Velký Magellanův mrak | |
---|---|
Galaxie | |
| |
Historie výzkumu | |
Notový zápis | ESO-LV 56-1150 , PGC 17223, ESO 56-115 , IRAS 05240-6948, LEDA 17223 , 3FHL J0530.0-6900e , Anon 0524-69 , 2FGL J0526.6-6825e , 2EG J0532-6914 , 3EG J0533-6916 a 26.865e 26.865 J05.65e |
Údaje z pozorování ( Epocha J2000.0 ) |
|
Souhvězdí | Zlatá rybka |
rektascenzi | 5 h 23 m 34,60 s |
deklinace | −69° 45′ 22″ |
Viditelné rozměry | 5,4°×4,6° |
Viditelný zvuk velikost | + 0,4 m |
Charakteristika | |
Typ | Magellanova spirální galaxie |
Obsažen v | místní skupina |
radiální rychlost | 284 km/s [1] |
z | 0,00093 |
Vzdálenost | 50 kiloparsec |
Absolutní velikost (V) | −18,5 m _ |
Hmotnost | 0,6—2⋅10 10 M ☉ |
Poloměr | 5,4 kiloparseků |
Vlastnosti | Největší a nejhmotnější satelitní galaxie Mléčné dráhy |
Informace v databázích | |
SIMBAD | JMÉNO LMC |
Informace ve Wikidatech ? | |
Mediální soubory na Wikimedia Commons |
Velké Magellanovo mračno ( LMC , angl. LMC ) je největší a nejhmotnější satelitní galaxie Mléčné dráhy , která se od ní nachází ve vzdálenosti 50 kiloparseků. Galaxie má průměr 9,9 kiloparseků a hmotnost 0,6—2⋅10 10 M ⊙ , obsahuje asi 5 miliard hvězd. Absolutní velikost galaxie v pásmu V je -18,5 m a zdánlivá velikost je 0,4 m . Úhlové rozměry viditelné na obloze jsou 5,4° x 4,6°, i když samotná galaxie se rozkládá na větší ploše.
Velké Magellanovo mračno je často označováno jako nepravidelné galaxie , ačkoli ve struktuře v něm existuje určitý řád, proto je správnější klasifikovat jej jako galaxii s Magellanovou spirálou . Nejnápadnější částí Velkého Magellanova mračna je příčka , disk a halo jsou také přítomny a spirální struktura , i když je pozorována, je slabě vyjádřena.
Ve Velkém Magellanově mračnu je známo asi 3000 hvězdokup a celkem by mělo být asi 4600 takových objektů. Systém hvězdokup ve Velkém Magellanově mračnu se liší od systému v Mléčné dráze: ve Velkém Magellanově mračnu jsou objekty podobné kulovým hvězdokupám v naší Galaxii, ale mnohem mladší. Otevřené hvězdokupy jsou obecně podobné těm, které se nacházejí v Mléčné dráze.
Hmotnost neutrálního atomárního vodíku v galaxii je 7⋅10 8 M ⊙ a hmotnost molekulárního vodíku je 10 8 M ⊙ . Plyn ve Velkém Magellanově mračnu je méně koncentrovaný ve středu než hvězdy a je pozorován ve větších vzdálenostech od středu. Galaxie obsahuje nejjasnější oblast H II v celé Místní skupině : 30 Doradus , také známou jako mlhovina Tarantule. V roce 1987 v ní vypukla v galaxii jediná supernova SN 1987A v historii pozorování - je nám nejblíže od výbuchu supernovy v roce 1604 .
Velké Magellanovo mračno znatelně interaguje s naší Galaxií, jejíž je satelitem, a také s Malým Magellanovým mračnem – soubor Magellanových mračen a jejich okolních struktur, jako je Magellanův proud, se nazývá Magellanův systém . Interakce mezi těmito galaxiemi a také slapový vliv Mléčné dráhy významně ovlivnily strukturu galaxie a historii vzniku hvězd v ní.
