Nori Magellanic mari și mici. Investigarea competiției spațiale a norilor Magellanic mari și mici

Dacă ți se întâmplă vreodată să petreci noaptea la sud de ecuatorul Pământului, iar cerul sudic de catifea negru va răspândi modele neobișnuite de constelații în fața ta (din anumite motive, vrei mereu să crezi că undeva acolo, dincolo de mări, există este întotdeauna vreme bună), fiți atenți la doi nori mici de ceață de pe cer. Acești nori „anormali” nu se mișcă în raport cu stele și par a fi „lipiți” de cer.

În Europa, norii misterioși erau cunoscuți încă din Evul Mediu, iar locuitorii indigeni din regiunile ecuatoriale și din ținuturile emisferei sudice știau despre ei, se pare, cu mult înainte. În secolul al XV-lea, marinarii numeau norii Cape (numele este asemănător cu numele Coloniei Capului - posesiuni medievale britanice din Africa de Sud, situate pe teritoriul actualei Republici Africa de Sud).

Polul sudic al lumii, spre deosebire de nord, este mai greu de găsit pe cer, deoarece nu există stele atât de strălucitoare și vizibile precum cea polară de lângă el. Norii Cape sunt localizați în apropierea polului sudic al sferei cerești și formează cu ea un triunghi aproape echilateral. Această proprietate a norilor i-a făcut obiecte cunoscute și, prin urmare, au fost folosiți de mult în navigație. Cu toate acestea, natura lor a rămas un mister pentru oamenii de știință din acea vreme.

În timpul călătoriei în jurul lumii a lui Ferdinand Magellan din 1518-1520, tovarășul și cronicarul său Antonio Pigafetta a descris norii în însemnările sale de călătorie, ceea ce a făcut ca existența lor să fie proprietatea publicului larg european. După ce Magellan a murit în 1521 într-un conflict armat cu populația locală din Filipine, Pigafetta a sugerat să numească norii Magellanic - Mari și Mici, în funcție de dimensiunea lor.

Vizibil pentru ochi, dimensiunea Norilor Magellanic de pe cer este una dintre cele mai mari dintre toate obiectele astronomice. Norul Mare de Magellan (LMC) are o lungime de peste 5 grade, i.e. 10 diametre aparente ale lunii. Micul Nor Magellanic (LMC) este puțin mai mic - puțin peste 2 grade. În fotografii, unde este posibilă fixarea regiunilor exterioare slabe, dimensiunile Norilor sunt de 10, respectiv 6 grade. Norul Mic este situat în constelația Tucan, iar Norul Mare ocupă o parte din Peștele de Aur, precum și Muntele Masă.

Nici la începutul secolului nostru, oamenii de știință nu aveau o singură părere despre natura Norilor. Enciclopedia lui Brockhaus și Efron, de exemplu, spune că Norii „nu sunt pete solide ca altele; ei reprezintă cele mai uimitoare acumulări de multe puncte de ceață, grămezi stelare și stele individuale”. Și numai după ce astronomii au măsurat distanțele până la unele nebuloase în anii 1920 și a devenit clar că există lumi stelare care se află mult dincolo de Galaxia noastră, Norii Magellanic și-au ocupat „nisa” printre obiectele cerești.

Acum se știe că Norii Magellanic sunt cei mai apropiați vecini ai galaxiei noastre din întregul Grup Local de galaxii. Lumina de la LMC durează 230 de mii de ani să ajungă la noi și cu atât mai puțin de la MMO - „doar” 170 de mii de ani. Pentru comparație, cea mai apropiată galaxie spirală gigantică, Nebuloasa Andromeda, este de aproape 10 ori mai departe decât LMC. Dimensiunile liniare ale norilor sunt relativ mici. Diametrele lor sunt de 30 și 10 mii de ani lumină (amintim că galaxia noastră are o lungime de peste 100 de mii de ani lumină).

Norii au o formă și o structură tipice galaxiilor neregulate: zonele distribuite neregulat de luminozitate crescută ies în evidență pe fundalul unei structuri zdrențuite. Și totuși există ordine în structura acestor galaxii. În LMC, de exemplu, există o mișcare ordonată a stelelor în jurul centrului, ceea ce face ca acest Nor să arate ca niște galaxii spirale „regulate”, stelele din galaxie sunt concentrate într-un plan numit planul galaxiei.

Prin mișcarea materiei norilor, se poate afla cum sunt situate planurile lor galactice. S-a dovedit că LMC se află aproape „plat” pe sfera cerească (înclinarea este mai mică de 30 de grade). Aceasta înseamnă că toată „umplutura” complexă a Norului Mare - stele, nori de gaz, clustere - sunt situate aproape la aceeași distanță de noi, iar diferența observată în luminozitatea diferitelor stele este adevărată și nu este distorsionată din cauza distanțe diferite față de ei. În Galaxia noastră, numai stelele din clustere au această proprietate.

Orientarea cu succes a LMC, „deschiderea”, precum și apropierea Norilor Magellanic de noi au făcut din ei un adevărat laborator astronomic, „obiect numărul 1” pentru fizica stelelor, a clusterelor de stele și a multor alte obiecte interesante.

Norii Magellanic au adus câteva surprize astronomilor. Unul dintre ei era clusterele stelare. Au fost găsite în Norii Magellanic, precum și în Galaxia noastră. Aproximativ 2000 dintre ele au fost găsite în MMC, mai mult de 6000 în LMC, dintre care aproximativ o sută sunt clustere globulare. Există câteva sute de clustere globulare în galaxia noastră și toate conțin în mod anormal puține elemente chimice mai grele decât heliul. La rândul său, conținutul de metale depinde în mod clar de vârsta obiectului - la urma urmei, cu cât stelele trăiesc mai mult, cu atât mai mult îmbogățesc „mediul” cu elemente chimice mai grele decât heliul. Conținutul scăzut de metale din stelele clusterelor globulare ale sistemului nostru stelar indică faptul că vârsta lor este foarte avansată - 10-18 miliarde de ani. Acestea sunt cele mai vechi obiecte din galaxia noastră.

O surpriză i-a așteptat pe astronomii care au măsurat „metalicitatea” clusterelor din Nori. În LMC au fost descoperite peste 20 de clustere globulare, care au același conținut de metal ca și stelele care nu sunt încă foarte vechi. Aceasta înseamnă că, după standardele obiectelor astronomice, clusterele s-au născut nu cu mult timp în urmă. Nu există astfel de obiecte în Galaxia noastră! În consecință, în Norii Magellanic continuă formarea clusterelor globulare, în timp ce în Galaxie acest proces a încetat cu multe miliarde de ani în urmă. Cel mai probabil, forțele mareelor ​​gigantice din sistemul nostru stelar au timp să „desparte” clusterele globulare nenăscute. În Norii Magellanic, mici ca dimensiune și masă, într-un mediu mai „politicos”, există toate condițiile pentru formarea clusterelor de stele globulare.

Norii înșiși nu se remarcă în lumea galaxiilor datorită dimensiunilor și luminozității lor modeste. Cu toate acestea, există un obiect în Marele Nor Magellanic care este o figură proeminentă în rândul său. Vorbim despre un nor imens, fierbinte și strălucitor de gaz, care este clar vizibil în fotografiile LMC. Se numește Nebuloasa Tarantula sau, mai formal, 30 Dorado. Numele Tarantula a fost dat nebuloasei datorită aspectului său, în care o persoană cu o imaginație bogată poate vedea asemănarea cu un păianjen mare. Lungimea nebuloasei este de aproximativ o mie de ani lumină, iar masa totală a gazului este de 5 milioane de ori masa Soarelui. Tarantula strălucește ca câteva mii de stele la un loc. Acest lucru se datorează faptului că stele fierbinți masive se nasc în interiorul nebuloasei, emitând mult mai multă energie decât stelele precum Soarele nostru. Ei încălzesc gazul din jurul lor și îl fac să strălucească. Există doar câteva nebuloase de dimensiuni similare în galaxia noastră, dar toate ne sunt ascunse de un văl dens de praf galactic. Dacă nu ar fi praf, ar fi și obiecte cerești vizibile și strălucitoare.

În interiorul Nebuloasei Tarantulei se află multe centre de naștere a stelelor în care stelele se nasc „în vrac”. Stele tinere masive, a căror vârstă nu depășește câteva milioane de ani, ne arată acele regiuni în care formarea stelelor din aglomerații de gaz este încă în desfășurare.

În interiorul Tarantulei, supernovele au explodat în mod repetat. Astfel de explozii de stele în stadiul final al evoluției lor duc la faptul că cea mai mare parte a stelei este împrăștiată în spațiu cu viteze de câteva mii de kilometri pe secundă. Exploziile de supernove au făcut ca structura nebuloasei să fie confuză, haotică, plină cu filamente și cochilii gazoase care se intersectează. Nebuloasa Tarantula servește ca un bun teren de testare pentru teoriile despre nașterea și moartea stelelor.

Norii Magellanic au jucat, de asemenea, un rol important în construirea scării distanțelor intergalactice. Peste 2000 de stele variabile au fost găsite în nori, dintre care majoritatea sunt cefeide. Perioada de schimbare a luminozității Cefeidelor este strâns legată de luminozitatea lor, ceea ce face ca aceste stele să fie unul dintre cei mai fiabili indicatori ai distanței până la galaxii. Folosind Norii ca exemplu, este foarte convenabil să comparăm diverși indicatori de distanță, conform cărora este construită „scara” intergalactică a distanțelor.

Dacă ochiul uman ar fi capabil să perceapă unde radio cu o lungime de undă de 21 cm (hidrogenul atomic emite la această lungime de undă), atunci ar vedea o imagine uimitoare pe cer. Ar fi văzut nori denși de gaz în planul galaxiei noastre - Calea Lactee și nori individuali la diferite latitudini - nebuloase de gaze din apropiere și nori „rătăcind” la latitudini mari. Norii Magellanic s-ar schimba uimitor. În loc de două obiecte separate, o persoană cu „undă lungă” ar vedea un nor mare cu două condensări strălucitoare, unde suntem obișnuiți să vedem Norii Magellanic Mari și Mici.

În anii 1950, s-a descoperit că norii sunt scufundați într-un înveliș de gaz comun. Gazul de înveliș circulă continuu: răcindu-se în spațiul intergalactic, cade pe Nori sub acțiunea gravitației și este împins înapoi de „pistoane” de supernova, în urma căruia apare un înveliș de gaz fierbinte în expansiune cu exces de presiune în interior (acest proces seamănă cu mișcarea apei într-o cratiță încălzită de sub arzătorul cu gaz).

Recent, a devenit, de asemenea, clar că Norii sunt legați printr-o punte de gaz comună nu numai între ei. A fost găsit un filament de gaz - o bandă subțire de gaz care începe în nori și traversează întregul cer. Leagă Norii Magellanic de Galaxia noastră și de alte câteva galaxii din Grupul Local. A fost numit „Pârâul Magellan”. Cum a apărut acest flux? Cel mai probabil, în urmă cu câteva miliarde de ani, Norii Magellanic s-au apropiat de Galaxia noastră. Sistemul nostru stelar uriaș „a scos” o parte din gazul din Nori cu atracția sa gravitațională, ca un aspirator. Acest gaz a îmbogățit parțial sistemul nostru stelar. Restul a „stropit” în spațiul intergalactic, formând Fluxul Magellanic.

Apropierea Norilor Magellanic de galaxia noastră masivă nu este în zadar pentru ei. Este posibil ca convergența Norilor și Calea Lactee, care a determinat schimbul de gaze și stele, să fi avut loc de mai multe ori în trecut. Dacă cel mai apropiat dintre nori - Mic, se apropie de Galaxia noastră de 3 ori mai aproape decât este acum, forțele mareelor ​​o vor distruge complet. În viitorul îndepărtat, pot apărea coliziuni similare, iar Norii Magellanic vor fi absorbiți complet de Calea Lactee. Ele nu vor fi în curând „digerate” în burta uriașă a galaxiei noastre și vor activa nașterea stelelor în locurile căderii lor, așa cum se observă într-o formă mai puternică în timpul fuziunii galaxiilor mari.

Cercetătorii de la NASA și de la Universitatea de Stat din Pennsylvania au efectuat cel mai detaliat sondaj cu ultraviolete efectuat vreodată asupra Norilor Magellanic Mari și Mici folosind nava spațială Swift. Mozaicul rezultat de 160 de megapixeli al Noului Mare Magellanic (LMC) și al Norului Mic Magellanic (LMC) de 57 de megapixeli au fost prezentate pe 3 iunie 2013 la cel de-al 222-lea Congres al Societății Americane de Astronomie.

Noile imagini arată aproximativ un milion de surse în LMC și aproximativ 250.000 în MMO, variind de la 1600 la 3300 de angstromi (angstromul este o unitate internațională a lungimii de undă, egală cu o zece milioane de milimetru), care corespunde lungimii de undă ultraviolete. gama, cea mai mare parte fiind blocată complet în atmosfera pământului.

Pentru a obține un mozaic LMO de 160 de megapixeli, au fost necesare 2.200 de imagini ale acestui obiect, iar adăugarea lor a durat aproximativ cinci zile și jumătate. Imaginea MMO este oarecum mai simplă și constă din 656 de părți; timpul de procesare a fost de aproximativ două zile. Ambele imagini obținute au o rezoluție unghiulară de 2,5 secunde de arc, care este maximul posibil pentru acest telescop.

Spune Michael Siegel, cercetător principal pentru programul Ultraviolet/Optical Telescope (UVOT) al Swift:

„Până acum, au existat foarte puține observații cu ultraviolete ale acestor galaxii și nu a existat un singur studiu cu o rezoluție atât de fără precedent. Astfel, această recenzie închide multe întrebări despre starea actuală a Norilor Mari și Mici. Cu mozaicurile rezultate, putem observa într-o singură imagine modul în care stelele trec prin toate etapele vieții lor, ceea ce este foarte greu de înțeles când studiem Galaxia noastră, deoarece ne aflăm în interiorul ei.

LMC și MMO sunt situate la o distanță de 163 de mii, respectiv 200 de mii de ani lumină de noi și se învârt unul în jurul celuilalt, precum și în jurul Căii Lactee. LMC are aproximativ o zecime din dimensiunea galaxiei noastre și conține doar un procent din masa sa. MMO are jumătate din dimensiunea LMO și conține două treimi din masa sa.

Studierea galaxiilor în ultraviolete permite astronomilor să studieze în detaliu stelele care le alcătuiesc. În intervalul ultraviolet, lumina de la stelele slabe este suprimată, dezvăluind structura clusterelor fierbinți, a norilor de gaz și a regiunilor de formare a stelelor. Până în prezent, nu există analogi la telescopul ultraviolet instalat pe aparatul Swift în ceea ce privește rezoluția și câmpul vizual.

    Vedere generală a Norilor Magellanic Mari și Mici. Sursa: Axel Mellinger, Central Michigan Univ.

    Imagine ultravioletă a Marelui Nor Magellanic.

> Norii Magellanic

Norii Magellanic– Nori Magellanic Mari și Mici: descrierea galaxiilor și a sateliților Căii Lactee, distanță, dimensiune, constelații Dorado și Toucan.

Oamenii antici nu s-au săturat să admire obiectele cerești din noapte. Desigur, din lipsa de cunoștințe, mulți dintre ei au fost confundați cu o manifestare divină sau cu o cometă. Odată cu dezvoltarea tehnologiei, fiecare formație a primit propria denumire.

De exemplu, există Norii Magellanic Mari și Mici. Aceștia sunt nori mari de gaz și stele care sunt disponibili pentru detectare fără utilizarea tehnologiei. Eliminat cu 200.000 și 160.000 de ani lumină din galaxia noastră. Dar, în ciuda distanței scurte, trăsăturile lor au putut fi dezvăluite abia în secolul trecut. Cu toate acestea, ei continuă să ascundă mistere.

Caracteristicile Norilor Magellanic

Nori Magellanic Mari și Mici- regiuni stelare care se rotesc în jurul și ies în evidență sub formă de piese separate. Sunt despărțiți de 21 de grade, dar distanța lor este de 75.000 de ani lumină.

Marele Nor Magellanic (LMC) este situat în. Din acest motiv, este pe locul trei ca proximitate. Micul Nor Magellanic (LMO) trăiește în.

Marea este de două ori mai mare decât cea Mică (14.000 de ani lumină) în diametru, motiv pentru care devine și a patra galaxie ca mărime din . De 10 miliarde de ori mai masiv și Mic - de 7 miliarde de ori.

Dacă vorbim despre structură, atunci Large se referă la galaxii neregulate, cu o bară proeminentă în centru. Maly are și o bară (se crede că a fost o galaxie spirală, a cărei structură a fost perturbată de Calea Lactee).

Pe lângă structură și masă, ele diferă de galaxia noastră prin încă două caracteristici. În primul rând, au mult mai mult gaz și un nivel scăzut de metalicitate (stelele sunt mai puțin bogate în metale). În plus, au nebuloase și grupuri stelare tinere.

Abundența de gaz sugerează că Norii Magellanic pot forma stele noi care pot avea doar câteva sute de milioane de ani. Acest lucru este evident mai ales în Bolșoi, unde stelele se formează în număr mare. Puteți urmări acest moment pe strălucitoarea Nebuloasă Tarantula.

Se crede că Norii Magellanic au apărut în urmă cu 13 miliarde de ani (ca și Calea Lactee). Se credea că sunt mai aproape, dar totul se explica prin faptul că Calea Lactee le distorsionează forma. Acest lucru întărește ideea că nu se apropie adesea atât de mult. Observațiile Hubble din 2006 au arătat că viteza lor poate fi prea mare pentru a rămâne sateliți ai galaxiei noastre pe termen lung. Mai mult, orbitele excentrice par să confirme că abordarea a avut loc o singură dată în trecutul îndepărtat.

Un studiu din 2010 a arătat că norii ar putea fi nori trecători smulși la un moment dat. Faptul că sunt în contact cu galaxia noastră este evidențiat de structura schimbată și fluxurile de hidrogen neutru. Gravitația lor a afectat și Calea Lactee, care a deformat partea exterioară a discului.

Istoria descoperirii Norilor Magellanic

Norii Magellanic au fost un obiect de interes și de cult pentru multe triburi, inclusiv pentru aborigenii australieni, maorii din Noua Zeelandă și polinezienii (folositi ca repere de navigație). Pentru cercetări serioase în mileniul I î.Hr. adoptat de astronomul persan As-Sufi. El l-a numit pe Marea „oaie” și a remarcat că nu poate fi văzută în nordul Arabiei sau în Bagdad.

În secolul al XV-lea, europenii s-au alăturat cunoștinței. În acel moment, comerțul a înflorit și au fost trimise nave pentru mărfuri. Marinarii portughezi și olandezi le-au numit „Norii Capului” în timp ce treceau pe lângă Capul Bunei Speranțe și Cornul.

În timpul circumnavigării lumii de către Ferdinand Magellan, norii au fost descriși ca grupuri de stele slabe. Johann Bayer le-a adăugat în atlasul său în 1603 și a numit-o pe cea mai mică „Mica Nebuloasă”.

John Herschel între 1834-1838 a explorat cerurile sudice și l-a descris pe Small ca pe o masă înnorată de lumină, realizată sub forma unui oval. În 1891, în sudul Peru a apărut o stație de observație cu un telescop de 24 de inci, care a fost folosit pentru a observa norii.

Unul dintre oamenii de știință a fost Henrietta Leavitt, care a găsit o stea variabilă în Micul. Rezultatele ei au apărut tipărite în 1908, „1777 Variables in the Magellanic Clouds”, unde a fost demonstrată relația dintre variabilitatea periodică și luminozitate.

Descoperirea din 2006 (Norii se pot mișca prea repede) a stârnit suspiciuni și gânduri că s-au format într-o altă galaxie. Andromeda a devenit candidată. Având în vedere compoziția lor, putem spune că vor crea în continuare stele noi. Dar vor trece milioane de ani și vor putea intra în Calea Lactee. Sau vor sta foarte aproape, alimentați de hidrogenul nostru.

Norii Magellanic sunt cele mai apropiate galaxii de noi. Ele sunt numite astfel pentru că au fost observate și descrise de însoțitorul și istoriograful Magellan Pigafetta. Aceste galaxii-nori pot fi observate doar în emisfera sudică. Acolo, marinarii din expediția lui Magellan au atras atenția asupra a două nebuloase care străluceau pe cer. Ei au însoțit invariabil expediția din 1519-1522.

Galaxiile Norului Magellanic se disting printr-o compoziție bogată și variată de stele. Direcțiile către Norii Magellanic Mari și Mici fac unghiuri de 33 și 45° cu planul Galaxiei. Acest lucru este foarte bun pentru observații, deoarece praful din planul Galaxiei nu interferează.

Distanța până la fiecare dintre Norii Magellanic este de 46 kpc. Aceasta este doar de o ori și jumătate mai mare decât Galaxy. Ambii nori sunt separați unul de celălalt la o distanță de aproximativ 20 kpc. Aceasta este mult mai mică decât distanța dintre galaxiile învecinate. Oamenii de știință cred că, deoarece galaxia noastră și ambii nori Magellanic sunt atât de aproape unul de celălalt, ar trebui considerați ca una, dar o galaxie triplă. Ambii nori Magellanic sunt scufundați într-o înveliș comună de hidrogen neutru. În plus, ele sunt interconectate printr-o punte de hidrogen. Este curios că hidrogenul, care se află în apropierea planului principal al Galaxiei, formează o margine care este îndreptată spre Norii Magellanic. Ceva similar cu o ramură în spirală se întinde din Norul Mare în direcția opusă galaxiei. Dacă aceasta este într-adevăr o ramură în spirală, atunci trebuie să existe o a doua, asociată cu ea și îndreptată către Galaxie. Un astfel de al doilea braț în spirală poate fi într-adevăr acolo, dar este greu de deslușit din perspectivă. Se admite chiar că Big Cloud și Galaxia noastră sunt interconectate printr-un pod de gaz. Marele Nor Magellanic, prezentat în Figura 41, are o lungime de aproximativ 10 kpc. Norul are o structură complexă și variată. Un corp alungit este clar vizibil, care seamănă cu jumperii la spirale încrucișate. Puteți vedea o mulțime de mici detalii care se formează datorită locației grupurilor de stele supergigant.

Populația stelară de tip I predomină în Marele Nor Magellanic. Există aproape cinci mii de supergiganți de luminozitate extrem de mare în Norul Mare. Fiecare dintre ele emite mai multă energie decât 10.000 de sori. În Norul Mare se află steaua albă HD 33579. Această stea se mai numește și S Goldfish. Această stea strălucește ca un milion de stele.

Dimensiunile Norului Mic Magellanic (Fig. 42) sunt de aproximativ patru ori mai mici decât cel Mare - 2,2 kpc. Iar populația stelară de tip I nu este atât de diversă în ea. Există 532 de nebuloase gazoase mari în ambii Nori Magellanic. Majoritatea dintre ei se află în Big Cloud.

Orez. 41. Norul Mare de Magellan

Orez. 42. Micul Nor Magellanic

Există o mulțime de grupuri de stele în Norii Magellanic. Oamenii de știință au înregistrat 1100 de clustere deschise în Big Cloud și mai mult de 100 în Small Cloud. În Norul Mare au fost descoperite 35 de clustere globulare și în Norul Mic 5. Aglomerații globulare au fost găsite în Norii Magellanic, care nu se găsesc în Galaxia noastră. Conțin mulți giganți albaștri și albi. De aceea sunt albi. Grupurile globulare obișnuite sunt compuse din giganți roșii, deci culoarea lor este galben - portocaliu. Se crede că clusterele globulare albe sunt foarte tinere în comparație cu cele obișnuite.

Norii Magellanic conțin multe stele variabile de diferite tipuri. Numai în Norii Magellanic și în Galaxia noastră pot fi observate cefeide de perioadă lungă și scurtă. Stele noi au fost observate în Norii Magellanic. Ei, de fapt, nu diferă de Noul galaxiei noastre.

Există multă materie difuză în Norii Magellanic. Hidrogenul este distribuit în volumul galaxiilor. Proporția de hidrogen din Norii Magellanic este de 6%. În galaxia noastră, proporția de hidrogen este de doar 1–2%.

Nu există praf în Norii Magellanic. Dar asta nu înseamnă că nu există. Faptele indirecte ne permit să concluzionam că există mai mult praf în Norii Magellanic decât în ​​Galaxia noastră.

Departe pe cerul sudic, de neatins pentru ochii locuitorilor emisferei nordice a Pământului, evaziv pentru telescoapele mari care sunt construite și instalate în emisfera nordică, există două cele mai remarcabile obiecte ale cerului, două comori ale astronomiei. - Norii Magellanici Mari și Mici.

Prima descriere a observațiilor Norilor Magellanic care a ajuns până la noi îi aparține lui Pigafetta, un însoțitor și istoriograf al lui Magellan într-o călătorie uluitoare în jurul lumii. Când în 1519-1522. Navele lui Magellan au navigat de-a lungul apelor sudice ale Atlanticului, apoi pe oceanele Pacific și Indian, Pigafetta a atras atenția asupra a două nebuloase strălucitoare care stăteau sus pe cer, însoțind constant Expediția și le-a descris. Nimic de genul acesta nu se vede pe cerul nordic.

Marea importanță a Norilor Magellanic pentru știință este determinată de faptul că acestea sunt galaxiile cele mai apropiate de noi. Următorul vecin, sistemul Sculptor, este de două ori mai departe. În plus, Norii Magellanic sunt galaxii cu o compoziție de obiecte extrem de bogată și diversă. În acest sens, ei dețin palma în sistemul local de galaxii. Sistemul din Sculptor este o galaxie mult mai puțin interesantă, lipsită de stele supergigant, grupuri de stele, nebuloase gazoase și alte obiecte care sunt importante pentru studiul evoluției stelelor și a sistemelor stelare. Cele mai apropiate galaxii comparabile ca compoziție cu Norii Magellanic sunt Nebuloasa Andromeda (NGC 224) și Nebuloasa Triangulum (NGC 598). Dar sunt situate de 10 ori mai departe. Și asta înseamnă că cu un telescop de 60 cm, Norii Magellanic pot fi studiați cu același detaliu ca și NGC 224 și NGC 598 sunt studiate folosind un telescop gigant de 6 metri. Ce informații interesante ar putea fi obținute îndreptând un telescop de 6 metri spre Norii Magellanic! Cu toate acestea, după cum a observat un observator, „Dumnezeu a decis să facă o glumă plasând astronomi în emisfera nordică a Pământului și plasând Norii Magellanic pe cerul sudic”.

Țările din emisfera nordică au de mult timp un telescop de 5 metri și un număr mare de telescoape cu diametrul lentilei de doi până la trei metri. Și în 1976

În Uniunea Sovietică a fost pus în funcțiune un telescop de șase metri.

Până de curând, în emisfera sudică existau doar două telescoape de 180 cm. Cu ajutorul lor, Norii Magellanic au fost observați în principal. Abia de curând emisfera sudică a fost în cele din urmă îmbogățită cu telescoape de 4 și 3,7 metri. Va dura ani, zece ani, până când aceste telescoape vor aduce o contribuție semnificativă la studiul Norilor Magellanic.

Multe obiecte sunt studiate în Norii Magellanic chiar mai bine decât în ​​Galaxia noastră însăși. Acest lucru se datorează, în primul rând, faptului că cele mai interesante obiecte ale Galaxiei se află foarte aproape de planul său principal și, din moment ce ne aflăm și în apropierea acestui plan, observațiile sunt foarte îngreunate de absorbția luminii de către materia întunecată prafoasă, care este de asemenea concentrat în apropierea planului principal. Direcțiile către Norii Magellanic Mari și Mici fac unghiuri de 33 și 45° cu planul Galaxiei, astfel încât absorbția luminii are un efect foarte slab. Un alt avantaj al Norilor Magellanic este posibilitatea, prin compararea mărimilor aparente ale stelelor lor, de a compara mărimile absolute ale luminozității. O astfel de comparație este posibilă deoarece dimensiunea Norilor Magellanic este mică în comparație cu distanța până la aceștia, iar toate stelele fiecărui Nor pot fi considerate aproximativ la fel de îndepărtate de noi. Această condiție nu este, desigur, îndeplinită pentru stelele galaxiei noastre și cât de importantă poate fi semnificația ei se poate vedea din următorul exemplu istoric.

În 1910, G. Leavitt (SUA), în timp ce observa cefeidele din Micul Nor Magellanic, a descoperit că cefeidele cu perioadă lungă, care au o luminozitate mai mare, au și o perioadă mai lungă de schimbare a luminozității. Destul de exact, a fost îndeplinită regula, conform căreia o perioadă de două ori mai lungă corespundea unei magnitudini Cefeide mai mici cu 0 m, 6. Întrucât pentru stelele din Norii Magellanic, diferența de magnitudine absolută a stelelor este egală cu diferența de magnitudine aparentă a stelelor, aceasta a fost stabilită printr-o lege fizică - o perioadă de două ori mai mare în Cefeidele Micului Nor Magellanic corespunde unei magnitudini stelare absolute. mai mic cu 0 m,6, adică de 1,7 ori luminozitatea. Ulterior, s-a dovedit că această lege este universală. Este valabil pentru Cefeidele cu perioade lungi din Marele Nor Magellanic, Galaxy, Nebuloasa Andromeda și alte galaxii; O relație similară a fost stabilită și pentru Cefeidele de scurtă perioadă. Dependența deschisă a făcut posibilă dezvoltarea unei noi metode de determinare a distanțelor, care a jucat un rol important în astronomie. Dacă trebuie să determinați distanța până la un grup de stele sau galaxie, atunci este suficient să găsiți o Cefeidă în acest sistem, să observați schimbarea luminozității sale și să determinați perioada, apoi să determinați aceasta din urmă din raportul dintre perioadă și valoarea absolută. magnitudinea M. De asemenea, este necesar să se măsoare magnitudinea stelară aparentă m și apoi se calculează distanța necunoscută r.

Cât de importantă este metoda de determinare a distanțelor față de Cefeide, poate fi judecat după faptul că a devenit baza pentru determinarea distanțelor față de alte galaxii.

Dacă în Norii Magellanic nu s-au observat Cefeide cu perioadă lungă, atunci relația care leagă perioadele și mărimile stelare absolute ar putea fi stabilită abia mult mai târziu, deoarece diferența de distanțe față de Cefeidele cu perioadă lungă ale galaxiei împiedică această dependență să se manifeste. într-un mod vizibil.

Distanța până la fiecare dintre Norii Magellanic, 46 kpc, este de doar o dată și jumătate diametrul Galaxiei, iar distanța dintre Norii Mari și Mici este de aproximativ 20 kpc. Aceste distanțe sunt de multe ori mai mici decât distanța medie dintre galaxiile învecinate în general și chiar decât distanța medie dintre galaxiile învecinate din Sistemul Local de Galaxii. Prin urmare, este mai corect să considerăm că Galaxia și Norii Magellanic formează o galaxie triplă. Influența reciprocă în acest sistem triplu, unde Galaxia ar trebui să fie considerată corpul principal, iar Norii Magellanic ca sateliți, poate fi urmărită prin faptul că, după cum arată observațiile radio, ambii Nori Magellanic sunt scufundați într-o înveliș comună de hidrogen neutru. și sunt în plus interconectate printr-o punte de hidrogen, iar hidrogenul, situat în apropierea planului principal al Galaxiei, formează o proeminență îndreptată spre Norii Magellanic. Ceva ca o ramură în spirală se întinde din Norul Mare în direcția opusă față de Galaxie, iar apoi ar trebui să existe o ramură similară, care nu se poate distinge din perspectiva perspectivei, spre Galaxie. Este posibil ca Norul Mare și Galaxia să fie interconectate printr-un pod de gaz.

Marele Nor Magellanic are o lungime de aproximativ 10 kpc și are o structură complexă și variată. Un corp alungit se profilează în mod clar, asemănător cu jumperi la spirale încrucișate. Există multe detalii mici care sunt rezultatul grupărilor de stele supergigant. Norul Mare este dominat de populații stelare de tip I și este plin de membri proeminenți ai acestui tip de populație. În acest sens, Marele Nor Magellanic depășește chiar și regiunea brațelor spiralate ale galaxiei noastre. Conține o mulțime de supergiganți albastre de luminozitate extrem de ridicată. Astronomul francez Vaucouler a numărat 4.700 de supergiganți în Norul Mare, fiecare dintre ele radiand mai puternic decât 10.000 de sori, și aici se află campionii în luminozitate dintre stelele cunoscute nouă.

Tabelul enumeră stelele cunoscute cu cea mai mare luminozitate din diferite galaxii.

Vedem că campioana în luminozitate dintre toate stelele pe care le distingem (în galaxiile îndepărtate nu putem distinge stele individuale) este steaua albă HD 33579, situată în Marele Nor Magellanic. Această stea se mai numește și S Goldfish. Magnitudinea sa absolută este de -10 m,1 și strălucește ca aproximativ un milion de sori. Dacă HD 33579 ar fi în locul celei mai apropiate stele de noi în loc de un Centauri, atunci omenirea de pe Pământ ar avea o iluminare nocturnă suplimentară și mai strălucitoare decât în ​​prezent. La această distanță, HD 33579 ar străluci ca cinci luni. Tabelul arată; că în ceea ce privește puterea stelelor supergigant, Marele Nor Magellanic se află pe primul loc; Galaxia noastră și Nebuloasa Triangulum (NGC 598) sunt pe locul doi între galaxiile din apropiere, iar Micul Nor Magellanic, Nebuloasa Andromeda (NGC 224) și NGC 6822 sunt pe locul trei.

Având în vedere faptul că toate stelele Marelui Nor Magellanic sunt aproape la aceeași distanță de noi, este mai convenabil în acest sistem decât în ​​Galaxia noastră să se determine numărul relativ de stele cu luminozitate diferită.

Numărând numărul de stele de diferite mărimi aparente într-una dintre secțiunile Norului Mare și cunoscând distanța, Thackeray a obținut rezultatele prezentate în tabel.

Din păcate, Thackeray a putut număra doar supergiganții și uriașii strălucitori. Dacă telescopul de 5 metri ar fi în emisfera sudică, atunci calculele ar putea fi extinse la stele cu M = +5 m, adică, cum ar fi Soarele nostru. Acest lucru ar oferi informații foarte interesante despre populația stelară a Norilor Magellanic. Din rezultatele lui Thackeray rezultă că, pe măsură ce luminozitatea supergiganților și giganților scade, numărul de stele cu această luminozitate crește. Ar fi interesant de știut până la ce magnitudini absolute, stelare se extinde această regularitate. Numărul maxim de stele este atins la o anumită valoare a luminozității, după care, odată cu o scădere suplimentară a luminozității, scade deja numărul de stele cu o anumită luminozitate? ,

Dimensiunea Norului Mic Magellanic este de aproximativ patru ori mai mică decât cea Mare - 2,2 kpc. În ciuda asemănării în aparență, a proximității reciproce și, aparent, a originii comune, diferențe se găsesc în populația stelară a Norilor. În Norul Mic, populația stelară de tip I nu este la fel de bogat reprezentată și reprezentanții săi nu sunt exemplare la fel de remarcabile ca în Norul Mare.

Observăm alte galaxii prin galaxia noastră. Pentru a determina caracteristicile stelelor individuale din alte galaxii, trebuie să le putem distinge, separa de stelele galaxiei noastre care se proiectează pe aceste galaxii. Altfel, dacă luăm o stea slabă și apropiată, situată, de exemplu, la o distanță de 46 kpc, ca o stea care face parte din Marele Nor Magellanic, situată de o mie de ori mai departe, atunci luminozitatea stelei va fi exagerată. de 1000 de 2 - milioane de ori. Deci puteți obține o mulțime de „supergiganți” fictive. O modalitate fiabilă de a proteja studiul de astfel de erori este determinarea vitezei radiale a stelei. Dacă, de exemplu, o stea situată în direcția Marelui Nor Magellanic are o viteză radială care nu este foarte diferită de viteza radială a norului însuși + 280 km/s, și anume, dacă această viteză radială se află în intervalul + 250- + 310 km/s , apoi, fără îndoială, steaua aparține Norului Mare Magellanic. Dacă o stea aparține Galaxiei și este proiectată doar pe Marele Nor Magellanic, atunci viteza ei nu va depăși +60 - +70 km/s. În această direcție, alte viteze radiale, situate, de exemplu, în intervalul r +70 până la +260 km/s, nu apar.

