БМО классифицируется как Магелланова спираль . [12] Оно содержит звездную перемычку, которая геометрически нецентральна, что позволяет предположить, что когда-то это была карликовая спиральная галактика с перемычкой , прежде чем ее спиральные рукава были разрушены, вероятно, приливными взаимодействиями близлежащего Малого Магелланова Облака (ММО) и гравитацией Млечного Пути. [13] Прогнозируется, что БМО сольется с Млечным Путем примерно через 2,4 миллиарда лет. [14]
Имея склонение около −70°, БМО видно как слабое «облако» из южного полушария Земли и с севера до 20° с.ш. Оно охватывает созвездия Золотой Рыбы и Менсы и имеет видимую длину около 10° для невооруженного глаза, что в 20 раз больше диаметра Луны , из темных мест вдали от светового загрязнения . [15]
История наблюдения
И Большое, и Малое Магеллановы Облака были легко видны южным ночным наблюдателям еще в доисторические времена. Утверждается, что первое известное письменное упоминание о Большом Магеллановом Облаке было сделано персидским астрономом Абд аль-Рахманом аль-Суфи Ширази (позже известным в Европе как «Азофи»), который он называл его Аль Бакр , Белый Бык, в своей Книге неподвижных звезд около 964 г. н. э. [17] [18] Однако это, похоже, неправильное понимание ссылки на некоторые звезды к югу от Канопуса , которые он признает, что не видел. [19] [20]
Первое подтвержденное записанное наблюдение было сделано в 1503–1504 годах Америго Веспуччи в письме о его третьем путешествии. Он упомянул «три Канопа [ sic ], два ярких и один темный»; «яркий» относится к двум Магеллановым Облакам , а «темный» относится к Угольному Мешку . [21]
Фернан Магеллан наблюдал БМО во время своего путешествия в 1519 году, и его труды сделали его известным на Западе . Теперь галактика носит его имя. [18]
Галактика и южный конец Дорадо находятся в текущей эпохе в противостоянии около 5 декабря, когда они видны от заката до восхода солнца из экваториальных точек, таких как Эквадор, Конго, Уганда, Кения и Индонезия, и в течение части ночи в близлежащие месяцы. Выше примерно 28° ю.ш. , например, большая часть Австралии и Южной Африки, галактика всегда находится достаточно высоко над горизонтом, чтобы считаться по-настоящему циркумполярной , поэтому весной и осенью облако также видно большую часть ночи, а разгар зимы в июне почти совпадает с ближайшим сближением с видимым положением Солнца.
Измерения с помощью космического телескопа «Хаббл» , объявленные в 2006 году, показывают, что Большое и Малое Магеллановы Облака могут двигаться слишком быстро, чтобы вращаться вокруг Млечного Пути . [22]
Астрономы обнаружили новую черную дыру внутри Большого Магелланова Облака в ноябре 2021 года с помощью Очень Большого Телескопа Европейской Южной Обсерватории в Чили . Астрономы утверждают, что на ее гравитацию влияет близлежащая звезда, масса которой примерно в пять раз больше массы Солнца. [23] [ нужен лучший источник ]
Геометрия
Большое Магелланово Облако имеет заметную центральную перемычку и спиральный рукав . [24] Центральная перемычка, по-видимому, деформирована таким образом, что восточный и западный концы находятся ближе к Млечному Пути, чем середина. [25] В 2014 году измерения с помощью космического телескопа Хаббл позволили определить период вращения в 250 миллионов лет. [26]
Долгое время БМО считалось плоской галактикой, которая, как можно было предположить, находится на одном расстоянии от Солнечной системы. Однако в 1986 году Колдуэлл и Коулсон [27] обнаружили, что переменные цефеиды поля на северо-востоке лежат ближе к Млечному Пути, чем на юго-западе. С 2001 по 2002 год эта наклонная геометрия была подтверждена теми же средствами [28] красными звездами сгущения, сжигающими гелий в ядре [29] и кончиком ветви красных гигантов. [30] Все три статьи обнаружили наклон ~ 35°, тогда как у галактики, повернутой плашмя, наклон составляет 0°. Дальнейшая работа над структурой БМО с использованием кинематики углеродных звезд показала, что диск БМО одновременно толстый [30] и вспыхивающий, [31] [32], вероятно, из-за взаимодействия с ММО. [32] Что касается распределения звездных скоплений в LMC, Шоммер и др. [33] измерили скорости для ~ 80 скоплений и обнаружили, что система скоплений LMC имеет кинематику, соответствующую скоплениям, движущимся в дисковидном распределении. Эти результаты были подтверждены Грохольски и др. [34], которые вычислили расстояния до выборки скоплений и показали, что система скоплений распределена в той же плоскости, что и звезды поля.