Velká a malá Magellanova mračna na jižní polokouli jsou známa již od starověku, na severní polokouli přinejmenším od 10. století . Magellanova oblaka dostala své moderní jméno na počest Ferdinanda Magellana , který v letech 1519-1522 provedl první obeplutí světa : jeden z členů Magellanova týmu, Antonio Pigafetta , tyto objekty popsal. Velký Magellanův oblak je viditelný pouhým okem , ale lze jej pozorovat pouze jižně od 20° severní šířky.
Velké Magellanovo mračno je Magellanova spirální galaxie [2] , která se nachází ve vzdálenosti 50 kiloparseků od středu Mléčné dráhy [comm. 1] a je jedním z jeho satelitů [4] [5] . Je pozorován v souhvězdí Dorado [6] [7] . Velké Magellanovo mračno je jednou z nejbližších galaxií naší a je nejbližší z těch, které lze snadno detekovat: ačkoli se například trpasličí galaxie ve Střelci nachází 24 kiloparseků od naší Galaxie, na pozadí galaxie prakticky nevyčnívá. hvězdy Mléčné dráhy [8] .
Úhlový průměr Velkého Magellanova mračna, měřený od izofoty 25 m na čtvereční sekundu oblouku ve fotometrickém B pásmu , je 11,5°, což odpovídá lineární velikosti 9,9 kiloparseků [9] , ale pouze menší oblast galaxie je vidět na obloze (viz níže ) [7] [10] . Hmotnost galaxie je 0,6—2⋅10 10 M ⊙ , obsahuje asi 5 miliard hvězd, což je asi 20krát méně než v naší Galaxii [6] . Absolutní velikost galaxie v pásmu V je -18,5 m . Velké Magellanovo mračno je tedy co do svítivosti a velikosti čtvrtou největší galaxií v Místní skupině po galaxii Andromeda , Mléčné dráze a galaxii Triangulum [11] [12] a je také největší a nejhmotnější družicí Mléčné dráhy [13] [14] .
Zdánlivá velikost galaxie v pásmu V je 0,4 m , barevný index B−V je 0,52 m . Hodnota mezihvězdného zániku v pásmu V pro galaxii je 0,4 m a mezihvězdné zčervenání v barvě B−V je 0,13 m . Rovina disku galaxie je nakloněna k rovině obrazu o 27–45°, poziční úhel hlavní poloosy viditelného disku galaxie je 170° [15] . Východní část disku Velkého Magellanova mračna je Galaxii nejblíže [16] .
Rotační křivka Velkého Magellanova mračna dosahuje maximální hodnoty 71 km/s ve vzdálenosti asi 4 kiloparseky od středu [17] . Vnitřní oblasti provedou jednu revoluci za 250 milionů let [18] . Střed rotace galaxie se neshoduje s jejím optickým středem [19] .
Velké Magellanovo mračno je často klasifikováno jako nepravidelná galaxie , i když v jeho struktuře existuje určitý řád, takže je správnější klasifikovat jej jako galaxii s Magellanovou spirálou [2] .
Nejnápadnější částí Velkého Magellanova mračna je příčka , jejíž poloha se neshoduje se středem disku galaxie. Bar obsahuje relativně mladou hvězdnou populaci. Plochou složku galaxie představují dvě složky: „centrální systém“, který obsahuje také mladou hvězdnou populaci, a rozsáhlejší disk se starší hvězdnou populací. Ve Velkém Magellanově mračnu je také halo s velmi starou hvězdnou populací : je možné, že halo má tvar blízký tvaru disku s charakteristickou výškou asi 3 kiloparseky [8] [20] [21] . Kromě starých hvězd tvoří 2 % hmoty v halu relativně mladé a na kovy bohaté hvězdy [22] .
Ve Velkém Magellanově mračnu jsou pozorovány fragmenty spirální struktury, která je však značně neuspořádaná a slabě vystupuje na pozadí okolních částí galaxie [8] [20] . Rozložení jasu v disku Velkého Magellanova mračna je exponenciální a charakteristický poloměr disku je 1,5 kiloparsec [15] .
Průměrná metalicita Velkého Magellanova mračna je -0,30 [comm. 2] . Současná rychlost tvorby hvězd v galaxii je 0,26 M⊙ za rok. Ve Velkém Magellanově mračnu tvoří objekty populace II asi 1 % celkové hmoty — 1,6⋅10 8 M ⊙ a absolutní velikost jejich celku je −15,2 m . V tomto případě je charakteristický poloměr pro rozložení objektů v populaci II větší než pro celou látku, tj. 2,6 kiloparsec. To naznačuje, že zóna v galaxii, kde dochází ke vzniku hvězd, se s časem zmenšila [24] .
Podle teoretických odhadů by mělo být ve Velkém Magellanově mračnu asi 4600 hvězdokup [25] , z nichž je známo asi 3000 [26] .
Systém hvězdokup ve Velkém Magellanově mračnu je odlišný od systému v Mléčné dráze. Kulové hvězdokupy bohaté na hvězdy v naší Galaxii jsou staré objekty staré více než 12 miliard let, zatímco ve Velkém Magellanově mračnu jsou dvě skupiny hvězdokup. Některé hvězdokupy jsou podobné kulovým hvězdokupám v naší Galaxii: mají červené barvy , nízkou metalicitu , některé z nich mají proměnné RR Lyrae — takových objektů je v galaxii 13 [27] . Jiné hvězdokupy jsou modřejší a staré méně než 1 miliardu let: v tomto jsou podobné otevřeným hvězdokupám , ale obsahují mnohem více hvězd, jsou větší a mají tvary blízké kulovému. Takové objekty se nazývají mladé lidnaté shluky , podobné objekty v Mléčné dráze neznáme [28] . Otevřené hvězdokupy ve Velkém Magellanově mračnu jsou obecně podobné těm v naší Galaxii [29] .
Velké Magellanovo mračno obsahuje kulové hvězdokupy starší než 11,5 miliardy let, stejně jako velké množství hvězdokup mladších než 3 miliardy let a téměř neexistují žádné střední hvězdokupy. Staré a mladé shluky jsou také odděleny metalicitou : u starých tato hodnota nepřesahuje −1,5, zatímco u mladých je vyšší než −1,0 [30] .
Nejmladší hvězdokupy, jejichž stáří je menší než 4 miliony let, jsou rozmístěny v disku Velkého Magellanova mračna. Starší shluky, staré až 200 milionů let, jsou také rozmístěny v disku a vykazují určitou koncentraci směrem k příčce. Shluky od 200 milionů let do 1 miliardy let jsou také častější v blízkosti příčky a ještě starší shluky jsou rozmístěny v širší oblasti než všechny ostatní a nejsou koncentrovány v blízkosti příčky více než v jiných oblastech.
Hvězdokupy ve Velkém Magellanově mračnu jsou v průměru starší než hvězdokupy v Mléčné dráze. To je způsobeno skutečností, že za podmínek v této galaxii kupy méně často interagují s molekulárními mraky, a proto jsou zničeny po delší dobu. Ve Velkém Magellanově mračnu je průměrné stáří hvězdokup 1,1 miliardy let, zatímco v Mléčné dráze je to jen 0,2 miliardy let [31] .
Mezihvězdné médium Velkého Magellanova mračna se skládá z plynu s různou teplotou a prachu [32] . Hmotnost neutrálního atomárního vodíku v galaxii je 7⋅10 8 M ⊙ a hmotnost molekulárního vodíku je 10 8 M ⊙ [33] . Obsah prachu ve srovnání s plynem ve Velkém Magellanově mračnu je řádově nižší než v naší Galaxii [19] .
Plyn ve Velkém Magellanově mračnu je méně koncentrovaný ve středu než hvězdy a je pozorován ve větších vzdálenostech od středu. Velká část neutrálního vodíku se nachází v rotujícím disku galaxie o průměru 7,3 kiloparseků a část je před ním. Galaxie má také korónu horkého plynu , podobnou té, která byla pozorována v Mléčné dráze [34] .
Za diskem Velkého Magellanova mračna je pozorováno množství kvasarů , které lze použít ke studiu mezihvězdného zániku v jeho disku. Je známo, že mezihvězdné vymírání ve Velkém Magellanově mračnu narůstá ostřeji v krátkých vlnách než v Mléčné dráze. Možná je to způsobeno rozdíly v chemickém složení [34] .
