БМО классифицируется как Магелланова спираль . [12] Она содержит звездную перемычку, которая геометрически смещена от центра, что позволяет предположить, что она была карликовой спиральной галактикой с перемычкой до того, как ее спиральные рукава были разрушены, вероятно, из-за приливных взаимодействий Малого Магелланова Облака (SMC) и гравитации Млечного Пути. [13]
При склонении около -70° БМО виден как слабое «облако» из южного полушария Земли и даже с 20° северной широты. Оно расположено между созвездиями Дорадо и Менса и имеет видимую длину около 10° невооруженным глазом, в 20 раз больше диаметра Луны , из темных мест вдали от светового загрязнения . [14]
По прогнозам, Млечный Путь и БМО сольются примерно через 2,4 миллиарда лет. [15]
История наблюдений
Небольшая часть Большого Магелланова Облака [16]
И Большое, и Малое Магеллановы Облака были легко видны ночным наблюдателям на юге еще в доисторические времена. Утверждалось, что первое известное письменное упоминание о Большом Магеллановом Облаке принадлежит персидскому астроному Абд ар-Рахману ас-Суфи Ширази (позже известному в Европе как «Азофи»), которого он называл Аль-Бакром , Белым. Окс в своей «Книге неподвижных звезд» около 964 года нашей эры. [17] [18] Однако, похоже, это неправильное понимание ссылки на некоторые звезды к югу от Канопуса , которые, как он признает, он не видел. [19] [20]
Первое подтвержденное зарегистрированное наблюдение было сделано Америго Веспуччи в 1503–1504 годах в письме о его третьем путешествии. Он упомянул «три канопа [ так в оригинале ], два ярких и один темный»; «Яркий» относится к двум Магеллановым Облакам , а «неясный» относится к Угольному Мешку . [21]
Созвездие Дорадо : БМО — зеленый круг на юге (внизу) изображения.
Фердинанд Магеллан увидел БМО во время своего путешествия в 1519 году, и его труды сделали его общеизвестным на Западе . Галактика теперь носит его имя. [18]
Галактика и южный конец Дорадо находятся в нынешней эпохе в противостоянии примерно 5 декабря, когда они, таким образом, видны от заката до восхода солнца из экваториальных точек, таких как Эквадор, Конго, Уганда, Кения и Индонезия, а также в течение части ночи в ближайшие месяцы. Выше примерно 28° южной широты , например, на большей части территории Австралии и Южной Африки, галактика всегда находится достаточно над горизонтом, чтобы ее можно было считать циркумполярной , поэтому весной и осенью облака также видны большую часть ночи, а в разгар зимы в Июнь почти совпадает с наибольшей близостью к видимому положению Солнца.
Измерения с помощью космического телескопа «Хаббл» , объявленные в 2006 году, позволяют предположить, 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 ближайшая звезда, масса которой примерно в пять раз превышает массу Солнца. [23] [ нужен лучший источник ]
Большое Магелланово Облако имеет хорошо выраженный центральный бар и спиральный рукав . [24] Центральная полоса кажется искривленной, так что восточный и западный концы находятся ближе к Млечному Пути, чем середина. [25] В 2014 году измерения космического телескопа «Хаббл» позволили определить период вращения в 250 миллионов лет. [26]
БМО долгое время считалось плоской галактикой, которая, как можно было предположить, находится на одном расстоянии от Солнечной системы. Однако в 1986 г. Колдуэлл и Коулсон [27] обнаружили, что переменные поля цефеид на северо-востоке лежат ближе к Млечному Пути, чем переменные на юго-западе. С 2001 по 2002 год эта наклонная геометрия была подтверждена теми же способами [28] горящими гелием ядрами красных сгустков звезд [29] и кончиком ветви красных гигантов. [30] Во всех трех статьях наклонение составляет ~ 35°, тогда как у галактики, обращенной лицом к галактике, наклон равен 0°. Дальнейшие исследования структуры БМО с использованием кинематики углеродных звезд показали, что диск БМО одновременно толстый [30] и расширяющийся, [31] [32], вероятно, из-за взаимодействия с ММО. [32] Что касается распределения звездных скоплений в БМО, Шоммер и др. [33] измерили скорости примерно 80 скоплений и обнаружили, что кинематика кластерной системы БМО соответствует кинематике скоплений, движущихся в виде диска. Эти результаты были подтверждены Грохольским и др. [34] , которые рассчитали расстояния до выборки скоплений и показали, что система скоплений расположена в той же плоскости, что и звезды поля.
