Se você passar a noite ao sul do equador da Terra, e o céu negro aveludado do sul espalhar padrões incomuns de constelações à sua frente (por algum motivo, você sempre quer acreditar que em algum lugar lá, além dos mares, há é sempre bom tempo), preste atenção a duas pequenas nuvens enevoadas no céu. Essas nuvens "anormais" não se movem em relação às estrelas e parecem estar "coladas" ao céu.

Na Europa, nuvens misteriosas eram conhecidas desde a Idade Média, e os habitantes indígenas das regiões equatoriais e das terras do hemisfério sul sabiam delas, aparentemente, muito antes disso. No século 15, os marinheiros chamavam as nuvens de Cabo (o nome é semelhante ao nome da Colônia do Cabo - possessões britânicas medievais na África do Sul, localizadas no território da atual República da África do Sul).

O pólo sul do mundo, ao contrário do norte, é mais difícil de encontrar no céu, já que não existem estrelas tão brilhantes e conspícuas como a polar ao lado. As Nuvens do Cabo estão localizadas perto do pólo sul da esfera celeste e formam com ela um triângulo quase equilátero. Essa propriedade das Nuvens as tornou objetos conhecidos e, portanto, são usadas há muito tempo na navegação. No entanto, sua natureza permaneceu um mistério para os cientistas da época.

Durante a viagem de volta ao mundo de Fernão de Magalhães em 1518-1520, seu companheiro e cronista Antonio Pigafetta descreveu as nuvens em suas notas de viagem, o que tornou o fato de sua existência propriedade do grande público europeu. Depois que Magalhães morreu em 1521 em um conflito armado com a população local nas Filipinas, Pigafetta sugeriu chamar as nuvens de Magalhães - Grandes e Pequenas, de acordo com seu tamanho.

Visível a olho nu, o tamanho das Nuvens de Magalhães no céu é um dos maiores entre todos os objetos astronômicos. A Grande Nuvem de Magalhães (LMC) tem um comprimento de mais de 5 graus, ou seja, 10 diâmetros aparentes da lua. A Pequena Nuvem de Magalhães (LMC) é um pouco menor - pouco mais de 2 graus. Nas fotografias, onde é possível fixar regiões externas fracas, os tamanhos das Nuvens são de 10 e 6 graus, respectivamente. A Nuvem Pequena está localizada na constelação do Tucano, e a Nuvem Grande ocupa parte do Peixe Dourado, assim como a Montanha da Mesa.

Mesmo no início do nosso século, os cientistas não tinham uma única opinião sobre a natureza das Nuvens. A enciclopédia de Brockhaus e Efron, por exemplo, diz que as Nuvens "não são pontos sólidos como os outros; elas representam as mais surpreendentes acumulações de muitos pontos nebulosos, montes estelares e estrelas individuais". E somente depois que os astrônomos mediram as distâncias de algumas nebulosas na década de 1920, e ficou claro que existem mundos estelares que ficam muito além da nossa Galáxia, as Nuvens de Magalhães ocuparam seu "nicho" entre os objetos celestes.

Sabe-se agora que as Nuvens de Magalhães são as vizinhas mais próximas da nossa Galáxia em todo o Grupo Local de galáxias. A luz do LMC leva 230 mil anos para chegar até nós, e menos ainda do MMO - "apenas" 170 mil anos. Para comparação, a galáxia espiral gigante mais próxima, a Nebulosa de Andrômeda, está quase 10 vezes mais distante do que o LMC. As dimensões lineares das Nuvens são relativamente pequenas. Seus diâmetros são de 30 e 10 mil anos-luz (lembre-se que nossa Galáxia tem mais de 100 mil anos-luz de diâmetro).

As nuvens têm uma forma e estrutura típicas de galáxias irregulares: áreas irregularmente distribuídas de brilho aumentado destacam-se contra o fundo de uma estrutura irregular. E ainda há ordem na estrutura dessas galáxias. No LMC, por exemplo, há um movimento ordenado de estrelas ao redor do centro, o que faz com que essa Nuvem pareça galáxias espirais “regulares”, as estrelas da galáxia estão concentradas em um plano chamado plano da galáxia.

Pelo movimento da matéria das Nuvens, pode-se descobrir como estão localizados seus planos galácticos. Descobriu-se que o LMC fica quase "plano" na esfera celeste (a inclinação é inferior a 30 graus). Isso significa que todo o complexo "enchimento" da Grande Nuvem - estrelas, nuvens de gás, aglomerados - estão localizados quase à mesma distância de nós, e a diferença observada no brilho de várias estrelas é verdadeira e não é distorcida devido a distâncias diferentes para eles. Na nossa Galáxia, apenas as estrelas em aglomerados têm esta propriedade.

A orientação bem-sucedida do LMC, sua "abertura", bem como a proximidade das Nuvens de Magalhães a nós, fizeram deles um verdadeiro laboratório astronômico, "objeto número 1" para a física de estrelas, aglomerados de estrelas e muitos outros objetos interessantes.