Ve Velkém Magellanově mračnu je známo nejméně 265 planetárních mlhovin [35] , přičemž celkový počet se odhaduje na přibližně 1000 [36] .
30 Zlatá rybka30 Doradus , také známý jako mlhovina Tarantule, je nejjasnější oblastí H II ve Velkém Magellanově mračnu a celé Místní skupině . Její průměr je asi 200 parseků , v celé galaxii je nejaktivnější tvorba hvězd na 30 Doradu. Blízko středu 30 Doradus je mladá a velmi hmotná hvězdokupa R136 , která obsahuje více O hvězd než zbytek galaxie a koncentrace hvězd v ní je 200krát vyšší než v typických OB asociacích [37] [38] . Tato hvězdokupa obsahuje hvězdy velmi velkých hmotností, včetně nejhmotnější ze všech známých - R136a1 , jejíž hmotnost je 265 M ⊙ [7] [39] .
Většina typů proměnných hvězd známých v Mléčné dráze se také nachází ve Velkém Magellanově mračnu. Téměř všechny nejjasnější hvězdy v galaxii vykazují proměnlivost [40] .
Například ve Velkém Magellanově mračnu je známo nejméně 1470 cefeid a v průměru jsou kratší než cefeidy Mléčné dráhy. Zřejmě za to může nižší metalicita Velkého Magellanova mračna, díky které se z hvězd s nižší hmotností než v naší Galaxii mohou stát cefeidy. Odhaduje se, že proměnných typu RR Lyrae je ve Velkém Magellanově mračnu nejméně 10 tisíc a jejich svítivost se může systematicky lišit od svítivosti takových hvězd v Mléčné dráze [41] .
Nové a supernovyFrekvence výbuchů nových hvězd ve Velkém Magellanově mračnu je nejméně 0,7 za rok a supernovy vybuchnou v průměru jednou za 100 let. V historii pozorování byla zaznamenána pouze jedna supernova - SN 1987A v roce 1987 - je nám nejblíže od výbuchu supernovy v roce 1604 . Za posledních 800 let v galaxii vybuchly nejméně dvě supernovy: kromě SN 1987A je znám zbytek supernovy SNR 0540-693 . Další známé zbytky supernov vybuchly nedávno [6] [42] .
V oblasti měkkého rentgenového záření vyzařuje Velký Magellanův oblak horký plyn. Kromě toho je známo nejméně 105 samostatných zdrojů, z nichž 28 je identifikováno jako zbytky supernov , 6 jako rentgenové dvojhvězdy a 20 je spojeno s OB asociacemi [43] .
V roce 1979 zažila galaxie jasný záblesk gama , spojený se zbytkem supernovy SNR N49 , po kterém následoval 8sekundový rozpad. Během následujících čtyř let byly opakovaně pozorovány slabší a kratší výbuchy spojené se stejným zdrojem [43] .
Obecně je hustota kosmického záření ve Velkém Magellanově mračnu srovnatelná s hustotou v naší Galaxii [43] .
Velké Magellanovo mračno je satelitem Mléčné dráhy [6] . V tuto chvíli se tato galaxie pohybuje vzhledem ke středu naší Galaxie rychlostí 293 km/s: radiální složka rychlosti je 84 km/s, tangenciální složka je 281 km/s. Velký Magellanův oblak se pohybuje po oběžné dráze s pericentrickou vzdáleností 45 kiloparseků a apocentrickou vzdáleností 2,5krát větší, s periodou asi 1,5 miliardy let [44] .
Kromě toho je Velké Magellanovo mračno gravitačně vázáno a viditelně interaguje s Malým Magellanovým mračnem . Vzdálenost mezi galaxiemi je 21 kiloparseků [45] , rotují vůči sobě navzájem s periodou 900 milionů let [46] . Galaxie mají společný obal z neutrálního vodíku a mezi nimi je "most" hvězd a plynu - Magellanův most [47] . Od Magellanových mračen k naší Galaxii se táhne Magellanův proud – protáhlá struktura neutrálního vodíku [6] [19] . Souhrn těchto galaxií a jejich společných struktur se nazývá Magellanův systém [48] .
