Немного истории
Первое письменное упоминание о Большом Магеллановом облаке содержится в «Книге созвездий неподвижных звёзд» персидского астронома Ас-Суфи (964 г). Следующее наблюдение было зарегистрировано только в 1503-1504 годах флорентийским путешественником Америго Веспуччи – правда, этот небесный объект тогда носил название «Капских облаков».
Испано-португальский мореплаватель Фернан Магеллан использовал их для навигации, как альтернативу Полярной звезде, во время своего кругосветного путешествия в 1519-1521 годах. После смерти руководителя экспедиции его спутник и официальный летописец Антонио Пигафетта предложил назвать звёздный ориентир облаками Магеллана в качестве своеобразного увековечения его памяти.
Где живёт золотая рыбка?
Гравитационно-связанная системема карликовых галактик видна невооружённым глазом в Южном полушарии. Большое Магелланово облако (LMC) расположенно в созвездиях Золотой Рыбы и Столовой Горы на расстоянии около 50 килопарсек от нашей Галактики, что вдвое превышает диаметр Млечного пути. Малое Магелланово облако (SMC) находится в созвездии Тукана на расстоянии около 60 килопарсек.
Большое Магелланово облако – очередное доказательство тому, что «размер – не главное». Эта галактика приблизительно в 20 раз меньше по диаметру чем Млечный путь весит примерно в 300 раз меньше, - однако она светит всего лишь в 10 раз слабее (т.е. при аналогичных размерах была бы в 10 раз ярче). И есть тому множество причин, начиная с туманности Тарантул: такие себе «ясли» для тясяч новорожденных звёзд протяжённостью в 700 световых лет! А уж какие здесь обитают рекордсмены-знаменитости – просто космический Беверли-Хиллз!
Самая яркая звезда Большого Магелланового облака - S Золотой Рыбы, или S Doradus. Этот гипергигант - одна из самых ярких звёзд, известных науке: по светимости она превосходит наше Солнце в 500 000 раз. Звезда WOH G64 является одной из крупнейших, известных науке: её радиус составляет приблизительно 1 540 радиусов Солнца, так что если эту «малютку» поместить в центре Солнечной системы, её поверхность достигнет орбиты Сатурна. Ещё один феномен – сверхтяжёлый голубой гигант R136a1, масса которого равна 265 массам Солнца. Температура поверхности звезды составляет более 40 000 кельвинов, и она в несколько миллионов раз ярче Солнца. Подобные сверхтяжёлые звёзды вообще исключительно редки и образуются только в очень плотных звёздных скоплениях.
Разбой в космосе
Магелланов Мост - это межзвёздный поток газа, соединяющий галактики. Вернее, это канат, который вот уже два с половиной миллиарда лет успешно перетягивает на себя облако покрупнее. Всё дело, конечно, в законе гравитации: как говорится, у кого гравитация - у того и закон! Однако аппетиты Большого Магелланова облака звёздным газом явно не ограничились…
Астрономы выяснили, что часть его звёзд была…. одолжена у Малого облака. Причём игра шла крупная: Большое облако заполучило не каких-нибудь «светлячков», а около трёхсот оранжевых гигантов и сверхгигантов! Выдали воришку подозрительные скоростные характеристики добычи: украденные светила вращаются под углом 54 градуса к плоскости Большого облака, а также в другую сторону по сравнению с основной массой звёзд. Отличается и химический состав данных звёзд (по процентному содержанию железа они соответствуют Малому облаку).
Млечный путь тоже жульничает
Исследователи из австралийской научной организации «CSIRO» открыли и измерили колоссальную струю водорода, которая вытекает из Магеллановых облаков в сторону нашей родной Галактики и встречается с ней в созвездии Южный Крест (на расстоянии 70 тысяч световых лет от Солнца). Этот сверхдлинный выброс, или «газовый палец», был назван HVC306-2+230.