Расстояние
Расстояние до БМО было рассчитано с использованием стандартных свечей ; цефеиды являются одними из самых популярных переменных. Было показано, что они имеют связь между своей абсолютной светимостью и периодом, в течение которого их яркость меняется. Однако переменная металличности также может быть принята в качестве компонента этого, поскольку консенсус заключается в том, что это, вероятно, влияет на их отношения период-светимость . К сожалению, те в Млечном Пути, которые обычно используются для калибровки отношения, более богаты металлами, чем те, которые обнаружены в БМО. [35]
В 2006 году абсолютная светимость цефеид была перекалибрована с использованием переменных цефеид в галактике Мессье 106, которые охватывают диапазон металличности. [8] Используя эту улучшенную калибровку, они нашли абсолютный модуль расстояния , или 48 кпк (160 000 световых лет). Это расстояние было подтверждено другими авторами. [9] [10]
Путем перекрестной корреляции различных методов измерения можно ограничить расстояние; остаточные ошибки теперь меньше предполагаемых параметров размера БМЦ.
Результаты исследования с использованием поздних затменных двойных звезд для более точного определения расстояния были опубликованы в научном журнале Nature в марте 2013 года. Было получено расстояние 49,97 кпк (163 000 световых лет) с точностью 2,2%. [2]
Функции
Как и многие неправильные галактики , БМО богато газом и пылью и в настоящее время переживает бурную активность звездообразования . [37] Здесь находится туманность Тарантул — самая активная область звездообразования в Местной группе.
Газовый мост соединяет Малое Магелланово Облако (ММО) с БМО, что свидетельствует о приливном взаимодействии между галактиками. [42] Магеллановы Облака имеют общую оболочку нейтрального водорода, что указывает на то, что они были гравитационно связаны в течение длительного времени. Этот газовый мост является местом звездообразования. [43]
Источники рентгеновского излучения
Никакого рентгеновского излучения выше фонового не было обнаружено ни от одного из облаков во время полета ракеты Nike-Tomahawk 20 сентября 1966 года, ни через два дня. [44] Вторая стартовала с атолла Джонстон в 17:13 UTC и достигла апогея 160 км (99 миль) со стабилизацией вращения на 5,6 об/с. [45] LMC не была обнаружена в рентгеновском диапазоне 8–80 кэВ. [45]
Другой был запущен с того же атолла в 11:32 UTC 29 октября 1968 года для сканирования БМО на предмет рентгеновских лучей. [46] Первый дискретный источник рентгеновского излучения в Дорадо находился в RA 05 h 20 m Dec −69°, [46] [47] и это было Большое Магелланово Облако. [48] Этот источник рентгеновского излучения простирался примерно на 12° и согласуется с Облаком. Его интенсивность излучения между 1,5–10,5 кэВ на расстоянии 50 кпк составляет4 × 10 38 эрг / с. [46] Рентгеновский астрономический инструмент был установлен на борту ракеты Thor , запущенной с того же атолла 24 сентября 1970 года в 12:54 UTC на высоте более 300 км (190 миль), для поиска Малого Магелланова Облака и расширения наблюдения за БМО. [49] Источник в БМО выглядел протяженным и содержал звезду ε Dor . Рентгеновская светимость (L x ) в диапазоне 1,5–12 кэВ была6 × 10 31 Вт (6 × 10 38 эрг/с ). [49]
Большое Магелланово Облако (БМО) появляется в созвездиях Менса и Золотой Рыбы . БМО X-1 (первый рентгеновский источник в БМО) находится в RA 05 h 40 m 05 s Dec −69° 45′ 51″ и является массивным рентгеновским двойным (звездной системой) источником ( HMXB ). [50] Из первых пяти ярких рентгеновских двойных БМО: БМО X-1, X-2, X-3, X-4 и A 0538–66 (обнаружена Ариэлем 5 в A 0538–66), БМО X-2 является яркой маломассивной рентгеновской двойной системой ( LMXB ) в БМО. [51]
Рентгеновский пульсар длительностью 16 мс связан с SNR 0538-69.1. [53] SNR 0540-697 был разрешен с помощью ROSAT . [54]
Галерея
Часть набора данных SMASH, показывающая широкоугольный вид Большого Магелланова Облака [55]
Большое Магелланово Облако, сфотографированное астрономом-любителем. Не имеющие отношения к нему звезды были удалены.