Расстояние
Расположение Большого Магелланова Облака относительно Млечного Пути и других галактик-спутников.
Расстояние до БМО рассчитано с использованием стандартных свечей ; Переменные цефеид — одни из самых популярных. Было показано, что между их абсолютной светимостью и периодом изменения их яркости существует взаимосвязь. Однако переменную металличности, возможно, также следует принять в качестве компонента этого, поскольку существует консенсус в том, что она, вероятно, влияет на их отношения период-светимость . К сожалению, те, что находятся в Млечном Пути, обычно используемые для калибровки связи, более богаты металлами, чем те, что находятся 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 обнаружили абсолютный модуль расстояния , или 48 кпк (160 000 световых лет). Это расстояние было подтверждено и другими авторами. [9] [10]
Путем взаимной корреляции различных методов измерения можно ограничить расстояние; остаточные ошибки теперь меньше расчетных размерных параметров БМО.
Результаты исследования с использованием затменно-двойных систем позднего типа 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
Два совершенно разных светящихся газовых облака в Большом Магеллановом Облаке: NGC 2014 (красный) и NGC 2020 (синий) [36]
Как и многие неправильные галактики , БМО богата газом и пылью, и в настоящее время в ней происходит активное звездообразование . [37] Здесь находится туманность Тарантул , наиболее 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 из нейтрального водорода, что указывает на то, что они долгое время были гравитационно связаны. Этот газовый мост является местом звездообразования. [43]
Ни в одном из облаков ни во время полета ракеты «Найк-Томагавк» 20 сентября 1966 года, ни в полете двумя днями позже не было обнаружено рентгеновских лучей, превышающих фон. [44] Второй взлетел с атолла Джонстон в 17:13 UTC и достиг апогея 160 км (99 миль) со стабилизацией вращения на скорости 5,6 об/с. [45] В рентгеновском диапазоне 8–80 кэВ БМО не обнаружен. [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 на RA 05 ч 20 м декабря -69°, [46] [47] и это было Большое Магелланово Облако. [48] Этот источник рентгеновского излучения простирался примерно на 12° и соответствовал Облаку. Скорость его излучения в диапазоне 1,5–10,5 кэВ на расстоянии 50 кпк равна4 × 10 38 эрг /с. [46] Рентгеновский астрономический прибор находился на борту ракеты «Тор» , запущенной с того же атолла 24 сентября 1970 года в 12:54 по всемирному координированному времени на высоте более 300 км (190 миль) для поиска Малого Магелланова Облака и наблюдения за ним. продлить наблюдение за БМО. [49] Источник в БМО выглядел протяженным и содержал звезду ε Дор . Рентгеновская светимость (L x ) в диапазоне 1,5–12 кэВ составляла6 × 10 31 Вт (6 × 10 38 эрг/с ). [49]
Большое Магелланово Облако (БМО) появляется в созвездиях Менса и Дорадо . LMC X-1 (первый источник рентгеновского излучения в LMC) находится на RA 05 ч 40 м 05 с декабря −69° 45′ 51″ и представляет собой массивный рентгеновский источник двойной (звездной системы) ( HMXB ). [50] Из первых пяти светящихся рентгеновских двойных LMC: LMC X-1, X-2, X-3, X-4 и A 0538–66 (обнаружены Ариэлем 5 в A 0538–66), LMC X- 2 — это яркая маломассивная рентгеновская двойная система ( LMXB ) в БМО. [51]
DEM L316 в Облаке состоит из двух остатков сверхновых. [52] Рентгеновские спектры «Чандры» показывают, что горячая газовая оболочка в левом верхнем углу имеет большое количество железа. Это означает, что верхний левый SNR является продуктом сверхновой типа Ia ; Гораздо меньшее такое содержание в нижнем остатке противоречит сверхновой типа II . [52]
Рентгеновский пульсар с длительностью 16 мс связан с SNR 0538-69.1. [53] SNR 0540-697 был разрешен с использованием ROSAT . [54]
Галерея
Часть набора данных SMASH, показывающая широкоугольный вид Большого Магелланова Облака [55]
Большое Магелланово Облако, фотография астронома-любителя. Несвязанные звезды были удалены.