Rozložením hvězdokup podle věku lze sledovat historii vzniku hvězd v galaxii. Kupy středního stáří, od 3 do 11,5 miliard let, se v galaxii prakticky nevyskytují (viz výše ), je znám pouze jeden takový objekt: ESO 121-SC03 . Jeho stáří je 8-9 miliard let. Jedna hypotéza naznačuje, že tato kupa vznikla v Malém Magellanově mračnu , kde byla rychlost tvorby hvězd v průběhu času rovnoměrnější. Za poslední 4 miliardy let se rychlost tvorby hvězd v galaxii výrazně zvýšila. Ačkoli historie formování hvězdokup plně neodráží historii formování všech hvězd v kupě, jiné metody, jako je měření počtu uhlíkových hvězd vzhledem ke hvězdám třídy M , tyto závěry podporují [49] .
Moderní parametry Velkého Magellanova mračna byly významně ovlivněny historií jeho interakce s naší Galaxií a s Malým Magellanovým mračnem. Zpočátku bylo Velké Magellanovo mračno tenkým diskem bez příčky, ale za posledních 9 miliard let se v důsledku slapových interakcí s těmito dvěma galaxiemi ve Velkém Magellanově mračnu objevil příčka a halo a tloušťka disku se změnila. zvýšené. Navíc díky interakci s naší Galaxií vznikl Magellanův proud – zahrnoval asi 15 % hvězd a 20 % plynu, které byly původně ve Velkém Magellanově mračnu [22] , i když je také možné, že Magellanův proud vznikl z podstaty Malého Magellanova mračna [padesát]
Výbuch formování hvězd, který v posledních 3 miliardách let vedl ke vzniku masivních hvězdokup, je způsoben interakcí s Malým Magellanovým mračnem. Dalším, méně pravděpodobným vysvětlením obnovené formace hvězd je, že Velké Magellanovo mračno bylo původně satelitem galaxie Andromeda , poté bylo zachyceno naší Galaxií a poprvé se k ní těsně přiblížilo před 3 miliardami let. Navíc pokaždé, když Velké Magellanovo mračno prošlo pericentrem ve svém pohybu kolem Mléčné dráhy, rychlost tvorby hvězd v něm dočasně vzrostla [22] . Podle výpočtů v budoucnu – nejpravděpodobnější časový úsek je 2,4 miliardy let – dojde ke srážce a splynutí Velkého Magellanova mračna s naší Galaxií. Stane se tak před srážkou Mléčné dráhy a galaxie Andromeda a povede k tomu, že některé parametry Mléčné dráhy se stanou typičtějšími pro galaxie se srovnatelnou hmotností – například se zvýší průměrná metalicita halo , neboť bude hmotnost supermasivní černé díry v centru Galaxie [51] .
Velký a Malý Magellanův oblak znali obyvatelé jižní polokoule již od starověku. Odrážely se v kulturách různých národů: například některé jihoamerické kmeny je představovaly jako peří ptáků nandu a australští domorodci - jako dva obři , kteří někdy sestupují z nebe a škrtí spící lidi [52] [53] .
Na severní polokouli přinejmenším do 10. století našeho letopočtu. E. Magellanova mračna znala As-Sufi . Pro navigátory byla Magellanova mračna zajímavá, protože se nacházejí poblíž jižního světového pólu , v jehož blízkosti nejsou žádné jasné hvězdy [52] [54] .
Magellanova mračna dostala své moderní jméno na počest Fernanda Magellana , který v letech 1519-1522 provedl první obeplutí světa . Jeden z členů Magellanova týmu, Antonio Pigafetta , poskytl popis těchto objektů. Pigafetta navíc správně předpokládal, že Magellanova mračna jsou složena z jednotlivých hvězd [52] .
V roce 1847 John Herschel publikoval katalog 919 jednotlivých objektů ve Velkém Magellanově mračnu se souřadnicemi a krátkými popisy. V roce 1867 Cleveland Abbe poprvé navrhl, že Magellanova mračna jsou galaxiemi oddělenými od Mléčné dráhy [ 55] [56] .