Большое Магелланово Облако, полученное с помощью Gaia EDR3
Большое Магелланово Облако, полученное с помощью Gaia EDR3 без звезд на переднем плане
Возвращаясь к клочьям небесного фейерверка, полученным с помощью широкоугольной планетарной камеры 2. Тонкие листы и сложные нити — это обломки, оставшиеся после катастрофической смерти массивной звезды, которая когда-то жила в БМО. [56]
DEM L316A находится на расстоянии около 160 000 световых лет от нас в Большом Магеллановом Облаке [57]
Примечания
^ abcdefgh "NASA/IPAC Extragalactic Database". Результаты для Большого Магелланова Облака . Получено 29 июля 2022 г.
^ abc Pietrzyński, G.; Graczyk, D.; Gieren, W.; et al. (март 2013 г.). «Расстояние до Большого Магелланова Облака в затменной двойной системе с точностью до двух процентов». Nature . 495 (7439): 76–79. arXiv : 1303.2063 . Bibcode :2013Natur.495...76P. doi :10.1038/nature11878. ISSN 0028-0836. PMID 23467166. S2CID 4417699.
^ Эркал, Денис (2019). «Общая масса Большого Магелланова Облака по его возмущению в потоке Сирота». Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества: Письма . 487 (2): 2685–2700. arXiv : 1812.08192 . doi : 10.1093/mnras/stz1371 .
^ аб Де Вокулёр, Жерар; Де Вокулёр, Антуанетта; Корвин, Герольд Г.; Бута, Рональд Дж.; Патюрель, Жорж; Фуке, Паскаль (1991). Третий справочный каталог ярких галактик. Бибкод : 1991rc3..книга.....Д.
^ Дик, Стивен Дж. (2019). Классификация космоса: как мы можем понять небесный ландшафт. Вселенная астрономов (1-е изд.). Cham: Springer International Publishing. ISBN978-3-030-10380-4.
^ Баскомб, Уильям (1954). «Магеллановы Облака». Листовки астрономического общества Тихого океана . 7 (302): 9. Bibcode : 1954ASPL....7....9B. ISSN 0004-6272.
^ Shattow, Genevieve; Loeb, Abraham (2009). «Значение последних измерений вращения Млечного Пути для орбиты Большого Магелланова Облака». Monthly Notices of the Royal Astronomical Society: Letters . 392 (1): L21–L25. arXiv : 0808.0104 . Bibcode : 2009MNRAS.392L..21S. doi : 10.1111/j.1745-3933.2008.00573.x . S2CID 854729.
^ ab Macri, LM; et al. (2006). "Новое расстояние цефеиды до галактики-хозяина мазера NGC 4258 и его значение для постоянной Хаббла". The Astrophysical Journal . 652 (2): 1133–1149. arXiv : astro-ph/0608211 . Bibcode :2006ApJ...652.1133M. doi :10.1086/508530. S2CID 15728812.