As Nuvens de Magalhães trouxeram algumas surpresas para os astrônomos. Um deles eram aglomerados de estrelas. Eles foram encontrados nas Nuvens de Magalhães, bem como em nossa Galáxia. Cerca de 2000 deles foram encontrados no MMC, mais de 6000 no LMC, dos quais cerca de uma centena são aglomerados globulares. Existem várias centenas de aglomerados globulares em nossa galáxia, e todos eles contêm anormalmente poucos elementos químicos mais pesados ​​que o hélio. Por sua vez, o conteúdo de metais depende claramente da idade do objeto – afinal, quanto mais tempo as estrelas vivem, mais elas enriquecem o “ambiente” com elementos químicos mais pesados ​​que o hélio. O baixo teor de metais nas estrelas dos aglomerados globulares do nosso sistema estelar indica que sua idade é muito avançada - 10-18 bilhões de anos. Estes são os objetos mais antigos da nossa Galáxia.

Uma surpresa aguardava os astrônomos que mediram a "metalicidade" dos aglomerados nas Nuvens. Mais de 20 aglomerados globulares foram descobertos no LMC, que têm o mesmo conteúdo metálico de estrelas que ainda não são muito antigas. Isso significa que, pelos padrões dos objetos astronômicos, os aglomerados nasceram não muito tempo atrás. Não existem tais objetos em nossa Galáxia! Consequentemente, nas Nuvens de Magalhães a formação de aglomerados globulares continua, enquanto na Galáxia esse processo cessou há muitos bilhões de anos. Muito provavelmente, gigantescas forças de maré em nosso sistema estelar têm tempo para "separar" os aglomerados globulares não nascidos. Nas Nuvens de Magalhães, pequenas em tamanho e massa, num ambiente mais "educado", existem todas as condições para a formação de aglomerados globulares de estrelas.

As próprias Nuvens não se destacam no mundo das galáxias por causa de seu tamanho e luminosidade modestos. No entanto, há um objeto na Grande Nuvem de Magalhães que é uma figura proeminente entre sua própria espécie. Estamos falando de uma enorme, quente e brilhante nuvem de gás, que é claramente visível nas fotografias do LMC. Chama-se Nebulosa da Tarântula, ou, mais formalmente, 30 Dorado. O nome Tarântula foi dado à nebulosa por causa de sua aparência, na qual uma pessoa com uma imaginação rica pode ver a semelhança com uma grande aranha. O comprimento da nebulosa é de cerca de mil anos-luz e a massa total de gás é 5 milhões de vezes a massa do Sol. A Tarântula brilha como vários milhares de estrelas combinadas. Isso ocorre porque estrelas quentes massivas nascem dentro da nebulosa, emitindo muito mais energia do que estrelas como o nosso Sol. Eles aquecem o gás ao seu redor e o fazem brilhar. Existem apenas algumas nebulosas de tamanho semelhante em nossa galáxia, mas todas estão escondidas de nós por um denso véu de poeira galáctica. Se não fosse a poeira, eles também seriam objetos celestes visíveis e brilhantes.

Dentro da Nebulosa da Tarântula existem muitos centros de nascimento de estrelas onde as estrelas nascem "em massa". Estrelas jovens massivas, cuja idade não ultrapassa vários milhões de anos, mostram-nos as regiões onde a formação de estrelas a partir de aglomerados de gás ainda está em curso.

Dentro da Tarântula, as supernovas também explodiram repetidamente. Essas explosões de estrelas no estágio final de sua evolução levam ao fato de que a maior parte da estrela está espalhada pelo espaço a velocidades de vários milhares de quilômetros por segundo. Explosões de supernovas tornaram a estrutura da nebulosa confusa, caótica, cheia de filamentos gasosos e conchas que se cruzam. A Nebulosa da Tarântula serve como um bom campo de testes para as teorias do nascimento e morte das estrelas.

As Nuvens de Magalhães também desempenharam um papel importante na construção da escala de distância intergaláctica. Mais de 2.000 estrelas variáveis ​​foram encontradas nas nuvens, a maioria das quais são Cefeidas. O período de mudança no brilho das cefeidas está intimamente relacionado à sua luminosidade, o que torna essas estrelas um dos indicadores mais confiáveis ​​​​da distância das galáxias. Usando as Nuvens como exemplo, é muito conveniente comparar vários indicadores de distância, segundo os quais a "escada" intergaláctica de distâncias é construída.

Se o olho humano fosse capaz de perceber ondas de rádio com comprimento de onda de 21 cm (o hidrogênio atômico emite nesse comprimento de onda), ele veria uma imagem incrível no céu. Ele teria visto densas nuvens de gás no plano de nossa galáxia - a Via Láctea, e nuvens individuais em diferentes latitudes - nebulosas de gás próximas e nuvens "vagando" em altas latitudes. As Nuvens de Magalhães mudariam surpreendentemente. Em vez de dois objetos separados, uma pessoa de "onda longa" veria uma grande nuvem com duas condensações brilhantes onde estamos acostumados a ver as Grandes e Pequenas Nuvens de Magalhães.

Na década de 1950, descobriu-se que as nuvens estão imersas em um envelope de gás comum. O gás de concha circula continuamente: esfriando no espaço intergaláctico, cai sobre as nuvens sob a ação da gravidade e é empurrado para trás por "pistões" de supernova, como resultado do qual aparece uma concha em expansão de gás quente com excesso de pressão no interior (este processo se assemelha ao movimento da água em uma panela aquecida por baixo do queimador a gás).

