VAD äR MAGELLISKA MOLN?

Send

Sedan forntida tider har människor stirrat på natthimlen och blivit förvånade över de himmelska föremål som tittar tillbaka på dem. Medan dessa föremål en gång tycktes vara gudomliga i naturen och senare misstas av kometer eller andra astrologiska fenomen, har pågående observationer och förbättringar av instrumenteringen lett till att dessa objekt har identifierats för vad de är.

Till exempel finns det små och stora magelliska moln, två stora moln med stjärnor och gas som kan ses med blotta ögat på södra halvklotet. Beläget på ett avstånd av 200 000 respektive 160 000 ljusår från Vintergalaxen (respektive) har dessa objekts sanna natur bara förstått i ungefär ett sekel. Och ändå har dessa objekt fortfarande några mysterier som ännu inte har lösts.

Kännetecken:

Det stora magellanska molnet (LMC) och det närliggande Small Magellanic Cloud (SMC) är stjärnklara regioner som kretsar runt vår galax och ser påfallande ut som fristående delar av Vintergatan. Även om de är åtskilda med 21 grader på natthimlen - ungefär 42 gånger fullmånens bredd - är deras verkliga avstånd cirka 75 000 ljusår från varandra.

Det stora magellanska molnet ligger cirka 160 000 ljusår från Vintergatan i konstellationen Dorado. Detta gör den till den tredje närmaste galaxen för oss, bakom Sagittarius Dwarf och Canis Major Dwarf galaxer. Samtidigt ligger Small Magellanic Cloud i stjärnbilden Tucana, cirka 200 000 ljusår bort.

LMC är ungefär dubbelt så stor som SMC: s diameter och mäter cirka 14 000 ljusår i jämförelse med 7 000 ljusår (jämfört med 100 000 ljusår för Vintergatan). Detta gör den till den fjärde största galaxen i vår lokala grupp av galaxer, efter Vintergatan, Andromeda och Triangulum Galaxy. LMC är cirka 10 miljarder gånger så massiv som vår sol (ungefär en tiondel av mjölkvägen), medan SMC motsvarar cirka 7 miljarder solmassor.

När det gäller struktur har astronomer klassificerat LMC som en galax av typen oregelbunden typ, men den har en mycket framstående stång i centrum. Ergo, det är möjligt att det var en spärrad spiral innan dess gravitationsinteraktioner med Vintergatan. SMC innehåller också en central stångstruktur och det spekuleras i att det också en gång var en spärrad spiralgalax som stördes av Vintergatan för att bli något oregelbunden.

Bortsett från deras olika struktur och lägre massa skiljer de sig från vår galax på två huvudsakliga sätt. För det första är de gasrika - vilket innebär att en högre del av deras massa är väte och helium - och de har dålig metallicitet (vilket betyder att deras stjärnor är mindre metallrika än Vintergatan). Båda har nebulosor och unga stjärnpopulationer, men består av stjärnor som sträcker sig från mycket unga till de mycket gamla.

I själva verket är detta överflöd av gas det som säkerställer att de magellanska molnen kan skapa nya stjärnor, varav några bara är några hundra miljoner år i ålder. Detta gäller särskilt LMC, som producerar nya stjärnor i stora mängder. Ett bra exempel på detta är den glödröda Tarantula Nebula, en gigantisk stjärnbildande region som ligger 160 000 ljusår från jorden.

Astronomer uppskattar att de magelliska molnen bildades för ungefär 13 miljarder år sedan, ungefär samtidigt som Vintergalaxen. Man har också trott under en tid att de magelliska molnen har kretsat om Vintergatan nära deras nuvarande avstånd. Observations- och teoretiska bevis tyder emellertid på att molnen har förvrängts kraftigt av tidvatteninteraktioner med Vintergatan när de reser nära den.

Detta indikerar att de inte troligen ofta har kommit så nära mjölkvägen som de är nu. Exempelvis antydde mätningar som genomfördes med Hubble Space Telescope 2006 att de magelliska molnen kanske rör sig för snabbt för att vara långvariga följeslagare till Vintergatan. I själva verket verkar deras excentriska banor runt Vintergatan tyder på att de kom nära vår galax bara en gång sedan universum började.

Detta följdes 2010 av en studie som indikerade att de magellanska molnen kan komma att passera moln som förmodligen förvisades från Andromedagalaxen tidigare. Samspelet mellan de magelliska molnen och Vintergatan framgår av deras struktur och de strömmar av neutralt väte som förbinder dem. Deras tyngdkraft har också påverkat Vintergatan och förvrängt de yttre delarna av den galaktiska skivan.