De asemenea, puteți folosi propriile mișcări. În stelele altor galaxii, ele sunt întotdeauna egale cu zero din cauza distanțelor foarte mari. Dacă o stea are propria sa mișcare, cu siguranță este o stea în Galaxia noastră. Populația stelară de tip I este caracterizată prin prezența unor nebuloase mari de hidrogen gazos. Și în acest sens, Marele Nor Magellanic, plin de nebuloase de hidrogen, se remarcă printre galaxiile din apropiere. În ambii Nori Magellanic, există 532 de nebuloase gazoase mari, a căror parte predominantă este parte a Norului Mare. Aici se află și cea mai grandioasă nebuloasă gazoasă cunoscută - 30 Goldfish, care are un diametru de aproximativ 200 ns și o masă egală cu cea de 500.000 de Sori. Pentru comparație, subliniem că cea mai mare nebuloasă de hidrogen cunoscută din galaxia noastră are un diametru de 6 kpc și masa sa este de doar 100 de mase solare.

Există o mulțime de grupuri de stele în Norii Magellanic. În 1847, John Herschel, care a călătorit special în Africa de Sud pentru a observa Norii Magellanic, a numărat 919 în Norul Mare și 214 în Norul Mic, grupuri de stele și nori de materie difuză. În prezent numărul total; Există 1600 de clustere deschise catalogate în Norul Mare și peste 100 în Norul Mic. Toate aceste clustere sunt comparabile ca mărime și luminozitate cu cele mai bogate clustere deschise din Galaxia noastră. Trebuie să ne gândim că în Norii Magellanic există un număr mare de clustere deschise de dimensiuni mai mici și mai puțin bogate în stele care nu au fost încă identificate.

În Big Cloud 35 și Small Cloud 5 au fost descoperite clustere globulare similare cu clusterele globulare ale Galaxiei. Dar au fost descoperite și obiecte noi care nu se găsesc în Galaxie - clustere globulare care conțin mulți giganți albăstrui și albi și, prin urmare, au un alb. culoare, în timp ce așa-numitele clustere globulare „obișnuite”, inclusiv toate clusterele globulare din Galaxie, au doar giganți roșii și culoarea lor este galben - portocaliu. Aceste clustere globulare de un nou tip sunt de mare interes. Există o presupunere că vârsta lor este mică, în timp ce clusterele globulare „obișnuite” sunt formațiuni vechi. Este necesar să găsim un răspuns la întrebarea de ce există clustere globulare albastre în Marele Nor Magellanic, dar nu sunt în Galaxie.

Norii Magellanic abundă cu stele variabile de diferite tipuri. Numai în aceste două galaxii, fără a le socoti pe a noastră, pot fi observate în prezent cefeide de perioadă lungă și scurtă. Această împrejurare, așa cum vom vedea mai târziu, este extrem de importantă pentru dezvoltarea unor metode corecte de determinare a distanțelor extragalactice.

Prima izbucnire a unei noi stele în Norul Mic a fost observată în 1897, iar în Norul Mare în 1926. Până în prezent, au fost înregistrate mai mult de o duzină de astfel de izbucniri.

Norii Magellanic sunt, de asemenea, bogați în materie difuză. Un studiu al emisiilor radio provenite de la ele cu o lungime de undă de 21 cm arată că hidrogenul din ele nu este concentrat doar în nori individuali, ci este și distribuit în întregul volum al galaxiilor. În timp ce în Galaxia noastră, hidrogenul reprezintă doar 1-2% din masa totală, în Norii Magellanic ponderea sa este estimată la 6%.

Materia de praf din Norii Magellanic nu poate fi observată direct. Observarea directă a materiei din galaxii este de obicei posibilă numai atunci când vedem galaxii foarte comprimate la margine sau aproape la margine. Numai în acest caz, grosimea materiei prăfuite de-a lungul liniei de vedere este atât de semnificativă încât poate fi văzută clar. Prin urmare, pentru a detecta materia praf din Norii Magellanic, se folosește o metodă originală, care a fost folosită pentru prima dată de Shapley. Numărul de galaxii îndepărtate observate prin Norii Magellanic este numărat și comparat cu numărul de galaxii din regiunile învecinate. De exemplu, numărul de galaxii îndepărtate observate prin regiunea centrală a Marelui Lac 06^ este de aproximativ 10 ori mai mic decât numărul de galaxii de aceeași magnitudine aparentă observate în aceeași zonă din regiunea vecină a cerului. Această diferență ar trebui explicată prin faptul că Marele Nor Magellanic conține materie prăfuită care atenuează lumina galaxiilor îndepărtate. Prin urmare, cei mai îndepărtați și mai slabi devin invizibili. Din faptul că numărul galaxiilor, atunci când sunt observate prin Norul Mare, scade cu un factor de 10, se poate concluziona că materia prăfuită aflată acolo reduce luminozitatea tuturor obiectelor cu o medie de 1m.7. Pentru comparație, subliniem că, conform observațiilor și calculelor, luminozitatea galaxiilor care ar fi privite prin Galaxia noastră în direcția perpendiculară pe planul său principal ar fi slăbită în medie cu doar 0m.7. Aparent, Norul Mare este, de asemenea, mai bogat în materie de praf decât galaxia noastră. Absorbția luminii se găsește și în Micul Nor Magellanic.

Studiul Norilor Magellanic a arătat unitatea, comunitatea diferitelor sisteme stelare. Toate obiectele - stele de diferite tipuri spectrale, luminozități diferite, variabile și staționare, diverse tipuri de clustere de stele, materie gazoasă și prăfuită, toată diversitatea care îl uimește pe cercetătorul Galaxiei, își găsește locul în Norii Magellanic. Aceasta înseamnă că legile care guvernează formarea stelelor și a clusterelor de stele sunt aceleași în Galaxia noastră și în Norii Magellanic.

Vă invităm să discutați despre această publicație pe a noastră.