Recentemente também ficou claro que as Nuvens estão conectadas por uma ponte de gás comum não apenas entre si. Um filamento de gás foi encontrado - uma fina faixa de gás começando nas Nuvens e atravessando todo o céu. Ele liga as Nuvens de Magalhães à nossa Galáxia e várias outras galáxias do Grupo Local. Foi chamado de "Riacho de Magalhães". Como surgiu esse fluxo? Muito provavelmente, há vários bilhões de anos, as Nuvens de Magalhães se aproximaram da nossa Galáxia. Nosso sistema estelar gigante “puxou” parte do gás das nuvens com sua força gravitacional, como um aspirador de pó. Este gás enriqueceu parcialmente nosso sistema estelar. O resto "espigou" no espaço intergaláctico, formando a Corrente de Magalhães.

A proximidade das Nuvens de Magalhães à nossa enorme Galáxia não é em vão para eles. É possível que a convergência das Nuvens e da Via Láctea, causando a troca de gás e estrelas, tenha ocorrido mais de uma vez no passado. Se a mais próxima das nuvens - Pequena, chegar à nossa Galáxia 3 vezes mais perto do que está agora, as forças de maré a destruirão completamente. Em um futuro distante, colisões semelhantes podem ocorrer e as Nuvens de Magalhães serão completamente absorvidas pela nossa Via Láctea. Eles não serão "digeridos" tão cedo no enorme ventre de nossa Galáxia, e ativarão o nascimento de estrelas nos locais de sua queda, como se observa de forma mais forte durante a fusão de grandes galáxias.

Pesquisadores da NASA e da Universidade Estadual da Pensilvânia fizeram o levantamento ultravioleta mais detalhado já feito das Grandes e Pequenas Nuvens de Magalhães usando a espaçonave Swift. O mosaico resultante de 160 megapixels da Grande Nuvem de Magalhães (LMC) e da Pequena Nuvem de Magalhães (LMC) de 57 megapixels foram apresentados em 3 de junho de 2013 no 222º Congresso da American Astronomical Society.

As novas imagens mostram aproximadamente um milhão de fontes no LMC e cerca de 250.000 no MMO, variando de 1600 a 3300 angstroms (angstrom é uma unidade internacional de comprimento de onda, igual a um décimo de milionésimo de milímetro), que corresponde ao comprimento de onda ultravioleta alcance, a maioria dos quais está completamente bloqueada a atmosfera da Terra.

Para obter um mosaico LMO de 160 megapixels, foram necessárias 2.200 imagens desse objeto, e sua adição levou cerca de cinco dias e meio. A imagem MMO é um pouco mais simples e consiste em 656 partes; o tempo de processamento foi de cerca de dois dias. Ambas as imagens obtidas têm uma resolução angular de 2,5 segundos de arco, que é a máxima possível para este telescópio.

Diz Michael Siegel, pesquisador principal do programa Ultraviolet/Optical Telescope (UVOT) da Swift:

“Até agora, houve muito poucas observações ultravioletas dessas galáxias, e não houve um único estudo com uma resolução sem precedentes. Assim, esta revisão encerra muitas questões sobre o estado atual das Grandes e Pequenas Nuvens. Com os mosaicos resultantes, podemos observar em uma imagem como as estrelas passam por todas as etapas de sua vida, o que é muito difícil de entender quando estudamos nossa Galáxia, já que estamos dentro dela.

LMC e MMO estão localizados a uma distância de 163 mil e 200 mil anos-luz de nós, respectivamente, e giram em torno um do outro, assim como da Via Láctea. O LMC tem cerca de um décimo do tamanho da nossa galáxia e contém apenas um por cento de sua massa. O MMO tem metade do tamanho do LMO e contém dois terços de sua massa.

Estudar galáxias no ultravioleta permite aos astrônomos estudar em detalhes as estrelas que as compõem. Na faixa ultravioleta, a luz de estrelas fracas é suprimida, revelando a estrutura de aglomerados quentes, nuvens de gás e regiões de formação de estrelas. Até o momento, não há análogos ao telescópio ultravioleta instalado no aparelho Swift em termos de resolução e campo de visão.

Vista geral das Grandes e Pequenas Nuvens de Magalhães. Fonte: Axel Mellinger, Central Michigan Univ.



Imagem ultravioleta da Grande Nuvem de Magalhães.

> Nuvens de Magalhães

Nuvens de Magalhães– Grandes e Pequenas Nuvens de Magalhães: descrição das galáxias e satélites da Via Láctea, distância, tamanho, constelações Dorado e Tucano.

Os antigos não se cansavam de admirar os objetos celestes noturnos. Claro, devido à falta de conhecimento, muitos deles foram confundidos com uma manifestação divina ou um cometa. Com o desenvolvimento da tecnologia, cada formação recebeu sua própria designação.

Por exemplo, existem as Grandes e Pequenas Nuvens de Magalhães. São grandes nuvens de gás e estrelas que estão disponíveis para detecção sem o uso de tecnologia. Removido por 200.000 e 160.000 anos-luz de nossa galáxia. Mas, apesar da curta distância, suas características só puderam ser reveladas no século passado. No entanto, eles ainda continuam a esconder mistérios.

Características das Nuvens de Magalhães

Grandes e Pequenas Nuvens de Magalhães- regiões estelares que giram ao redor e se destacam na forma de peças separadas. Eles estão separados por 21 graus, mas sua distância é de 75.000 anos-luz.