^ ab Freedman, Wendy L.; Madore, Barry F. (2010). «Константа Хаббла». Annual Review of Astronomy and Astrophysics . 48 : 673–710. arXiv : 1004.1856 . Bibcode : 2010ARA&A..48..673F. doi : 10.1146/annurev-astro-082708-101829. S2CID 119263173.
^ ab Majaess, Daniel J.; Turner, David G.; Lane, David J.; Henden, Arne; Krajci, Tom (2010). «Закрепление универсальной шкалы расстояний с помощью шаблона Wesenheit». Журнал Американской ассоциации наблюдателей переменных звезд . 39 (1): 122. arXiv : 1007.2300 . Bibcode :2011JAVSO..39..122M.
^ Бесла, Гуртина; Мартинес-Дельгадо, Дэвид; Марел, Руланд П. ван дер; Белецкий, Юрий; Зайберт, Марк; Шлафли, Эдвард Ф.; Гребель, Ева К.; Нейер, Фабиан (2016). "Получение изображений Магеллановой системы при низкой поверхностной яркости: следы приливных взаимодействий между облаками на периферии звезд". The Astrophysical Journal . 825 (1): 20. arXiv : 1602.04222 . Bibcode :2016ApJ...825...20B. doi : 10.3847/0004-637X/825/1/20 . ISSN 0004-637X. S2CID 118462693.
^ Мак-Элпайн, Стюарт; Френк, Карлос С.; Дисон, Алис Дж.; Каутун, Мариус (21.02.2019). «Последствия Великого столкновения нашей Галактики и Большого Магелланова Облака». Monthly Notices of the Royal Astronomical Society . 483 (2): 2185–2196. arXiv : 1809.09116 . Bibcode : 2019MNRAS.483.2185C. doi : 10.1093/mnras/sty3084 . ISSN 0035-8711.
↑ Сешнс, Ларри (8 декабря 2021 г.). «Магеллановы Облака, наши галактические соседи». EarthSky . Получено 17 июля 2013 г.
^ "Окутанный красным". ESA / HUBBLE . 24 февраля 2014 г. Получено 12 марта 2014 г.
^ "Парижская обсерватория (Абд-ар-Рахман Аль Суфи)" . Проверено 19 апреля 2007 г.
^ ab "Парижская обсерватория (LMC)" . Проверено 19 апреля 2007 г.
^ Хафез, Ихсан; Стивенсон, Ричард; Орчистон, Уэйн (2011), Абдул-Рахман аль-Суфи и его Книга неподвижных звезд, стр. 121–138, ISBN 9781441981615 , получено 13 ноября 2019 г.
^ Ридпат, Ян. Звездные рассказы – туманности аль-Суфи. Электронное издание . Получено 15 сентября 2021 г.
^ "Парижская обсерватория (Америго Веспуччи)" . Проверено 19 апреля 2007 г.
^ "Пресс-релиз: Магеллановы Облака могут просто проходить". Гарвардский университет. 9 января 2007 г.
^ Стрикленд, Эшли (11 ноября 2021 г.). «В соседней галактике обнаружена скрытая черная дыра». CNN . Получено 18 ноября 2021 г.
^ Николсон, Иэн (1999). Разворачивая нашу Вселенную . США: Cambridge University Press. С. 213–214. ISBN0-521-59270-4.
^ Субраманиам, Аннапурни (2003-11-03). "Большой Магелланов Облачный Бар: Свидетельство деформированного Бара". The Astrophysical Journal . 598 (1). Соединенные Штаты: L19–L22. Bibcode : 2003ApJ...598L..19S. doi : 10.1086/380556 . S2CID 4368706.
^ "Точно определенная скорость вращения этой галактики поразит вас". Science Recorder . Архивировано из оригинала 21.02.2014.
^ Колдуэлл, JAR; Коулсон, IM (1986). «Геометрия и расстояние до Магеллановых Облаков от переменных цефеид». Monthly Notices of the Royal Astronomical Society . 218 (2): 223–246. Bibcode : 1986MNRAS.218..223C. doi : 10.1093/mnras/218.2.223 . ISSN 0035-8711.