Observationens historia:

På den södra halvklotet var de magellanska molnen en del av de infödda invånarnas lore och mytologi, inklusive de australiensiska aboriginerna, maorierna i Nya Zeeland och det polynesiska folket i södra Stilla havet. För de senare tjänade de som viktiga navigationsmarkörer, medan maorierna använde dem som förutsägare för vindarna.

Medan studien Magellanic Clouds går tillbaka till 1: a årtusendet fvt, kommer den tidigaste överlevande rekorden från det persiska astronomen Al Sufi från 1000-talet. I hans 964-avhandling Book of Fixed Stars, han kallade LMC al-Bakr ("Fåren") "de södra araberna". Han noterade också att molnet inte syns från norra Arabien eller Bagdad, men kunde ses på den sydligaste spetsen av Arabiska halvön.

I slutet av 15-talet tros européer ha blivit bekant med de magelliska molnen tack vare utforsknings- och handelsuppdrag som tog dem söder om ekvatorn. Till exempel kände portugisiska och holländska sjömän dem som Cape Clouds, eftersom de bara kunde ses när de seglade runt Cape Horn (Sydamerika) och Cape of the Good Hope (Sydafrika).

Under jordomskärmningen av jorden av Ferdinand Magellan (1519–22) beskrevs de magellanska molnen av venetianska Antonio Pigafetta (Magellans kroniker) som svaga kluster av stjärnor. 1603 publicerade den tyska himmelkartografen Johann Bayer sin himmelsatlas Uranometriaen där han kallade det mindre molnet "Nebecula Minor" (latin för "Little Cloud").

Mellan 1834 och 1838 genomförde den engelska astronomen John Herschel undersökningar av de södra himlen från Royal Observatory vid udden av det goda hoppet. När han observerade SMC beskrev han det som en molnig ljusmassa med en oval form och ett ljust centrum och katalogiserade en koncentration av 37 nebulosor och kluster inom den.

År 1891 öppnade Harvard College Observatory en observationsstation i södra Peru. Från 1893-1906 använde astronomer observatoriets 61 cm (24 tum) teleskop för att kartlägga och fotografera LMC och SMC. En sådan astronom var Henriette Swan Leavitt, som använde observatoriet för att upptäcka Cephied Variable-stjärnor i SMC.

Hennes resultat publicerades 1908 en studie med titeln "1777 variabler i de magelliska molnen", där hon visade förhållandet mellan dessa stjärns variabilitetsperiod och ljusstyrka - vilket blev ett mycket pålitligt sätt att bestämma avståndet. Detta gjorde att SMC: s avstånd kunde bestämmas och blev standardmetoden för att mäta avståndet till andra galaxer under de kommande decennierna.

Som redan noterats tillkännagavs 2006 att mätningar som gjorts stämma mot Hubble Space Telescope tillkännagavs att de stora och små magellanska molnen kanske rör sig för snabbt för att kretsa om Vintergatan. Detta har gett upphov till teorin om att de har sitt ursprung i en annan galax, troligen Andromeda, och kastades ut under en galaktisk sammanslagning.

Med tanke på deras sammansättning kommer dessa moln - särskilt LMC - att fortsätta skapa nya stjärnor under en tid framöver. Och så småningom, miljoner år från och med nu, kan dessa moln smälta samman med vår egen Vintergalax. Eller så kan de fortsätta att kretsa runt oss, passera tillräckligt nära för att suga upp väte och hålla sin stjärnbildande process igång.

Men om några miljarder år, när Andromeda-galaxen kolliderar med vår egen, kan de finna att de inte har något annat val än att smälta samman med den jätte galaxen som resulterar. Man kan säga att Andromeda beklagar att de slog ut dem och kommer att samla in dem!

Vi har skrivit många artiklar om Magellanic Clouds for Space Magazine. Här är Vad är det lilla magellanska molnet ?, Vad är det stora magellanska molnet?, Stulna: magelliska moln - Återvänd till Andromeda, de magellanska molnen är här för första gången.

Om du vill ha mer information om galaxer, kolla in Hubblesites nyhetsmeddelanden om galaxer och här är NASA: s vetenskapssida om galaxer.

Vi har också spelat in ett avsnitt av Astronomy Cast om galaxer - Avsnitt 97: Galaxies.

källor: