Muinaisista ajoista lähtien ihmiset ovat tuijottaneet yötaivasta ja hämmästyneet taivaalliset esineet heille taaksepäin katsomalla. Kun näiden esineiden ajateltiin olevan luonteeltaan jumalallisia ja myöhemmin sekoitettuna komeetoihin tai muihin astrologisiin ilmiöihin, jatkuva havaitseminen ja instrumentoinnin parannukset ovat johtaneet siihen, että nämä esineet tunnistetaan sellaisina kuin ne ovat.
Esimerkiksi siellä on pieniä ja suuria Magellanin pilviä, kahta suurta tähti- ja kaasupilviä, jotka voidaan nähdä paljain silmin eteläisellä pallonpuoliskolla. Näiden esineiden todellinen luonne on ymmärretty vasta noin vuosisadan ajan 200 000 ja 160 000 valovuoden päässä Linnunradan galaksista (vastaavasti). Ja vielä, näillä esineillä on edelleen joitain mysteerejä, jotka on vielä ratkaistava.
Ominaisuudet:
Suuri Magellanic Cloud (LMC) ja naapurimaiden Small Magellanic Cloud (SMC) ovat tähtialueita, jotka kiertävät galaksiamme ja näyttävät näkyvästi kuin irrotetut Linnunradan kappaleet. Vaikka niitä erottaa yötaivaalla 21 astetta - noin 42 kertaa täysikuun leveys -, niiden todellinen etäisyys on noin 75 000 valovuotta toisistaan.
Suuri Magellanic Cloud sijaitsee noin 160 000 valovuoden päässä Linnunradasta, Dorado-tähdistössä. Tämä tekee siitä kolmannen meille lähimmän galaksin, Jousimiehen kääpiö- ja Canis-suurten kääpiögalaksien takana. Samaan aikaan Pieni Magellanic Cloud sijaitsee Tucanan tähdistössä, noin 200 000 valovuoden päässä.
LMC on suunnilleen kaksinkertainen SMC: n halkaisijaan nähden, ja se mittaa noin 14 000 valovuotta yli 7 000 valovuotta (verrattuna Linnunradan 100 000 valovuoteen). Tämä tekee siitä neljännen suurimman galaksin paikallisessa galaksiryhmässämme Linnunradan, Andromedan ja Triangulumin galaksin jälkeen. LMC on noin 10 miljardia kertaa massiivisempi kuin aurinkomme (noin kymmenesosa Linnunradan massasta), kun taas SMC vastaa noin 7 miljardia aurinkomassia.
Rakenteen suhteen tähtitieteilijät ovat luokitelleet LMC: n epäsäännöllisen tyyppiseksi galakseksi, mutta sen keskellä on erittäin näkyvä palkki. Ergo, on mahdollista, että se oli estetty kierre ennen sen gravitaatiota vuorovaikutuksessa Linnunradan kanssa. SMC sisältää myös keskimmäisen palkkirakenteen ja arvellaan, että sekin oli kerran rappeutunut spiraaligalaksi, jonka Linnunrata hajotti tullakseen jonkin verran epäsäännölliseksi.
Erilaisesta rakenteestaan ja pienemmästä massastaan huolimatta ne eroavat galaksistamme kahdella pääasiallisella tavalla. Ensinnäkin ne ovat kaasurikkaita - tarkoittaen, että suurempi osa niiden massasta on vetyä ja heliumia - ja heillä on huono metallisuus (tarkoittaen, että heidän tähtensä ovat vähemmän metallirikkaita kuin Linnunradan). Molemmilla on sumut ja nuoret tähtipopulaatiot, mutta ne koostuvat tähtiä, jotka vaihtelevat hyvin nuoresta hyvin vanhaan.
Itse asiassa tämä kaasun runsaus varmistaa sen, että Magellanin pilvet pystyvät luomaan uusia tähtiä, joiden joidenkin ikä on vain muutama sata miljoonaa vuotta. Tämä pätee erityisesti LMC: hen, joka tuottaa uusia tähtiä suurina määrinä. Hyvä esimerkki tästä on hehkuvanpunainen Tarantula-köysi, jättimäinen tähtiä muodostava alue, joka sijaitsee 160 000 valovuoden päässä maasta.
Tähtitieteilijöiden arvioiden mukaan Magellanin pilvet muodostuivat noin 13 miljardia vuotta sitten, suunnilleen samaan aikaan kuin Linnunradan galaksi. On myös uskottu jonkin aikaa, että Magellanin pilvet kiertävät Linnunrataa lähellä nykyisiä etäisyyksiä. Havainnolliset ja teoreettiset todisteet viittaavat kuitenkin siihen, että vuorovesivaiheet Linnunradan kanssa ovat pilviä vääristäneet suuresti, kun ne matkustavat lähellä sitä.
Tämä osoittaa, että he eivät todennäköisesti pääse usein niin lähelle Linnunrataa kuin nyt. Esimerkiksi Hubble-avaruusteleskoopilla vuonna 2006 tehdyt mittaukset ehdottivat, että Magellanin pilvet voivat liikkua liian nopeasti ollakseen Linnunradan pitkäaikaisia seuralaisia. Itse asiassa niiden epäkeskoiset kiertoradat Linnunradan ympärillä näyttävät osoittavan, että he olivat lähellä galaksiamme vain kerran maailmankaikkeuden alkamisen jälkeen.
Tätä seurasi vuonna 2010 tutkimus, joka osoitti, että Magellanin pilvet saattavat ohittaa pilviä, jotka todennäköisesti karkotettiin aiemmin Andromedan galaksista. Magellanin pilvien ja Linnunradan väliset vuorovaikutukset todistavat niiden rakenteesta ja niitä yhdistävistä neutraalien vetyvirtojen muodostamista. Heidän painovoimansa on vaikuttanut myös Linnunrataan, vääristäen galaktisen levyn ulkoosia.