^ Николаев, С.; и др. (2004). «Геометрия Большого Магелланова Облака: Результаты MACHO и Двухмикронного обзора всего неба». The Astrophysical Journal . 601 (1): 260–276. Bibcode :2004ApJ...601..260N. CiteSeerX 10.1.1.409.5235 . doi :10.1086/380439. S2CID 15818077.
^ Олсен, КАГ; Салык, К. (октябрь 2002 г.). «Деформация в Большом Магеллановом Облачном диске?». Астрономический журнал . 124 (4): 2045–2053. arXiv : astro-ph/0207077 . Бибкод : 2002AJ....124.2045O. дои : 10.1086/342739. S2CID 121615519.
^ Аб ван дер Марель, Роланд П.; Чиони, Мария-Роза Л. (октябрь 2001 г.). «Структура Магелланова облака по данным исследований в ближнем инфракрасном диапазоне. I. Углы обзора большого Магелланова облака». Астрономический журнал . 122 (4): 1807–1826. arXiv : astro-ph/0105339 . Бибкод : 2001AJ....122.1807V. дои : 10.1086/323099. S2CID 15850335.
^ Alves, David R.; Nelson, Cailin A. (2000). «Кривая вращения Большого Магелланова Облака и ее значение для микролинзирования». The Astrophysical Journal . 542 (2): 789–803. arXiv : astro-ph/0006018 . Bibcode : 2000ApJ...542..789A. doi : 10.1086/317023. ISSN 0004-637X. S2CID 7266377.
^ аб Рипепи, Винченцо; Шемен, Лоран; Молинаро, Роберто; Чиони, Мария-Роза Л.; Бекки, Кенджи; Клементини, Жизелла; Де Грийс, Ричард; Де Сомма, Джулия; Эль-Юсуфи, Далал; Жирарди, Лео; Грёневеген, Мартин А.Т.; Иванов Валентин; Маркони, Марселла; Макмиллан, Пол Дж.; Ван Лун, Жакко Т (2022). «Обзор VMC - XLVIII. Классические цефеиды раскрывают трехмерную геометрию БМО». Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества . 512 (1): 563–582. arXiv : 2203.01780 . Бибкод : 2022MNRAS.512..563R. doi : 10.1093/mnras/stac595 .
^ Шоммер, РА; и др. (1992). «Спектроскопия гигантов в скоплениях БМО. II – Кинематика выборки скоплений». The Astronomical Journal . 103 : 447–459. Bibcode : 1992AJ....103..447S. doi : 10.1086/116074.
^ Grocholski, AJ; et al. (2007). «Расстояния до густонаселенных скоплений в Большом Магеллановом Облаке с помощью светимости красного сгустка в K-диапазоне». The Astronomical Journal . 134 (2): 680–693. arXiv : 0705.2039 . Bibcode : 2007AJ....134..680G. doi : 10.1086/519735. S2CID 14921511.
^ Моттини, М.; Романьелло, М.; Примас, Ф .; Боно, Дж.; Гроеневеген, Массачусетский технический университет; Франсуа, П. (2006). «Химический состав цефеид Млечного Пути и Магеллановых облаков». Memorie della Società Astronomica Italiana . 77 : 156–159. arXiv : astro-ph/0510514 . Бибкод : 2006MmSAI..77..156M.
^ "The Odd Couple". Пресс-релиз ESO . Получено 8 августа 2013 г.
^ Арни, Томас Т. (2000). Исследования: Введение в астрономию (2-е изд.). Бостон: McGraw-Hill. стр. 479. ISBN0-07-228249-5.
^ Бернхэм, Роберт-младший (1978). Небесный справочник Бернхэма: Том второй . Нью-Йорк: Дувр. С. 837. ISBN0-486-23567-X.
↑ Бернхэм (1978), 840–848.
^ Допита, MA; Мэтьюсон, DS; Форд, VL (1977). "Оптическое излучение ударных волн. III. Распространенность в остатках сверхновых". The Astrophysical Journal . 214 : 179. Bibcode : 1977ApJ...214..179D. doi : 10.1086/155242 . ISSN 0004-637X.
^ "Молодое скопление". ESA/Hubble Picture of the Week . Получено 24 августа 2015 г.
^ van den Bergh, S.; de Boer, KSD (1984). "Структура и эволюция Магеллановых Облаков". Симпозиумы Международного астрономического союза . 108. Рейдель, Дордрехт: 125. Bibcode : 1984IAUS..108.....V. ISSN 1743-9221.
^ Хейдари-Малайери, М.; Мейнадье, Ф.; Чармандарис, В.; Дехарвенг, Л.; Ле Бертр, Т.; Роза, М. Р.; Шерер, Д. (2003). «Звездная среда SMC N81». Астрономия и астрофизика . 411 (3): 427–435. arXiv : astro-ph/0309126 . Bibcode : 2003A&A...411..427H. doi : 10.1051/0004-6361:20031360. S2CID 8240730.
^ Chodil, G; Mark, Hans; Rodrigues, R; Seward, F. D; Swift, C. D (октябрь 1967 г.). "Интенсивность и спектры рентгеновского излучения из нескольких космических источников". The Astrophysical Journal . 150 (10): 57–65. Bibcode : 1967ApJ...150...57C. doi : 10.1086/149312 .
^ ab Seward, F. D; Toor, A (ноябрь 1967). "Поиск рентгеновских лучей с энергией 8–80 кэВ из Большого Магелланова Облака и Крабовидной туманности". The Astrophysical Journal . 150 (11): 405–12. Bibcode : 1967ApJ...150..405S. doi : 10.1086/149343 .
^ abc Mark, Hans; Price, R; Rodrigues, R; Seward, F. D; Swift, C. D (март 1969). «Обнаружение рентгеновских лучей из большого Магелланова облака». Astrophysical Journal Letters . 155 (3): L143–4. Bibcode : 1969ApJ...155L.143M. doi : 10.1086/180322.
^ Lewin, WH G; Clark, G. W; Smith, W. B (1968). «Поиск рентгеновских лучей из Большого и Малого Магеллановых Облаков». Nature . 220 (5164): 249–250. Bibcode :1968Natur.220..249L. doi :10.1038/220249b0. S2CID 4187949.
^ Долан, Джозеф Ф. (апрель 1970 г.). «Каталог дискретных небесных источников рентгеновского излучения». The Astronomical Journal . 75 (4): 223. Bibcode : 1970AJ.....75..223D. doi : 10.1086/110966.
^ ab Price, R. E; Groves, D. J; Rodrigues, R. M; Seward, F. D; Swift, C. D; Toor, A (август 1971 г.). "Рентгеновские лучи из Магеллановых облаков". The Astrophysical Journal . 168 (8): L7–9. Bibcode :1971ApJ...168L...7P. doi : 10.1086/180773 .
^ Rapley, CG; Tuohy, IR (август 1974). "Рентгеновские наблюдения Большого Магелланова Облака спутником Copernicus". The Astrophysical Journal . 191 : L113. Bibcode : 1974ApJ...191L.113R. doi : 10.1086/181564 . ISSN 0004-637X.
^ Bonnet-Bidaud, JM; Motch, C.; Beuermann, K.; Pakull, M.; Parmar, AN; Van Der Klis, M. (апрель 1989 г.). "LMC X-2: источник внегалактического балджа". Astronomy and Astrophysics . 213 (1–2): 97–106. Bibcode :1989A&A...213...97B.
^ ab Williams, R. M; Chu, Y.-H (декабрь 2005 г.). «Остатки сверхновой в Магеллановых облаках. VI. Остатки сверхновой DEM L316». The Astrophysical Journal . 635 (2): 1077–86. arXiv : astro-ph/0509696 . Bibcode : 2005ApJ...635.1077W. doi : 10.1086/497681. S2CID 17863461.