Большое Магелланово Облако, визуализированное из Gaia EDR3.
Большое Магелланово Облако, визуализированное из Gaia EDR3, без звезд на переднем плане.
Возвращение к фрагментам небесного фейерверка, снятым широкоугольной планетарной камерой 2 . Нежные листы и сложные нити — это остатки катастрофической смерти массивной звезды, которая когда-то жила в БМО. [56]
DEM L316A расположена на расстоянии около 160 000 световых лет в Большом Магеллановом Облаке [57].
Примечания
^ abcdefgh «Внегалактическая база данных НАСА/IPAC». Результаты для Большого Магелланова Облака . Проверено 29 июля 2022 г.
^ abc Петржинский, Г; Д. Грачик; В. Гирен; И.Б. Томпсон; Б. Пилецкий; А. Удальский; И. Сошинский; и другие. (7 марта 2013 г.). «Затменно-двойное расстояние до Большого Магелланова Облака с точностью до двух процентов». Природа . 495 (7439): 76–79. arXiv : 1303.2063 . Бибкод : 2013Natur.495...76P. дои : 10.1038/nature11878. PMID 23467166. S2CID 4417699.
^ Эркал, Денис (2019). «Общая масса Большого Магелланова Облака по его возмущению на потоке Орфан». Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества: письма . 487 (2): 2685–2700. arXiv : 1812.08192 . дои : 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.
↑ Стивен Дж. Дик (21 марта 2019 г.). Классификация космоса: как мы можем понять небесный ландшафт. Спрингер. ISBN978-3-03-010380-4.
^ Баскомб, Уильям (1954). «Листочки Тихоокеанского астрономического общества. Магеллановы облака ». Листовки Астрономического общества Тихоокеанского общества . 7 (302): 9. Бибкод : 1954ASPL....7....9Б.
^ Шаттов, Женевьева; Леб, Авраам (2009). «Последствия недавних измерений вращения Млечного Пути для орбиты Большого Магелланова Облака». Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества: письма . 392 (1): Л21–Л25. arXiv : 0808.0104 . Бибкод : 2009MNRAS.392L..21S. дои : 10.1111/j.1745-3933.2008.00573.x. S2CID 854729.
^ Аб Макри, LM; и другие. (2006). «Новое расстояние цефеид до галактики-хозяина мазера NGC 4258 и его влияние на постоянную Хаббла». Астрофизический журнал . 652 (2): 1133–1149. arXiv : astro-ph/0608211 . Бибкод : 2006ApJ...652.1133M. дои : 10.1086/508530. S2CID 15728812.
^ аб Фридман, Венди Л.; Мадор, Барри Ф. (2010). «Постоянная Хаббла». Ежегодный обзор астрономии и астрофизики . 48 : 673–710. arXiv : 1004.1856 . Бибкод : 2010ARA&A..48..673F. doi : 10.1146/annurev-astro-082708-101829. S2CID 119263173.