A Grande Nuvem de Magalhães (LMC) está localizada em. Por isso, está em terceiro lugar em termos de proximidade. A Pequena Nuvem de Magalhães (LMO) vive.

A Grande é duas vezes maior que a Pequena (14.000 anos-luz) de diâmetro, razão pela qual também se torna a quarta maior galáxia em . 10 bilhões de vezes mais massivo e Pequeno - 7 bilhões de vezes.

Se falarmos sobre a estrutura, então o Grande refere-se a galáxias irregulares, com uma barra proeminente no centro. Maly também tem uma barra (acredita-se que era uma galáxia espiral, cuja estrutura foi perturbada pela Via Láctea).

Além de estrutura e massa, eles diferem da nossa galáxia em mais duas características. Em primeiro lugar, eles têm muito mais gás e um baixo nível de metalicidade (as estrelas são menos ricas em metais). Além disso, eles têm nebulosas e grupos estelares jovens.

A abundância de gás sugere que as Nuvens de Magalhães podem formar novas estrelas que podem ter apenas algumas centenas de milhões de anos. Isso é especialmente evidente no Bolshoi, onde as estrelas se formam em grande número. Você pode traçar este momento na brilhante Nebulosa da Tarântula.

Acredita-se que as Nuvens de Magalhães surgiram há 13 bilhões de anos (como a Via Láctea). Costumava-se pensar que eles estavam mais próximos, mas tudo se explicava pelo fato de a Via Láctea distorcer sua forma. Isso reforça a ideia de que eles não costumam chegar tão perto. Observações do Hubble em 2006 mostraram que sua velocidade pode ser muito alta para permanecer satélites de nossa galáxia a longo prazo. Além disso, as órbitas excêntricas parecem confirmar que a aproximação aconteceu apenas uma vez no passado distante.

Um estudo de 2010 mostrou que as nuvens podem estar passando por nuvens retiradas em algum momento. O fato de estarem em contato com nossa galáxia é evidenciado pela mudança na estrutura e nos fluxos de hidrogênio neutro. Sua gravidade também afetou a Via Láctea, que deformou a parte externa do disco.

A história da descoberta das Nuvens de Magalhães

As Nuvens de Magalhães eram objeto de interesse e adoração para muitas tribos, incluindo os aborígenes australianos, os maoris da Nova Zelândia e os polinésios (usados ​​como marcadores de navegação). Para pesquisas sérias no 1º milênio aC. adotado pelo astrônomo persa As-Sufi. Ele chamou o Grande de "ovelha" e observou que não podia ser visto no norte da Arábia ou Bagdá.

No século 15, os europeus se juntaram ao conhecido. Nesse momento, o comércio floresceu e os navios foram enviados para mercadorias. Os marinheiros portugueses e holandeses os chamavam de "Cabo Nuvens" enquanto navegavam pelo Cabo da Boa Esperança e pelo Chifre.

Durante a circunavegação do mundo por Fernão de Magalhães, as nuvens foram descritas como aglomerados de estrelas fracas. Johann Bayer adicionou-os ao seu atlas em 1603 e nomeou o menor de "Pequena Nebulosa".

John Herschel entre 1834-1838 explorou os céus do sul e descreveu Small como uma massa nebulosa de luz, feita na forma de um oval. Em 1891, uma estação de observação apareceu no sul do Peru com um telescópio de 24 polegadas, que foi usado para observar as Nuvens.

Um dos cientistas foi Henrietta Leavitt, que encontrou uma estrela variável no Small. Seus resultados apareceram impressos em 1908, "1777 Variables in the Magellanic Clouds", onde a relação entre variabilidade periódica e brilho foi demonstrada.

A descoberta em 2006 (as nuvens podem se mover muito rápido) levantou suspeitas e pensamentos de que eles se formaram em outra galáxia. Andrômeda se tornou candidata. Dada a sua composição, podemos dizer que ainda vão criar novas estrelas. Mas milhões de anos se passarão e eles poderão entrar na Via Láctea. Ou eles ficarão bem próximos, alimentados pelo nosso hidrogênio.

As Nuvens de Magalhães são as galáxias mais próximas de nós. Eles são assim chamados porque foram observados e descritos pelo companheiro e historiador Magalhães Pigafetta. Essas nuvens-galáxias só podem ser observadas no hemisfério sul. Foi lá que os marinheiros da expedição de Magalhães chamaram a atenção para duas nebulosas brilhando no céu. Eles invariavelmente acompanharam a expedição de 1519-1522.

As galáxias da Nuvem de Magalhães se distinguem por uma composição rica e variada de estrelas. As direções para as Grandes e Pequenas Nuvens de Magalhães fazem ângulos de 33 e 45° com o plano da Galáxia. Isso é muito bom para observações, já que a poeira no plano da Galáxia não interfere.

