60 - +70 km/s. Dalam arah ini, kecepatan radial lainnya, yang terletak, misalnya, dalam interval o r +70 hingga +260 km/s, tidak terjadi.

Anda juga dapat menggunakan gerakan Anda sendiri. Di bintang-bintang galaksi lain, mereka selalu sama dengan nol karena jarak yang sangat jauh. Jika sebuah bintang memiliki gerakannya sendiri, itu pasti sebuah bintang di Galaksi kita. Populasi bintang tipe I dicirikan oleh adanya nebula gas-hidrogen besar. Dan dalam hal ini, Awan Magellan Besar, penuh dengan nebula hidrogen, menonjol di antara galaksi-galaksi terdekat. Di kedua Awan Magellan, terdapat 532 nebula gas besar, yang sebagian besar merupakan bagian dari Awan Besar. Nebula gas terbesar yang diketahui, 30 Ikan Emas, juga terletak di sini, memiliki diameter sekitar 200 ns dan massa sama dengan 500.000 Matahari. Sebagai perbandingan, kami menunjukkan bahwa nebula hidrogen terbesar yang diketahui di Galaksi kita memiliki diameter 6 kpc dan massanya hanya 100 massa matahari.

Ada banyak gugus bintang di Awan Magellan. Kembali pada tahun 1847, John Herschel, yang melakukan perjalanan khusus ke Afrika Selatan untuk mengamati Awan Magellan, menghitung 919 di Awan Besar, dan 214 di Awan Kecil, gugus bintang dan awan materi yang menyebar. Saat ini jumlah total; Ada 1600 kluster terbuka yang dikatalogkan di Awan Besar, dan lebih dari 100 di Awan Kecil. Semua kluster ini sebanding dalam ukuran dan luminositas dengan kluster terbuka terkaya di Galaxy kita. Kita harus berpikir bahwa di Awan Magellan ada sejumlah besar gugus terbuka dengan ukuran lebih kecil dan kurang kaya akan bintang yang belum diidentifikasi.

Gugus bola yang mirip dengan gugus bola galaksi telah ditemukan di Awan Besar 35 dan Awan Kecil 5. Tetapi objek baru juga telah ditemukan yang tidak ditemukan di Galaksi - gugus bola yang mengandung banyak raksasa kebiruan dan putih dan oleh karena itu memiliki warna putih warna, sedangkan yang disebut gugus bola "Biasa", termasuk semua gugus bola di Galaksi, hanya memiliki raksasa merah dan warnanya kuning - oranye. Gugus bola tipe baru ini sangat menarik. Ada anggapan bahwa usia mereka kecil, sedangkan gugus bola "biasa" adalah formasi tua. Penting untuk menemukan jawaban atas pertanyaan mengapa ada gugus bola biru di Awan Magellan Besar, tetapi mereka tidak ada di Galaxy.

Awan Magellan berlimpah dengan bintang variabel dari berbagai jenis. Hanya di dua galaksi ini, tidak termasuk galaksi kita, Cepheid periode panjang dan periode pendek dapat diamati saat ini. Keadaan ini, seperti yang akan kita lihat nanti, sangat penting untuk pengembangan metode yang tepat untuk menentukan jarak ekstragalaksi.

Ledakan pertama bintang baru di Awan Kecil diamati pada tahun 1897, dan di Awan Besar pada tahun 1926. Hingga saat ini, lebih dari selusin ledakan semacam itu telah dicatat.

Awan Magellan juga kaya akan materi difus. Sebuah studi tentang emisi radio yang berasal dari mereka dengan panjang gelombang 21 cm menunjukkan bahwa hidrogen di dalamnya tidak hanya terkonsentrasi di awan individu, tetapi juga didistribusikan ke seluruh volume galaksi. Sementara di Galaksi kita, hidrogen hanya membentuk 1-2% dari total massa, di Awan Magellan bagiannya diperkirakan 6%.

Materi debu di Awan Magellan tidak dapat diamati secara langsung. Pengamatan langsung materi di galaksi biasanya hanya mungkin jika kita melihat galaksi yang sangat padat di tepi atau hampir tepi. Hanya dalam kasus ini ketebalan materi berdebu di sepanjang garis pandang begitu signifikan sehingga dapat terlihat dengan jelas. Oleh karena itu, untuk mendeteksi materi berdebu di Awan Magellan, digunakan metode asli, yang pertama kali digunakan oleh Shapley. Jumlah galaksi jauh yang diamati melalui Awan Magellan dihitung dan dibandingkan dengan jumlah galaksi di wilayah tetangga. Misalnya, jumlah galaksi jauh yang diamati melalui wilayah pusat Pernis Besar kira-kira 10 kali lebih sedikit daripada jumlah galaksi dengan magnitudo yang sama yang diamati di area yang sama di wilayah langit yang berdekatan. Perbedaan ini harus dijelaskan oleh fakta bahwa Awan Magellan Besar mengandung materi berdebu yang melemahkan cahaya galaksi jauh. Oleh karena itu, yang lebih jauh dan lebih lemah menjadi tidak terlihat. Dari fakta bahwa jumlah galaksi, ketika diamati melalui Awan Besar, berkurang 10 kali lipat, dapat disimpulkan bahwa materi berdebu yang terletak di sana melemahkan kecerahan semua objek rata-rata 1m.7. Sebagai perbandingan, kami menunjukkan bahwa, menurut pengamatan dan perhitungan, kecerahan galaksi yang akan dilihat melalui Galaksi kita dalam arah tegak lurus terhadap bidang utamanya akan melemah rata-rata hanya sebesar 0m.7. Rupanya, Awan Besar juga lebih kaya materi debu daripada Galaksi kita. Penyerapan cahaya juga ditemukan di Awan Magellan Kecil.

Studi tentang Awan Magellan menunjukkan kesatuan, kesamaan dari berbagai sistem bintang. Semua objek - bintang dari jenis spektral yang berbeda, luminositas yang berbeda, variabel dan stasioner, berbagai jenis gugus bintang, materi gas dan berdebu, semua keragaman yang mengherankan peneliti Galaxy, menemukan tempatnya di Awan Magellan. Ini berarti bahwa hukum yang mengatur pembentukan bintang dan gugus bintang adalah sama di Galaksi kita dan di Awan Magellan.

Kami mengundang Anda untuk mendiskusikan publikasi ini di publikasi kami.