Havaintojen historia:
Eteläisellä pallonpuoliskolla magelaanilaiset pilvet olivat osa alkuperäiskansojen väestöä ja mytologiaa, mukaan lukien Australian aborigiinit, Uuden-Seelannin maorit ja eteläisen Tyynenmeren polynesialaiset. Jälkimmäiselle he toimivat tärkeinä navigointimerkeinä, kun taas maorit käyttivät niitä tuulen ennustajina.
Vaikka Magellanic Clouds -tutkimus juontaa juurensa 1. vuosituhannesta eaa, varhaisin säilynyt ennätys on peräisin 10. vuosisadan persialaisesta tähtitieteilijästä Al Sufista. Hänen 964-tutkinnossaan Kiinteiden tähteiden kirja, hän soitti LMC: lle al-Bakr ('Lampaat') 'eteläisten arabien'. Hän huomautti myös, että pilvi ei ole näkyvissä Pohjois-Arabiasta tai Bagdadista, mutta se voidaan nähdä Arabian niemimaan eteläisimmässä kärjessä.
1500-luvun lopulla eurooppalaisten uskotaan tutustuvan Magellanin pilviin niiden etsintä- ja kauppamatkojen ansiosta, jotka veivät heidät päiväntasaajan eteläpuolelle. Esimerkiksi portugalilaiset ja hollantilaiset merimiehet tunsivat heidät Kap Pilvienä, koska heitä voidaan nähdä vain purjehtiessa Kap Hornin (Etelä-Amerikka) ja Hyvän toivon Kapinalla (Etelä-Afrikka) ympäristössä.
Ferdinand Magellanin (1519–22) kiertäessä maata, venetsialainen Antonio Pigafetta (Magellanin aikakirjaaja) kuvasi Magellanin pilviä himmeäksi tähtiryhmiksi. Vuonna 1603 saksalainen taivaallinen kartografi Johann Bayer julkaisi taivaan atlasansa Uranometria, missä hän nimitti pienemmän pilven ”Nebecula Minor” (latinaksi ”Little Cloud”).
Vuosina 1834–1838 englantilainen tähtitieteilijä John Herschel suoritti eteläisen taivaan tutkimuksia Hyväntoivon niemin kuninkaallisesta observatoriosta. Tarkkaillessaan SMC: tä, hän kuvasi sitä pilviseksi valomassana, jolla on soikea muoto ja kirkas keskusta, ja luetteloi sen pitoisuudeksi 37 sumua ja klusteria.
Vuonna 1891 Harvard College Observatory avasi tarkkailuaseman Etelä-Perussa. Vuodesta 1893-1906, tähtitieteilijät käyttivät observatorion 61 cm: n (24 tuuman) kaukoputkea tutkiakseen ja valokuvaamaan LMC: tä ja SMC: tä. Yksi sellaisista tähtitieteilijöistä oli Henriette Swan Leavitt, joka käytti observatorioa löytääkseen Cephied Variable -tähdet SMC: stä.
Hänen havaintonsa julkaistiin vuonna 1908 tutkimuksessa, jonka otsikko oli ”1777 muuttujaa Magellanin pilvissä”, jossa hän osoitti näiden tähtiä vaihtelevan ajanjakson ja valoisuuden välisen suhteen - josta tuli erittäin luotettava tapa määrittää etäisyys. Tämä mahdollisti SMC: n etäisyyden määrittämisen ja siitä tuli standardimenetelmä etäisyyden mittaamiseksi muihin galakseihin tulevina vuosikymmeninä.
Kuten jo todettiin, vuonna 2006 julkistettiin Hubble-avaruusteleskoopin haasteena otetut mittaukset, joiden mukaan suuret ja pienet Magellanin pilvet voivat liikkua liian nopeasti voidakseen kiertää Linnunrataa. Tämä on johtanut teoriaan, että ne olivat peräisin toisesta galaksista, todennäköisesti Andromedasta, ja heidät potkutettiin ulos galaktisen sulautumisen aikana.
Koostumuksensa vuoksi nämä pilvet - etenkin LMC - tekevät uusia tähtiä vielä jonkin aikaa. Ja lopulta miljoonien vuosien kuluttua nämä pilvet voivat sulautua omaan Linnunradan galaksiamme. Tai he voisivat kiertää edelleen meitä kulkemalla tarpeeksi lähelle imeäkseen vetyä ja pitääkseen tähtienmuodostusprosessinsa käynnissä.
Mutta muutaman miljardin vuoden kuluttua, kun Andromeda-galaksi törmää törmäykseen omaamme, heillä ei ehkä ole muuta vaihtoehtoa kuin sulautua tuloksena olevaan jättiläisgalaksiin. Voitaisiin sanoa, että Andromeda pahoittelee heidän sylkemistä ja tulee keräämään heitä!
Olemme kirjoittaneet monia artikkeleita Magellanic Clouds for Space Magazine -lehdestä. Tässä on Mikä on pieni Magellanin pilvi? Mikä on suuri Magellanin pilvi ?, Varastettu: Magellanin pilvet - Palaa Andromedaan, Magelanin pilvet ovat täällä ensimmäistä kertaa.
Jos haluat lisätietoja galakseista, tutustu Hubblesiten uutisiin galakseista ja tästä on NASA: n tiedesivu galakseista.
Olemme myös nauhoittaneet jakson tähtitieteellisistä näyttelijöistä galakseista - Episode 97: Galaxies.
Lähteet:
- Wikipedia - Magellanic Pilvet
- ESO - Magellanic Clouds
- Hyperfysiikka - Magellanin pilvet
- NASA -Magellanic Clouds