A distância para cada uma das Nuvens de Magalhães é de 46 kpc. Isso é apenas uma vez e meia o tamanho da Galáxia. Ambas as Nuvens estão separadas uma da outra por uma distância de cerca de 20 kpc. Isso é muito menor do que a distância entre galáxias vizinhas. Os cientistas acreditam que, como nossa Galáxia e ambas as Nuvens de Magalhães estão tão próximas uma da outra, elas devem ser consideradas uma, mas uma galáxia tripla. Ambas as Nuvens de Magalhães estão imersas em uma concha comum de hidrogênio neutro. Além disso, eles são interligados por uma ponte de hidrogênio. É curioso que o hidrogênio, que está localizado próximo ao plano principal da Galáxia, forme uma saliência direcionada para as Nuvens de Magalhães. Algo semelhante a um ramo espiral se estende da Grande Nuvem na direção oposta da Galáxia. Se este é realmente um ramo espiral, então deve haver um segundo, emparelhado com ele e direcionado para a Galáxia. Esse segundo braço espiral pode de fato estar lá, mas é difícil discernir da perspectiva. Admite-se mesmo que a Grande Nuvem e a nossa Galáxia estejam interligadas por uma ponte de gás. A Grande Nuvem de Magalhães, mostrada na Figura 41, tem aproximadamente 10 kpc de diâmetro. A nuvem tem uma estrutura complexa e variada. Um corpo alongado é claramente visível, que se assemelha a saltadores em espirais cruzadas. Você pode ver muitos pequenos detalhes que são formados devido à localização de grupos de estrelas supergigantes.

A população estelar tipo I predomina na Grande Nuvem de Magalhães. Existem quase cinco mil supergigantes de altíssima luminosidade na Grande Nuvem. Cada um deles emite mais energia do que 10.000 sóis. Na Grande Nuvem está a estrela branca HD 33579. Esta estrela também é chamada de S Goldfish. Esta estrela brilha como um milhão de estrelas.

As dimensões da Pequena Nuvem de Magalhães (Fig. 42) são cerca de quatro vezes menores que a Grande - 2,2 kpc. E a população estelar tipo I não é tão diversa nela. Existem 532 grandes nebulosas gasosas em ambas as Nuvens de Magalhães. A maioria deles está na Big Cloud.

Arroz. 41. Grande Nuvem de Magalhães

Arroz. 42. Pequena Nuvem de Magalhães

Há muitos aglomerados de estrelas nas Nuvens de Magalhães. Os cientistas registraram 1100 clusters abertos na Big Cloud e mais de 100 na Small Cloud. 35 aglomerados globulares foram descobertos na Grande Nuvem e 5 na Pequena Nuvem.Aglomerados globulares foram encontrados nas Nuvens de Magalhães, que não são encontrados em nossa Galáxia. Eles contêm muitos gigantes azuis e brancos. Por isso são brancos. Aglomerados globulares comuns são compostos de gigantes vermelhos, então sua cor é amarelo - laranja. Acredita-se que os aglomerados globulares brancos sejam muito jovens em comparação com os comuns.

As Nuvens de Magalhães contêm muitas estrelas variáveis ​​de vários tipos. Somente nas Nuvens de Magalhães e em nossa Galáxia podem ser observadas Cefeidas de longo e curto período. Novas estrelas foram observadas nas Nuvens de Magalhães. Eles, de fato, não diferiam do Novo de nossa Galáxia.

Há muita matéria difusa nas Nuvens de Magalhães. O hidrogênio é distribuído por todo o volume das galáxias. A proporção de hidrogênio nas Nuvens de Magalhães é de 6%. Em nossa galáxia, a proporção de hidrogênio é de apenas 1-2%.

Não há poeira nas Nuvens de Magalhães. Mas isso não significa que não esteja lá. Fatos indiretos nos permitem concluir que há mais poeira nas Nuvens de Magalhães do que em nossa Galáxia.

Longe no céu meridional, inatingível para os olhos dos habitantes do hemisfério norte da Terra, indescritível para os grandes telescópios que são construídos e instalados no hemisfério norte, há dois objetos mais notáveis ​​do céu, dois tesouros da astronomia - as Grandes e Pequenas Nuvens de Magalhães.

A primeira descrição de observações das Nuvens de Magalhães que chegou até nós pertence a Pigafetta, um companheiro e historiógrafo de Magalhães em uma viagem estressante ao redor do mundo. Quando em 1519-1522. Os navios de Magalhães navegaram ao longo das águas meridionais do Atlântico, e depois dos oceanos Pacífico e Índico, Pigafetta chamou a atenção para duas nebulosas brilhantes no alto do céu, acompanhando firmemente a expedição, e as descreveu. Nada como isso é visto no céu do norte.

A grande importância das Nuvens de Magalhães para a ciência é determinada pelo fato de serem as galáxias mais próximas de nós. O próximo vizinho, o sistema Sculptor, está duas vezes mais distante. Além disso, as Nuvens de Magalhães são galáxias com uma composição de objetos extremamente rica e diversificada. A este respeito, eles detêm a palma da mão no sistema local de galáxias. O sistema em Sculptor é uma galáxia muito menos interessante, desprovida de estrelas supergigantes, aglomerados de estrelas, nebulosas gasosas e outros objetos que são importantes para estudar a evolução das estrelas e sistemas estelares. As galáxias mais próximas comparáveis ​​em composição às Nuvens de Magalhães são a Nebulosa de Andrômeda (NGC 224) e a Nebulosa do Triângulo (NGC 598). Mas eles estão localizados 10 vezes mais longe. E isso significa que com um telescópio de 60 cm, as Nuvens de Magalhães podem ser estudadas com o mesmo detalhe que NGC 224 e NGC 598 são estudadas usando um telescópio gigante de 6 metros. Que informação interessante poderia ser obtida apontando um telescópio de 6 metros para as Nuvens de Magalhães! No entanto, como observou um observador, "Deus decidiu fazer uma brincadeira colocando astrônomos no hemisfério norte da Terra e colocando as Nuvens de Magalhães no céu do sul".

Os países do hemisfério norte têm há muito tempo um telescópio de 5 metros e um grande número de telescópios com um diâmetro de lente de dois a três metros. E em 1976

Na União Soviética, um telescópio de seis metros foi colocado em operação.

Até recentemente, havia apenas dois telescópios de 180 cm no hemisfério sul. Com a ajuda deles, as Nuvens de Magalhães foram observadas principalmente. Só muito recentemente o hemisfério sul foi finalmente enriquecido com telescópios de 4 e 3,7 metros. Levarão anos, dez anos, antes que esses telescópios dêem uma contribuição significativa ao estudo das Nuvens de Magalhães.

Muitos objetos são estudados nas Nuvens de Magalhães com ainda mais sucesso do que em nossa própria Galáxia. Isso se deve, em primeiro lugar, ao fato de que os objetos mais interessantes da Galáxia estão muito próximos de seu plano principal e, como também estamos localizados próximos a este plano, as observações são muito dificultadas pela absorção de luz pela matéria escura empoeirada, que também se concentra próximo ao plano principal. As direções para as Grandes e Pequenas Nuvens de Magalhães fazem ângulos de 33 e 45° com o plano da Galáxia, então a absorção da luz tem um efeito muito fraco. Outra vantagem das Nuvens de Magalhães é a possibilidade, comparando as magnitudes aparentes de suas estrelas, de comparar as magnitudes absolutas da luminosidade. Tal comparação é possível porque o tamanho das Nuvens de Magalhães é pequeno em comparação com a distância até elas, e todas as estrelas de cada Nuvem podem ser consideradas aproximadamente igualmente distantes de nós. Esta condição, é claro, não é cumprida para as estrelas da nossa Galáxia, e quão importante pode ser o seu significado pode ser visto no seguinte exemplo histórico.

Em 1910, G. Leavitt (EUA), ao observar Cefeidas na Pequena Nuvem de Magalhães, descobriu que Cefeidas de período longo, que têm um brilho maior, também têm um período de mudança de brilho maior. Com bastante precisão, a regra foi cumprida, segundo a qual um período duas vezes mais longo correspondia a uma magnitude Cefeida menor em 0 m, 6. Como para as estrelas nas Nuvens de Magalhães a diferença em magnitudes estelares absolutas é igual à diferença em magnitudes estelares aparentes, Isso foi estabelecido por uma lei física - um período duas vezes maior nas Cefeidas da Pequena Nuvem de Magalhães corresponde a uma magnitude estelar absoluta menor em 0 m,6, ou seja, 1,7 vezes a luminosidade. Posteriormente, descobriu-se que esta lei é universal. É válido para Cefeidas de longo período da Grande Nuvem de Magalhães, a Galáxia, a Nebulosa de Andrômeda e outras galáxias; Uma relação semelhante também foi estabelecida para Cefeidas de curto período. A dependência aberta possibilitou o desenvolvimento de um novo método de determinação de distâncias, que desempenhou um papel importante na astronomia. Se você precisar determinar a distância de um aglomerado de estrelas ou galáxia, basta encontrar uma Cefeida neste sistema, observar a mudança em seu brilho e determinar o período, depois determinar o último a partir da razão entre o período e o absoluto magnitude M. Também é necessário medir a magnitude estelar aparente m, e então a distância desconhecida r é calculada.

Quão importante é o método de determinar as distâncias das Cefeidas, pode ser julgado pelo fato de que se tornou a base para determinar as distâncias de outras galáxias.

Se as Cefeidas de longo período não foram observadas nas Nuvens de Magalhães, então a relação entre seus períodos e magnitudes estelares absolutas só poderia ser estabelecida muito mais tarde, pois a diferença de distâncias para as Cefeidas de longo período da Galáxia impede que essa dependência se manifeste. de forma visível.

A distância de cada uma das Nuvens de Magalhães, 46 kpc, é apenas uma vez e meia o diâmetro da Galáxia, e a distância entre as Grandes e Pequenas Nuvens é de cerca de 20 kpc. Essas distâncias são muitas vezes menores do que a distância média entre galáxias vizinhas em geral e até mesmo do que as distâncias médias entre galáxias vizinhas no Sistema Local de Galáxias. Portanto, é mais correto considerar que a Galáxia e as Nuvens de Magalhães formam uma galáxia tripla. A influência mútua neste sistema triplo, onde a Galáxia deve ser considerada o corpo principal, e as Nuvens de Magalhães como satélites, pode ser traçada no fato de que, como mostram as observações de rádio, ambas as Nuvens de Magalhães estão imersas em uma concha comum de hidrogênio neutro e são adicionalmente interligados por uma ponte de hidrogênio, e o hidrogênio, localizado próximo ao plano principal da Galáxia, forma uma protuberância direcionada para as Nuvens de Magalhães. Algo como um ramo espiral se estende da Grande Nuvem na direção oposta da Galáxia, e então deve haver um ramo semelhante, indistinguível devido à perspectiva, em direção à Galáxia. É possível que a Big Cloud e a Galáxia estejam interligadas por uma ponte de gás.

