Utforska det stora magellanska molnet

The Big Magellanic Cloud är en satellitgalax från Vintergatan. Det ligger cirka 168 000 ljusår bort från oss i riktning mot de södra halvklotskonstellationerna Dorado och Mensa.

Det finns ingen upptäckare listad för LMC (som det heter), eller dess närliggande granne, Small Magellanic Cloud (SMC). Det beror på att de är lätt synliga med blotta ögat och har varit kända för skygazers genom mänsklig historia. Deras vetenskapliga värde för det astronomiska samhället är enormt: att titta på vad som händer i det stora och Små magelliska moln erbjuder riktiga ledtrådar för att förstå hur galaxer som interagerar förändras tid. Dessa ligger relativt nära Vintergatan, kosmiskt sett, så de erbjuder detaljerad information om ursprung och utveckling av stjärnor, nebulosor och galaxer.

Key Takeaways: Stort magelliskt moln

Tekniskt kallar astronomer LMC en galax av typen "magellisk spiral". Detta beror på att även om det ser något oregelbundet ut, har det en spiralstång, och det var mycket troligt en mindre dvärgspiralgalax tidigare. Det råkade något som störde dess form. Astronomer tror att det antagligen var en kollision eller någon interaktion med Small Magellanic Cloud. Den har massan av cirka 10 miljarder stjärnor och sträcker sig över 14 000 ljusår rymd.

Namnet för både stora och små magelliska moln kommer från utforskaren Ferdinand Magellan. Han såg LMC under sina resor och skrev om det i sina stockar. De kartlades emellertid långt före Magellans tid, sannolikt av astronomer i Mellanöstern. Det finns också uppteckningar om dess syn i åren före Magellans resor av olika upptäcktsresande, inklusive Vespucci.

Det stora magellanska molnet är fyllt med olika himmelsföremål. Det är en mycket upptagen webbplats för stjärnbildning och har många protostellära system. Ett av dess största födelsekomplex kallas Tarantula Nebula (på grund av dess spindelform). Det finns hundratals planetnebulor (som bildas när stjärnor som solen dör), såväl som stjärnkluster, dussintals globulära kluster och otaliga massiva stjärnor.

Astronomer har identifierat en stor central bensin av gas och stjärnor som sträcker sig över bredden av det stora magellanska molnet. Det verkar vara en ganska missformad bar, med snedställda ändar, troligtvis på grund av det lilla magellanska molnens gravitationsdrag när de två samverkade tidigare. Under många år klassificerades LMC som en "oregelbunden" galax, men de senaste observationerna har identifierat dess bar. Tills relativt nyligen misstänkte forskare att LMC, SMC och Vintergatan skulle kollidera någon gång i en avlägsen framtid. Nya observationer visar att LMC: s bana runt Vintergatan är för snabb, och det kanske inte kolliderar med vår galax. Men de kunde passera nära varandra, det kombinerade tyngdkraftsdraget från båda galaxerna, plus SMC, kan ytterligare vrida de två satelliterna och ändra mjölkvägens form.

LMC var platsen 1987 för ett evenemang som hette Supernova 1987a. Det var död av en massiv stjärnaoch idag studerar astronomer en expanderande ring av skräp som rör sig bort från explosionens plats. Förutom SN 1987a, är molnet också hem för ett antal röntgenkällor som troligen är röntgenbinaristjärnor, supernovarester, pulsars och röda röntgenstrålar runt svarta hål. LMC är rik på heta, massiva stjärnor som så småningom kommer att spränga som supernovaer och sedan troligen kollapsa för att skapa neutronstjärnor och fler svarta hål.

De Hubble rymdteleskop har ofta använts för att studera små molnområden i detalj. Det har returnerat några mycket högupplösta bilder av stjärnkluster, liksom stjärnbildande nebulosor och andra föremål. I en studie kunde teleskopet titta djupt in i hjärtat av ett kulaklynge för att urskilja enskilda stjärnor. Centrumen för dessa tätt packade kluster är ofta så trångt att det nästan är omöjligt att skapa enskilda stjärnor. Hubble har tillräckligt med kraft för att göra det och avslöja detaljer om egenskaperna hos enskilda stjärnor i klusterkärnorna.

HST är inte det enda teleskopet som studerar LMC. Markbaserade teleskop med stora speglar, t.ex. Gemini Observatory och Keck observatorier, kan nu göra detaljer i galaxen.

Astronomer har också känt under en lång tid att det finns en gasbron som förbinder både LMC och SMC. Fram till nyligen var det dock inte klart varför den var där. De tror nu att gasbron visar att de två galaxerna har samverkat tidigare. Denna region är också rik på stjärnbildande platser, vilket är en annan indikator på galaxkollisioner och interaktioner. När dessa föremål gör sin kosmiska dans med varandra, drar deras ömsesidiga tyngdkraft ut i långa banderoller, och chockvågor sätter upp spasmer av stjärnbildningar i gasen.

De globulära klusterna i LMC ger också astronomer djupare insikter i hur deras stjärnklara medlemmar utvecklas. Som de flesta andra stjärnor, är medlemmarna i globulars födda i moln av gas och damm. Men för att en kula ska bildas måste det finnas mycket gas och damm i en relativt liten mängd utrymme. När stjärnor föds i denna hårtnöjda barnkammare, håller deras tyngdkraft dem nära varandra.

I de andra ändarna av deras liv (och stjärnor i globulars är mycket, mycket gamla) dör de på ungefär samma sätt som andra stjärnor gör: genom att förlora sina yttre atmosfärer och puffa dem ut till rymden. För stjärnor som solen är det en mild puff. För mycket massiva stjärnor är det ett katastrofalt utbrott. Astronomer är ganska intresserade av hur stellar evolution påverkar klusterstjärnor under hela deras liv.

Slutligen är astronomer intresserade av både LMC och SMC eftersom de troligen kommer att kollidera igen om cirka 2,5 miljarder år. Eftersom de har samverkat tidigare har observatörer nu letat efter bevis på de tidigare mötena. De kan sedan modellera vad dessa moln kommer att göra när de går igen och hur det kommer att se ut för astronomer i en mycket avlägsen framtid.

Under många år skannade European Southern Observatory i Chile det stora magellanska molnet och tog bilder av stjärnorna i och runt båda magellanska molnen. Deras uppgifter sammanställdes i MACS, Magellanic of Stars of Catalog.

Denna katalog används främst av professionella astronomer. Ett nyligen tillägg är LMCEXTOBJ, en utökad katalog sammansatt på 2000-talet. Det inkluderar kluster och andra föremål i molnen.

Den bästa utsikten över LMC är från den södra halvklotet, även om den kan skymmas lågt i horisonten från några sydliga delar av norra halvklotet. Både LMC och SMC ser ut som vanliga moln på himlen. Det är moln, på ett sätt: stjärnmoln. De kan skannas med ett bra teleskop och är favoritobjekt för astrofotografer.

• Administratör, NASA-innehåll. “Stort magelliskt moln.” NASA, NASA, 9 april. 2015, www.nasa.gov/multimedia/imagegallery/image_feature_2434.html.
• “Magellanska moln | KOSMOS." Center for Astrophysics and Supercomputing, astronomy.swin.edu.au/cosmos/M/Magellanic Clouds.
• Multiwavelength Large Magellanic Cloud - Irregular Galaxy, coolcosmos.ipac.caltech.edu/cosmic_classroom/multiwavelength_astronomy/multiwavelength_museum/lmc.html.