Астрономы утверждают, что это не иначе как проделки Млечного пути: мы вытягиваем этот газ из Магеллановых облаков из-за мощной гравитации. Причём вытягиваем сразу из обоих соседних галактик, о чём свидетельствует химический анализ с помощью спектрографов. Большая часть газа содержит мало кислорода и серы, что соответствует составу Малого облака. Тем не менее, в потоке обнаружилась и более тяжёлая кислородно-серная струя от Большого облака…
Это бросает тень сомнений на старую как мир идею о том, что Магеллановы облака являются спутниками нашей галактики. Если бы они исходно сформировались вблизи Млечного пути, его гравитация давно лишила бы их межзвездного газа. По крайней мере, считают учёные, это сделало бы распределение элементов в «газовом пальце» гораздо более равномерным. А значит, Магеллановы облака попали в окрестность Млечного пути относительно недавно, - и не факт, что останутся с нами навсегда.
Вот это выстрел!
Большое Магелланово облако полно сюрпризов, но такие масштабы просто не укладываются в голове… Карликовая галактика ухитрилась «плюнуть» в нашу сторону звездой, которая набрала чудовищную скорость (более 722 километров в секунду) из-за взрыва сверхновой. Отважная «путешественница», получившая неброское имя HE 0437-5439, уже пересекла пространство между галактиками, а теперь продолжает свой путь по заполненному «престарелыми» звёздами району Млечного пути.
В общем-то, учёным уже было известно о возможности такого развития событий, однако поначалу сей «метательный снаряд» вызвал полное недоумение: его засекли только недавно, причём уже на «нашей территории» - и все данные о звезде совершенно не вписывались в окружающую картину… Учёные намерены более точно рассчитать траекторию космической беглянки, на что уйдёт ещё несколько лет наблюдений за её перемещением.
Малое Магелланово Облако – маленькая галактика, которая благодаря своим уникальным свойствам предстает перед земными астрономами крупным планом.
Космос – это бесконечная череда миров. Мы не знаем, и вряд ли в состоянии представить, где ему начало и как далеко он простирается. Наша родная Земля, как и все объекты Солнечной системы, занимают во Вселенной ничтожно малый объем, относясь к галактике . Подобно планетам, имеющим луны, она сопровождается спутниками. Свитой объекта космического масштаба, насчитывающего от 200 до 400 млрд. светил, могут стать звездные скопления под стать нему.
Комета Леммон и Малое Магелланово облако. Внизу видно шаровое скопление 47 Тукана
Близкое сопровождение и тесная взаимосвязь соединили нашу галактику и Малое Магелланово Облако. Обитатели южных широт могут его в созвездии Тукана. Для этого не требуется оптических приборов, так как яркие звезды объекта делают Облако видимым на расстоянии около 200 тыс. световых лет, или 60 килопарсек.
Появление названия
С давних пор это скопление, именовавшееся Капскими облаками, служило путеводным ориентиром для отважных мореплавателей. Свое современное название оно получило еще в начале XVI века, после описания, сделанного спутником первого кругосветного путешественника Фернана Магеллана, – его бессменным летописцем Антонио Пифагетта. После возвращения экспедиции в Европу именно он предложил увековечить имя уже погибшего к тому времени исследователя, отдав дань памяти о нем.
Структура системы
Первоначально считалось, что этой карликовой галактике присуща неправильная форма, так как после своего формирования ей не удалось создать спиральную или эллиптическую структуру. Такое явление не редкость, оно объясняется юным возрастом образования, низкой плотностью его материи или влиянием более крупной галактики, мешающей созданию строгой системы. Последующие наблюдения определили симбиоз Малого и , отнесенный в особую категорию спиральных галактик, имеющих перемычку. В астрономии она обозначается SBm.
Общие свойства
Магелланов поток в радиодиапазоне
Облако не так компактно заполнили звезды, как нашу Галактику, их количество составило 1,5 млрд. объектов. ММО (Малое Магелланово Облако) является третьим по расстоянию от Млечного Пути его спутником. Прекрасные возможности для наблюдения системы в ночном небе объясняются высоким значением видимой звездной величины – 2,2. Два Облака, Большое и Малое, имеют общую водородную оболочку, в которой процентное соотношение этого газа выше, чем в нашей системе. Между собой они соединены перемычкой, которую назвали Магелланов Мост. Через этот газовый поток более крупное образование перетянуло некоторые объекты из соседней галактики.