^ аб Маджесс, Дэниел Дж.; Тернер, Дэвид Г.; Лейн, Дэвид Дж.; Хенден, Арне; Крайчи, Том (2010). «Привязка универсальной шкалы расстояний с помощью шаблона Wesenheit». Журнал Американской ассоциации наблюдателей переменных звезд . 39 (1): 122. arXiv : 1007.2300 . Бибкод : 2011JAVSO..39..122M.
^ Бесла, Гуртина; Мартинес-Дельгадо, Давид; Марел, Руланд П. ван дер; Белецкий, Юрий; Зайберт, Марк; Шлафли, Эдвард Ф.; Гребель, Ева К.; Нейер, Фабиан (2016). «Изображение Магеллановой системы с низкой поверхностной яркостью: отпечатки приливных взаимодействий между облаками на звездной периферии». Астрофизический журнал . 825 (1): 20. arXiv : 1602.04222 . Бибкод : 2016ApJ...825...20B. дои : 10.3847/0004-637X/825/1/20 . ISSN 0004-637X. S2CID 118462693.
↑ Сешнс, Ларри (8 декабря 2021 г.). «Магеллановы Облака, наши галактические соседи». ЗемляНебо . Проверено 17 июля 2013 г.
^ Макэлпайн, Стюарт; Френк, Карлос С.; Дисон, Алис Дж.; Котун, Мариус (21 февраля 2019 г.). «Последствия Великого столкновения нашей Галактики с Большим Магеллановым Облаком». Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества . 483 (2): 2185–2196. arXiv : 1809.09116 . Бибкод : 2019MNRAS.483.2185C. doi : 10.1093/mnras/sty3084. ISSN 0035-8711.
^ «Замаскированный красным». ЕКА/ХАББЛ . 24 февраля 2014 года . Проверено 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 (1 января 2011 г.), Абдул-Рахман аль-Суфи и его Книга неподвижных звезд, стр. 121–138, ISBN 9781441981615 , получено 13 ноября 2019 г.
^ Ридпат, Ян. Звездные сказки - туманности аль-Суфи. Интернет-издание . Проверено 15 сентября 2021 г.
^ "Парижская обсерватория (Америго Веспуччи)" . Проверено 19 апреля 2007 г.
^ «Пресс-релиз: Магеллановы облака, возможно, просто проходят» . Гарвардский университет. 9 января 2007 г.
↑ Эшли Стрикленд (11 ноября 2021 г.). «В соседней галактике обнаружена скрытая черная дыра». CNN . Проверено 18 ноября 2021 г.
^ Николсон, Иэн (1999). Раскрытие нашей Вселенной . США: Издательство Кембриджского университета. стр. 213–214. ISBN0-521-59270-4.
^ «Точно определенная скорость вращения этой галактики поразит вас» . Научный регистратор . Архивировано из оригинала 21 февраля 2014 г.
^ Колдуэлл, JAR; Коулсон, ИМ (1986). «Геометрия и расстояние Магеллановых Облаков от переменных цефеид». Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества . 218 (2): 223–246. Бибкод : 1986MNRAS.218..223C. дои : 10.1093/mnras/218.2.223 .
^ Николаев, С.; и другие. (2004). «Геометрия Большого Магелланова облачного диска: результаты MACHO и двухмикронного обзора всего неба». Астрофизический журнал . 601 (1): 260–276. Бибкод : 2004ApJ...601..260N. CiteSeerX 10.1.1.409.5235 . дои : 10.1086/380439. S2CID 15818077.
^ Олсен, КАГ; Салык, К. (2002). «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, РП; Чиони, М.-РЛ (2001). «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.
^ Алвес, ДР; Нельсон, Калифорния (2000). «Кривая вращения Большого Магелланова облака и значение микролинзирования». Астрофизический журнал . 542 (2): 789–803. arXiv : astro-ph/0006018 . Бибкод : 2000ApJ...542..789A. дои : 10.1086/317023. 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 другие. (1992). «Спектроскопия гигантов в скоплениях БМО. II – Кинематика кластерной выборки». Астрономический журнал . 103 : 447–459. Бибкод : 1992AJ....103..447S. дои : 10.1086/116074.
^ Грохольски, AJ; и другие. (2007). «Расстояния до густонаселенных скоплений в Большом Магеллановом Облаке через светимость Красного скопления в K-диапазоне». Астрономический журнал . 134 (2): 680–693. arXiv : 0705.2039 . Бибкод : 2007AJ....134..680G. дои : 10.1086/519735. S2CID 14921511.
^ Моттини, М.; Романьелло, М.; Примас, Ф.; Боно, Дж.; Грёневеген, Массачусетский технический университет; Франсуа, П. (2006). «Химический состав цефеид Млечного Пути и Магеллановых облаков». Память итальянского астрономического общества . 77 : 156–159. arXiv : astro-ph/0510514 . Бибкод : 2006MmSAI..77..156M.
^ "Странная парочка". Пресс-релиз ESO . Проверено 8 августа 2013 г.
^ Арни, Томас Т. (2000). Исследования: Введение в астрономию (2-е изд.). Бостон: МакГроу-Хилл. п. 479. ИСБН0-07-228249-5.
^ Бернэм, Роберт младший (1978). Небесный справочник Бёрнема: Том второй . Нью-Йорк: Дувр. п. 837. ИСБН0-486-23567-Х.
^ Чодил, Г; Марк, Ганс; Родригес, Р; Сьюард, Ф.Д.; Свифт, CD (октябрь 1967 г.). «Интенсивность рентгеновских лучей и спектры от нескольких космических источников». Астрофизический журнал . 150 (10): 57–65. Бибкод : 1967ApJ...150...57C. дои : 10.1086/149312 .
^ аб Сьюард, Ф.Д.; Тоор, А. (ноябрь 1967 г.). «Поиск рентгеновских лучей 8–80 кЕВ из Большого Магелланова облака и Крабовидной туманности». Астрофизический журнал . 150 (11): 405–12. Бибкод : 1967ApJ...150..405S. дои : 10.1086/149343 .
^ abc Марк, Ганс; Цена, Р; Родригес, Р; Сьюард, Ф.Д.; Свифт, CD (март 1969 г.). «Обнаружение рентгеновских лучей большого магелланова облака». Письма астрофизического журнала . 155 (3): L143–4. Бибкод : 1969ApJ...155L.143M. дои : 10.1086/180322.
^ Долан Дж. Ф. (апрель 1970 г.). «Каталог дискретных небесных источников рентгеновского излучения». Астрономический журнал . 75 (4): 223–30. Бибкод : 1970AJ.....75..223D. дои : 10.1086/110966.
^ ab Прайс, RE; Гроувс, диджей; Родригес, Р.М.; Сьюард, Ф.Д.; Свифт, CD; Тоор, А. (август 1971 г.). «Рентгеновские лучи Магелланова облака». Астрофизический журнал . 168 (8): Л7–9. Бибкод : 1971ApJ...168L...7P. дои : 10.1086/180773 .
^ Рэпли, Туохи (1974). «Рентгеновские наблюдения Большого Магелланова облака на спутнике Коперник». Астрофизический журнал . 191 : Л113. Бибкод : 1974ApJ...191L.113R. дои : 10.1086/181564 .
^ Бонне-Бидо, Ж.М.; Мотч, К.; Бойерманн, К.; Пакулл, М.; Пармар, АН; Ван дер Клис, М. (апрель 1989 г.). «LMC X-2: внегалактический источник балджного типа». Астрономия и астрофизика . 213 (1–2): 97–106. Бибкод : 1989A&A...213...97B.
^ аб Уильямс, RM; Чу, Ю.-Х (декабрь 2005 г.). «Остатки сверхновой в Магеллановых облаках. VI. Остатки сверхновой DEM L316». Астрофизический журнал . 635 (2): 1077–86. arXiv : astro-ph/0509696 . Бибкод : 2005ApJ...635.1077W. дои : 10.1086/497681. S2CID 17863461.