A Grande Nuvem de Magalhães tem aproximadamente 10 kpc de diâmetro e uma estrutura complexa e variada. Um corpo alongado está claramente se aproximando, lembrando saltadores em espirais cruzadas. Existem muitos pequenos detalhes que são o resultado de agrupamentos de estrelas supergigantes. A Grande Nuvem é dominada por populações estelares do Tipo I e está repleta de membros proeminentes desse tipo de população. A este respeito, a Grande Nuvem de Magalhães ultrapassa até a região dos braços espirais da nossa Galáxia. Contém muitas supergigantes azuis de luminosidade extremamente alta. O astrônomo francês Vaucouler contou 4.700 supergigantes na Grande Nuvem, cada uma das quais irradia mais poderosamente do que 10.000 sóis, e é aqui que estão localizados os campeões em luminosidade entre as estrelas conhecidas por nós.

A tabela lista as estrelas conhecidas de maior luminosidade em várias galáxias.

Vemos que a campeã em luminosidade entre todas as estrelas que distinguimos (em galáxias distantes não podemos distinguir estrelas individuais) é a estrela branca HD 33579, localizada na Grande Nuvem de Magalhães. Esta estrela também é chamada de S Goldfish. Sua magnitude absoluta é -10m,1 e brilha como cerca de um milhão de sóis. Se HD 33579 estivesse no lugar da estrela mais próxima de nós em vez de um Centauri, então a humanidade na Terra seria fornecida com iluminação adicional e mais brilhante do que a atual. A esta distância, HD 33579 brilharia como cinco luas. A tabela mostra; que em termos de poder de estrelas supergigantes, a Grande Nuvem de Magalhães ocupa o primeiro lugar; nossa Galáxia e a Nebulosa do Triângulo (NGC 598) estão em segundo lugar entre as galáxias próximas, e a Pequena Nuvem de Magalhães, a Nebulosa de Andrômeda (NGC 224) e NGC 6822 estão em terceiro lugar.

Tendo em vista que todas as estrelas da Grande Nuvem de Magalhães estão quase à mesma distância de nós, é mais conveniente neste sistema do que em nossa Galáxia determinar o número relativo de estrelas de luminosidade diferente.

Ao contar o número de estrelas de diferentes magnitudes aparentes em uma das seções da Grande Nuvem e conhecendo a distância, Thackeray obteve os resultados apresentados na tabela

Infelizmente, Thackeray só conseguiu contar supergigantes e gigantes brilhantes. Se o telescópio de 5 metros estivesse no hemisfério sul, os cálculos poderiam ser estendidos para estrelas com M = +5 m, ou seja, como o nosso Sol. Isso forneceria informações muito interessantes sobre a população estelar das Nuvens de Magalhães. Segue-se dos resultados de Thackeray que, à medida que a luminosidade das supergigantes e gigantes diminui, o número de estrelas dessa luminosidade aumenta. Seria interessante saber a que magnitudes absolutas e estelares essa regularidade se estende. O número máximo de estrelas é atingido em um determinado valor de luminosidade, após o qual, com uma diminuição adicional das luminosidades, o número de estrelas de uma determinada luminosidade já diminui? ,

O tamanho da Pequena Nuvem de Magalhães é aproximadamente quatro vezes menor que a Grande - 2,2 kpc. Apesar da semelhança na aparência, proximidade mútua e, aparentemente, origem comum, diferenças são encontradas na população estelar das Nuvens. Na Nuvem Pequena, a população estelar tipo I não é tão ricamente representada e seus representantes não são espécimes tão destacados quanto na Nuvem Grande.

Observamos outras galáxias através da nossa Galáxia. Para determinar as características de estrelas individuais em outras galáxias, é preciso ser capaz de distingui-las, separá-las das estrelas de nossa Galáxia que se projetam nessas galáxias. Caso contrário, se tomarmos uma estrela fraca e próxima, localizada, por exemplo, a uma distância de 46 kpc, como uma estrela que faz parte da Grande Nuvem de Magalhães, localizada mil vezes mais longe, a luminosidade da estrela será exagerada por 1000 2 - milhões de vezes. Então você pode obter um monte de "supergigantes" fictícios. Uma maneira confiável de proteger o estudo de tais erros é determinar a velocidade radial da estrela. Se, por exemplo, uma estrela localizada na direção da Grande Nuvem de Magalhães tem uma velocidade radial que não é muito diferente da velocidade radial da própria nuvem + 280 km / s, ou seja, se essa velocidade radial está no intervalo + 250- + 310 km / s, então, sem dúvida, a estrela pertence à Grande Nuvem de Magalhães. Se uma estrela pertence à Galáxia e é projetada apenas na Grande Nuvem de Magalhães, sua velocidade não excederá +60 - +70 km/s. Nessa direção, outras velocidades radiais, situadas, por exemplo, no intervalo de +70 a +260 km/s, não ocorrem.