Размером Малое Облако вдвое проигрывает Большому собрату, его диаметр – 14 тыс. световых лет. В скоплении до сих пор еще не окончен процесс звездообразования, хотя ограниченное количество свободного газа делает его менее интенсивным, чем в период зарождения ММО. Юные звездные скопления включают горячие светила, превосходящие по яркости наше Солнце в 300 тыс. раз.
Объекты ММО
Наблюдение за вновь образовавшимися объектами с переменным блеском, цефедами, обнаруженными в ММО, стали основой самого достоверного метода вычисления расстояний до космических тел. Большой интерес вызывают только формирующиеся скопления, наблюдаемые в этой карликовой галактике. Туманность N81 стала местом, подарившим жизнь, нескольким массивным звездам. Такое рождение всегда сопровождается ореолом светящегося газа и выбросом энергии. Более совершенные сегодня телескопы позволяют наблюдать за подобными процессами, происходящими на расстоянии, насчитывающем 200 тыс. световых лет.
Есть основания думать, что в скоплении Малое Магелланово Облако находится уникальная звезда Вольфа – Райе, переживающая финальный этап своей космической жизни. Через некоторое время она вспыхнет как сверхновая. Несмотря на тесную связь между Облаками, типы их звезд имеют серьезные расхождения, так как они образовались в различные периоды существования галактик. Это один из серьезных аргументов в пользу теории о том, что в начале своей истории Магеллановы Облака не были соединены гравитацией.
По версии ученых соединение двух карликовых галактик – Большого и Малого Облака – произошло почти 300 млн. лет назад. От этого столкновения значительно пострадало ММО – оно лишилось 5% своих звезд. Изучению космических объектов, наполняющих эту маленькую галактику, не препятствует эффект поглощения света, поэтому постичь загадки ее звезд проще, чем наших собственных. Системе Магеллановых Облаков земные ученые пророчат печальное будущее: через 4 млрд. лет ее поглотит Млечный Путь и она прекратит свое существование. Наблюдать за ММО в Северном полушарии невозможно, чтобы его увидеть, необходимо пересечь экватор.
Большое Магелланово Облако – это и путеводный объект для мореплавателей, и интереснейшее космическое образование, привлекающее внимание астрономов не одно столетие.
Темное небо Южного полушария расцвечено мириадами светящихся точек, среди них хорошо различимо яркое скопление звезд в форме облака. Это верные спутники родного нам Млечного Пути – Большое и Малое Магеллановы Облака. Много столетий они служат единственным ориентиром для путешественников южных широт. Описание этих скоплений попало в Европу с кораблями первого кругосветного мореплавателя Фернана Магеллана.
Созвездие Золотая рыба, Большое Магелланово облако находится в нижней части схемы
Записывая все значительные события путешествия, делая заметки обо всем увиденном, Пифагетта в 1519 году поведал жителям Северного полушария о невиданных ими облаках. Современным названием они также обязаны благодарному спутнику Магеллана. После трагической гибели первопроходца в бою с туземцами, летописец предложил таким образом увековечить память о великом путешественнике.
Размеры и свойства
После пересечения экватора в направлении юга, можно рассмотреть Большое Магелланово Облако (БМО), которое представляет собой особенный мир, отдельную галактику. По своим размерам она ощутимо уступает Млечному Пути, как и все спутники – центральным объектам. БМО двигается по круговой орбите, испытывая сильное воздействие гравитации нашей Галактики. Величина этого скопления звезд оценивается в 10 тыс. световых лет, а по массе находящихся в нем космических тел и газа оно в 300 раз уступает Млечному Пути. Нашу планету и БМО разделяет расстояние в163 тыс. световых лет, но все же, это наш ближайший сосед среди далеких миров Местной Группы. В начале изучения Магеллановы Облака отнесли к неправильным галактикам, не имеющим четко определенной структуры, но новые факты помогли заметить наличие спиральных ветвей и перемычки. Карликовая галактика была причислена к подкатегории SBm.