Od roku 1904 začali zaměstnanci Harvardské observatoře objevovat cefeidy v Magellanových oblacích. V roce 1912 Henrietta Leavittová , která také pracovala na Harvardské observatoři, objevila pro Magellanova oblaka vztah mezi periodou a svítivostí pro cefeidy [57] . Tento poměr později začal hrát důležitou roli při měření vzdáleností mezi galaxiemi. Od roku 1914 začali astronomové na Lickově observatoři systematicky měřit radiální rychlosti emisních mlhovin v Magellanových oblacích. Ukázalo se, že všechny tyto objekty mají velké kladné radiální rychlosti – to byl důkaz ve prospěch skutečnosti, že Magellanova mračna jsou oddělena od Mléčné dráhy. Tyto tři objevy, stejně jako detekce neutrálního vodíku v Magellanových oblacích a jejich okolí radioteleskopy , pojmenoval Harlow Shapley v roce 1956 jako nejdůležitější úspěchy související s Magellanovými mraky. Kromě toho Shapley zaznamenal několik dalších objevů: například objev různých hvězdných populací v Magellanových oblacích [54] [58] .
Později ve 20. století došlo také k velkému množství objevů: byl například objeven Magellanův proud, v Magellanových mracích byly objeveny zdroje rentgenového záření a pomocí vesmírného dalekohledu IRAS byla studována prachová složka mraků . V roce 1987 navíc ve Velkém Magellanově mračnu explodovala supernova SN 1987A , která také poskytla nějaké informace o této galaxii [59] . V 21. století poskytly mnoho informací o Velkém Magellanově mračnu vesmírné dalekohledy jako Gaia , Spitzer a Hubble [60] [61] [62] .
Ve středních zeměpisných šířkách severní polokoule není Velký Magellanův oblak vidět, alespoň jeho část lze pozorovat jižně od 20° severní šířky. Galaxie se většinou nachází v souhvězdí Dorado , ale její malá část se nachází v souhvězdí Stolové hory [12] .
Zdánlivá velikost Velkého Magellanova mračna je +0,4 m a zdánlivé úhlové rozměry jsou 5,4° x 4,6° [10] . Velký Magellanův oblak lze vidět pouhým okem i při určitém světelném znečištění , vypadá jako mlhavá skvrna oválného tvaru. Nejjasnější částí Velkého Magellanova mračna je příčka, její délka je 5°, což je 10násobek průměru Měsíce v úplňku , a její šířka je 1°. Při použití dalekohledu nebo malého dalekohledu se stanou viditelné slabší okrajové oblasti galaxie [12] [63] .
Ve Velkém Magellanově mračnu je nejméně 114 objektů Nového obecného katalogu . Mezi nimi je mlhovina Tarantule , která vyčnívá z pozadí ostatních detailů galaxie: některé detaily její struktury jsou rozeznatelné i při pozorování dalekohledem s aperturou 100 mm. V dalekohledu s průměrem čočky 150 mm je vidět mnoho jednotlivých mlhovin a hvězdokup galaxie. Při použití dalekohledu s aperturou 200 mm jsou jasně viditelné objekty jako NGC 1714 , malá emisní mlhovina , poblíž které se nachází slabší mlhovina NGC 1715 . V otevřené hvězdokupě NGC 1755 jsou nejjasnější hvězdy rozlišitelné proti mlhavé záři vytvářené slabšími hvězdami. Můžete vidět emisní mlhovinu NGC 1763 , do 9 minut od oblouku, ze které jsou tři další slabší mlhoviny - NGC 1760 , NGC 1769 a NGC 1773 , stejně jako další podobná skupina, ještě bližší, kterou tvoří mlhoviny NGC 1962 , NGC 1965 , NGC 1966 a NGC 1970 . Viditelné jsou také kulové hvězdokupy NGC 1835 a NGC 2019 a nadkupa NGC 1850 , ve kterých lze rozlišit asi 50 jednotlivých hvězd. Konečně můžete vidět otevřené hvězdokupy NGC 2100 , kde je možné rozlišit některé detaily struktury a jednotlivých hvězd, a NGC 2214 [12] .
Slovníky a encyklopedie | |
---|---|
V bibliografických katalozích |