Você também pode usar seus próprios movimentos. Nas estrelas de outras galáxias, são sempre iguais a zero devido a distâncias muito grandes. Se uma estrela tem seu próprio movimento, é definitivamente uma estrela em nossa galáxia. A população estelar tipo I é caracterizada pela presença de grandes nebulosas gasosas de hidrogênio. E nesse sentido, a Grande Nuvem de Magalhães, repleta de nebulosas de hidrogênio, se destaca entre as galáxias próximas. Em ambas as Nuvens de Magalhães existem 532 grandes nebulosas gasosas, cuja parte predominante faz parte da Grande Nuvem. Aqui também está a nebulosa gasosa mais grandiosa conhecida - 30 Goldfish, que tem um diâmetro de cerca de 200 ns e uma massa igual à de 500.000 sóis. Para comparação, destacamos que a maior nebulosa de hidrogênio conhecida em nossa Galáxia tem um diâmetro de 6 kpc e sua massa é de apenas 100 massas solares.

Há muitos aglomerados de estrelas nas Nuvens de Magalhães. Em 1847, John Herschel, que viajou especialmente para a África do Sul para observar as Nuvens de Magalhães, contou 919 na Nuvem Grande e 214 na Nuvem Pequena, aglomerados estelares e nuvens de matéria difusa. Atualmente o número total; Existem 1600 aglomerados abertos catalogados na Grande Nuvem, e mais de 100 na Pequena Nuvem. Todos estes aglomerados são comparáveis ​​em tamanho e luminosidade aos aglomerados abertos mais ricos da nossa Galáxia. Deve-se pensar que nas Nuvens de Magalhães há um grande número de aglomerados abertos de tamanhos menores e menos ricos em estrelas que ainda não foram identificados.

Aglomerados globulares semelhantes aos aglomerados globulares da Galáxia foram descobertos em Big Cloud 35 e Small Cloud 5. Mas também foram descobertos novos objetos que não são encontrados na Galáxia - aglomerados globulares contendo muitos gigantes azulados e brancos e, portanto, com um branco cor, enquanto os chamados aglomerados globulares "comuns", incluindo todos os aglomerados globulares da Galáxia, têm apenas gigantes vermelhos e sua cor é amarelo - laranja. Esses aglomerados globulares de um novo tipo são de grande interesse. Há uma suposição de que sua idade é pequena, enquanto aglomerados globulares "comuns" são formações antigas. É necessário encontrar uma resposta para a pergunta por que existem aglomerados globulares azuis na Grande Nuvem de Magalhães, mas eles não estão na Galáxia.

As Nuvens de Magalhães estão repletas de estrelas variáveis ​​de vários tipos. Somente nestas duas galáxias, sem contar a nossa, podem ser observadas Cefeidas de período longo e de curto período. Esta circunstância, como veremos mais adiante, é extremamente importante para o desenvolvimento de métodos corretos para a determinação de distâncias extragalácticas.

A primeira explosão de uma nova estrela na Nuvem Pequena foi observada em 1897, e na Nuvem Grande em 1926. Até hoje, mais de uma dúzia dessas explosões foram registradas.

As Nuvens de Magalhães também são ricas em matéria difusa. Um estudo da emissão de rádio proveniente deles com um comprimento de onda de 21 cm mostra que o hidrogênio neles não está apenas concentrado em nuvens individuais, mas também distribuído por todo o volume de galáxias. Enquanto em nossa galáxia o hidrogênio representa apenas 1-2% da massa total, nas Nuvens de Magalhães sua participação é estimada em 6%.

A matéria empoeirada nas Nuvens de Magalhães não pode ser observada diretamente. A observação direta da matéria em galáxias geralmente só é possível quando vemos galáxias altamente comprimidas de lado ou quase de lado. Somente neste caso a espessura da matéria empoeirada ao longo da linha de visão é tão significativa que pode ser vista claramente. Portanto, para detectar matéria empoeirada nas Nuvens de Magalhães, é usado um método original, que foi usado pela primeira vez por Shapley. O número de galáxias distantes observadas através das Nuvens de Magalhães é contado e comparado com o número de galáxias nas regiões vizinhas. Por exemplo, o número de galáxias distantes observadas através da região central da laca Great 06^ é aproximadamente 10 vezes menor que o número de galáxias de mesma magnitude aparente observadas na mesma área na região vizinha do céu. Essa diferença deve ser explicada pelo fato de que a Grande Nuvem de Magalhães contém matéria empoeirada que atenua a luz de galáxias distantes. Portanto, os mais distantes e mais fracos tornam-se invisíveis. Do fato de que o número de galáxias, quando observadas através da Grande Nuvem, diminui em 10 vezes, pode-se concluir que a matéria empoeirada ali localizada enfraquece o brilho de todos os objetos em uma média de 1m.7. Para efeito de comparação, destacamos que, de acordo com observações e cálculos, o brilho das galáxias que seriam vistas através de nossa Galáxia na direção perpendicular ao seu plano principal seria enfraquecido em média apenas 0m.7. Aparentemente, a Big Cloud também é mais rica em matéria de poeira do que a nossa Galáxia. A absorção de luz também é encontrada na Pequena Nuvem de Magalhães.

O estudo das Nuvens de Magalhães mostrou a unidade, semelhança de vários sistemas estelares. Todos os objetos - estrelas de diferentes tipos espectrais, diferentes luminosidades, variáveis ​​e estacionárias, vários tipos de aglomerados estelares, matéria gasosa e empoeirada, toda a diversidade que surpreende o pesquisador da Galáxia, encontra seu lugar nas Nuvens de Magalhães. Isso significa que as leis que regem a formação de estrelas e aglomerados de estrelas são as mesmas em nossa Galáxia e nas Nuvens de Magalhães.

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