Место нахождения и состав
Занимающее значительную часть созвездия Золотой Рыбы, Большое Магелланово Облако включает 30 млрд. звезд. Оно значительно крупнее и ближе к Земле, чем связанное с ним потоком водорода и общей газовой пеленой Малое Облако. В его изучении, начатом персами еще в X веке, ученые смогли продвинуться значительно. Здесь сказалось удачное расположение объекта и то, что все его составляющие находятся на примерно одинаковом расстоянии. Множество уникальных объектов, наполняющих малую галактику: туманности, звезды-сверхгиганты, шаровые скопления, цефеиды, стали источниками неоценимых знаний об эволюции мироздания.
Систематические наблюдения за затмениями звезд и изменением их яркости помогли точно вычислить расстояние до космических тел, их размеры и массу. Изучение Большого Магелланова Облака дало много важных открытий, которые невозможно переоценить. Замечена нехарактерная для солидного возраста нашей Галактики динамика, сопровождающая появление новых звезд. Для Млечного Пути такие процессы закончились несколько миллиардов лет назад. Большое же Облако насчитывает тысячи объектов I типа, содержащих большое количество металла, присущего юным звездам.
Значимые объекты БМО
Снимок туманности Тарантул полученный с использованием фильтров Ha, OIII и SII. Общее время экспозиции 3,5 ч. Автор Alan Tough.
Знаменитая область, где наблюдается энергичное звездообразование, – это туманность «Тарантул», получившая такое имя за сходство с огромным пауком. На снимках БМО это место выделяется особой яркостью. Внутри облака газа, размером в тысячу световых лет, рождаются новые звезды, выбрасывая колоссальную энергию в охватывающее их пространство, и заставляя его светиться.
Катаклизмы, сопровождающие конец жизненного цикла звезд, нередкое явление в туманности. Такой выброс энергии астрономы зафиксировали в 1987 году – это была самая близкая к Земле вспышка из всех отмеченных. Центральная часть «Тарантула» известна находящимся здесь уникальным объектом, названным R131a1. Он представлен массивнейшей из изученных звезд, которая превосходит Солнце по весу в 265 раз, а по световому потоку – в 10 млн. раз.
Одна из уникальных звезд Большого Магелланова Облака стала родоначальницей отдельного класса светил. S Золотой Рыбы – гипергигант, довольно редкий, имеющий огромную массу и светимость, существующий непродолжительный срок. Его имя использовалось для названия класса голубых переменных звезд. Излучаемый им световой поток превосходит солнечный в 500 тыс. раз. Кроме перечисленных голубых гигантов, необходимо выделить звезду БМО WHO G64. Это красный сверхгигант, его температура невысока – 3200 K, радиус равен 1540 радиусов нашего светила, а яркость – выше в 280 тыс. раз.
Наблюдая за миллиардом звезд, наполняющих Большое Магелланово Облако, замечено, что часть из них движется в обратном направлении и отличается своим составом. Это объекты, украденные притяжением галактике у ее соседки, Малого Облака. Расположение БМО в Южном полушарии лишает жителей северных широт возможности его наблюдать. А если бы S Золотой Рыбы заменила собой ближайшую к нам звезду, на Земле не стало бы темного времени суток.
Магеллановы Облака являются самыми ближайшими к нам галактиками. Названы они так потому, что их наблюдал и описал спутник и историограф Магеллана Пигафетта. Эти Облака-галактики можно наблюдать только в южном полушарии. Именно там моряки из экспедиции Магеллана обратили внимание на две сияющие в небе туманности. Они неизменно сопровождали экспедицию 1519–1522 годов.
Галактики Магеллановы Облака отличаются богатым и разнообразным составом звезд. Направления на Большое и Малое Магеллановы Облака составляют углы 33 и 45° с плоскостью Галактики. Это очень хорошо для наблюдений, поскольку не мешает пыль, находящаяся в плоскости Галактики.
Расстояние до каждого из Магеллановых Облаков составляет 46 кпс. Это только в полтора раза больше размеров Галактики. Оба Облака удалены друг от друга на расстояние около 20 кпс. Это намного меньше, чем расстояние между соседними галактиками. Ученые считают, что поскольку наша Галактика и оба Магеллановых Облака находятся столь близко друг от друга, то их следует рассматривать как одну, но тройную галактику. Оба Магеллановы Облака погружены в общую оболочку нейтрального водорода. Кроме того, они связаны между собой водородным мостом. Любопытно, что водород, который расположен близ главной плоскости Галактики, образует выступ, который направлен в сторону Магеллановых Облаков. Из Большого Облака в противоположную сторону от Галактики тянется нечто, похожее на спиральную ветвь. Если это действительно спиральная ветвь, то должна быть и вторая, парная ей и направленная в сторону Галактики. Такая вторая спиральная ветвь может действительно там находиться, но ее трудно различить из-за перспективы. Допускают даже, что Большое Облако и наша Галактика связаны между собой газовым мостом. Большое Магелланово Облако, показанное на рисунке 41, в поперечнике имеет приблизительно 10 кпс. Облако имеет сложную и разнообразную структуру. Четко просматривается удлиненное тело, которое напоминает перемычки у пересеченных спиралей. Видно множество мелких деталей, которые образуются вследствие расположения группировок звезд-сверхгигантов.
В Большом Магеллановом Облаке преобладает звездное население I типа. В Большом Облаке наблюдается почти пять тысяч сверхгигантов чрезвычайно высокой светимости. Каждый из них излучает энергии больше, чем 10 000 солнц. В Большом Облаке находится белая звезда HD 33579. Эту звезду еще называют S Золотой Рыбки. Эта звезда светит, как миллион звезд.
Размеры Малого Магелланова Облака (рис. 42) примерно в четыре раза меньше, чем Большого - 2,2 кпс. И звездное население I типа в нем не столь разнообразно. В обоих Магеллановых Облаках 532 крупные газовые туманности. Больше всего их в Большом Облаке.
Рис. 41. Большое Магелланово Облако
Рис. 42. Малое Магелланово Облако
В Магеллановых Облаках очень много звездных скоплений. Ученые зарегистрировали 1100 рассеянных скоплений в Большом Облаке и более 100 в Малом Облаке. В Большом Облаке открыто 35 шаровых скоплений, а в Малом Облаке - 5. В Магеллановых Облаках были обнаружены шаровые скопления, каких нет в нашей Галактике. Они содержат множество голубых и белых гигантов. Поэтому они имеют белый цвет. Обычные же шаровые скопления состоят из красных гигантов, поэтому их цвет желтый - оранжевый. Полагают, что белые шаровые скопления очень молоды по сравнению с обычными.
В Магеллановых Облаках много переменных звезд различных типов. Только в Магеллановых Облаках и в нашей Галактике можно наблюдать долгопериодические и короткопериодические цефеиды. В Магеллановых Облаках наблюдались вспышки Новых звезд. Они, по сути, не отличались от Новых нашей Галактики.
В Магеллановых Облаках много диффузного вещества. Водород распространен по всему объему галактик. Доля водорода в Магеллановых Облаках составляет 6 %. В нашей Галактике доля водорода составляет только 1–2 %.
Пыли в Магеллановых Облаках не наблюдается. Но это не значит, что ее там нет. Косвенные факты позволяют заключить, что в Магеллановых облаках пыли больше, чем в нашей Галактике.
> Магеллановы облака
Магеллановы Облака – Большое и Малое Магеллановы Облака: описание галактик и спутников Млечного Пути, расстояние, размеры, созвездия Золотой Рыбы и Тукана.
Древние люди не уставали любоваться ночными небесными объектами. Конечно, в силу отсутствия знаний, множество из них принимались за божественное проявление или же кометы. С развитием технологий каждое формирование получило свое обозначение.
К примеру, существуют Большое и Малое Магеллановы Облака. Это крупные облака газа и звезд, которые доступны для обнаружения без использования техники. Удалены на 200000 и 160000 световых лет от нашей галактики. Но, несмотря на небольшую дистанцию, их особенности смогли выявить лишь в прошлом веке. Однако, они все еще продолжают скрывать загадки.
Характеристика Магеллановых Облаков
Большое и Малое Магеллановы Облака – звездные области, вращающиеся вокруг и выделяются в виде отдельных кусков. Они разделены на 21 градусов, но их удаленность составляет 75000 световых лет.
Большое Магелланово Облако (БМО) находится в . Из-за этого стоит на третьем месте по приближенности. Малое Магелланово Облако (ММО) проживает в .
Большое крупнее Малого по диаметру в два раза (14000 световых лет), из-за чего также становится четвертой галактикой по величине в . В 10 миллиардов раз массивнее , а Малое – в 7 миллиардов раз.
Если говорить о структуре, то Большое относится к неправильным галактикам, с заметно выделяющимся баром в центре. В Малом также есть бар (полагают, что была спиральной галактикой, чью структуру нарушил Млечный Путь).
Кроме структуры и массы они отличаются от нашей галактики еще двумя особенностями. Прежде всего, в них намного больше газа и низкий уровень металличности (звезды менее богаты металлами). Кроме того, располагают туманностями и молодыми звездными группами.
Газовое изобилие говорит о том, что Магеллановы Облака могут формировать новые звезды, возраст которых способен достигать всего нескольких сотен миллионов лет. Особенно явно это видно в Большом, где звезды формируются в огромных количествах. Проследить этот момент можно на яркой туманности Тарантул.
Полагают, что Магеллановы Облака появились 13 миллиардов лет назад (как и Млечный Путь). Раньше думали, что они расположены ближе, но все объяснилось тем, что Млечный Путь искажает их форму. Это подтверждает мысль о том, что они не часто подходят так близко. Наблюдения Хаббла в 2006 году показали, что скорость их движения может быть слишком высокой, чтобы оставаться спутниками нашей галактики в долгосрочной перспективе. Более того, эксцентричные орбиты как бы подтверждают, что сближение произошло всего раз в далеком прошлом.
Исследование 2010 года показало, что Облака могут быть проходящими облаками, вырванными когда-то из . О том, что они контактируют с нашей галактикой, свидетельствуют измененная структура и потоки нейтрального водорода. Их гравитация также повлияла и на Млечный Путь, у которого деформировалась внешняя часть диска.
История открытия Магеллановых Облаков
Магеллановы Облака были объектом интереса и поклонения для многих племен, среди которых австралийские аборигены, маори в Новой Зеландии и полинезийцы (использовали как навигационные маркеры). За серьезное исследование в 1-м тысячелетии до н.э. принимается персидский астроном Ас-Суфи. Он назвал Большое «овца» и отметил, что его нельзя увидеть на территории северной Аравии или Багдада.
В 15 веке к знакомству присоединились европейцы. В тот момент процветала торговля и за товарами направлялись на кораблях. Португальские и голландские мореплаватели называли их «Облака Мысов», так как проплывали мимо мыса Доброй Надежды и Горн.
В период кругосветного плаванья Фердинандом Магелланом, облака описали как тусклые звездные скопления. Иоганн Байер в 1603 году внес их в свой атлас и назвал меньшее «Малая Туманность».
Джон Гершель между 1834-1838 гг. исследовал южные небеса и описал Малое как облачную массу света, выполненную в форме овала. В 1891 году в южной части Перу появляется наблюдательная станция с 24-дюймовым телескопом, который использовали для наблюдения за Облаками.
Одной из ученых была Генриетта Ливитт, нашедшая в Малом переменную звезду. Ее результаты появились в печати в 1908 году – «1777 переменных в Магеллановых Облаках», где была продемонстрирована связь между периодичной изменчивостью и яркостью.
Обнаружение в 2006 году (Облака могут двигаться слишком быстро), вызвали подозрения и мысли о том, что они сформировались в другой галактике. Кандидатом стала Андромеда. Если учитывать их состав, то можно сказать, что они еще будут создавать новые звезды. Но пройдут миллионы лет, и они способны войти в состав Млечного Пути. Или же будут держаться очень близко, подпитываясь нашим водородом.
