Магелланові Хмари — дві галактики-супутники Чумацького Шляху, видимі неозброєним оком у Південній Півкулі. Велику Магелланову Хмару та Малу Магелланову Хмару раніше вважали неправильними галактиками, але згодом у них виявили залишки спіральної структури. Вони розташовані близько одна до одної й утворюють гравітаційно-пов'язану подвійну систему. Обидві Хмари оточені спільною водневою оболонкою.
Магелланові Хмари перебувають на високих галактичних широтах, тому світло від них мало поглинається нашою Галактикою, до того ж площина Великої Магелланової Хмари розташована майже перпендикулярно променю зору, тож для видимих поруч об'єктів найчастіше буде правильним стверджування, що вони близькі просторово. Ці особливості Магелланових Хмар дозволили вивчати на їх прикладі закономірності розподілу зір і зоряних скупчень .
Магелланові Хмари мають деякі особливості, що відрізняють їх від Чумацького Шляху. Наприклад, там виявлено кулясті зоряні скупчення віком 107 — 108 років, тоді як у нашій Галактиці вони зазвичай старші 109 років. Також, швидше за все, у Магелланових Хмарах менший вміст важких елементів.
Історія вивчення
Жителям Південної півкулі Магелланові Хмари були відомі з давніх-давен. Вони посідали важливе місце в культурах різних народів: наприклад, деякі південноамериканські племена представляли їх як пір'я птахів нанду, а австралійські аборигени — як двох велетнів, які іноді спускаються з небес і душать сплячих людей.
У Європі Хмари згадували італійські автори XVI століття та , які обидва ґрунтувалися на повідомленнях португальських морських експедиційЩодо згадки П'єтро Мартіре д'Анг'єра про Магелланові хмари див.:
Petrus Martyr de Anghiera (1574) De rebus Oceanicis et Orbe Novo [Concerning the ocean and the new world] (Cologne, (Germany): Geruinum Calenium (Gerwin Calenius), 1574), decade 3, book 1, p. 217. (in Latin) From p. 217: "Assecuti sunt Portugallenses alterius poli gradum quintum & quinquagesimum amplius, ubi punctum, circumeuntes quasdam nubeculas licet intueri, veluti in lactea via sparsos fulgores per universum coeli globum intra eius spatii latitudinem." ("The Portuguese reached beyond the 55th degree of the other pole, where one may observe certain nebulae revolving around the point [i.e., the southern celestial pole], scattered in the Milky Way like luminous patches throughout the whole sphere of the sky, within the breadth of its extent." [That is, nebulae appear in or beside the Milky Way throughout its entire length in the southern sky.]) Humboldt, Alexander von, with and B.H. Paul, trans., Cosmos: A Sketch of a Physical Description of the Universe (London, England: Henry G. Bohn, 1852), vol. 4, pp. 340–341. For further details of – and other editions of – Peter Martyr d'Anghiera's book De Orbe Novo, see Wikipedia's article: У 1515–1517 роках Андреа Корсалі здійснив плавання до Ост-Індії та Китаю на португальському кораблі. У 1516 році він надіслав листа Джуліано де Медічі, герцогу Немурському, у якому згадував Магелланові Хмари. Цей лист був перекладений англійською мовою ( 1520–1576) та опублікований у 1555 році. Відповідний уривок із листа Корсалі в перекладі Ідена наведено нижче: Richard Eden, with Edward Arber, ed., The First Three English Books on America ... (Birmingham, England: 1885), "Of the pole antarike and the starres abowt the same ... ", p. 279. Corsali said that his ship had passed the Cape of Good Hope ("the cape of Bona Speranza") and was at 37 degrees south latitude when he observed the Magellanic clouds: "Here we sawe a marueylous order of starres, so that in the parte of heauen contrary to owre northe pole, to know in what place and degree the south pole was, we tooke the day with the soonne, and obserued the nyght with the Astrolabie, and sawe manifestly twoo clowdes of reasonable bygnesse mouynge abowt the place of the pole continually now rysynge and nowe faulynge, so keepynge theyr continuall course in circular mouying, with a starre euer in the myddest which is turned abowt with them abowte xi degrees from the pole." ("Here we saw a marvelous arrangement of stars, so that in the part of heaven [that is] opposite our north [celestial] pole, in order to know in what place and degree [of latitude] the south [celestial] pole was, we [measured our position during] the day using the sun, and observed [our position during] the night using an astrolabe, and saw clearly two clouds of reasonable bigness revolving around the location of the [southern celestial] pole, continually now rising and now falling, thus maintaining their continual course of circular motion, with a star always in the middle [between them], which revolves with them about 11 degrees from the [south celestial] pole.") See also: Kanas, Nick, Star Maps: History, Artistry, and Cartography, 2nd ed. (New York, New York: Springer Science + Business Media, 2012), § 4.3.2.2 Andreas Corsali, p. 118.. Згодом їх описав Антоніо Пігафетта, який супроводжував експедицію Фернана Магеллана під час її навколосвітньої подорожі 1519–1522 роківPigafetta et al., with Lord Stanley of Alderley, trans., The First Voyage Round the World, by Magellan (London, England: Hakluyt Society, 1874), p. 66. From p. 66: "The antarctic pole is not so covered with stars as the arctic, for there are to be seen there many small stars congregated together, which are like to two clouds a little separated from one another, and a little dimmed...". Однак назва Хмар на честь Магеллана набула широкого поширення значно пізніше. Хоча, як зазначав Едмонд Галлей у 1679 році, цю назву вживали моряки, першим астрономом, який використав термін «Магелланові Хмари» у науковій праці, був Джон Гершель у 1847 році.
У 1847 році Джон Гершель опублікував каталог 244 окремих об'єктів у Малій Магеллановій Хмарі та 919 — у Великій, з координатами й короткими описами. У 1867 році Клівленд Еббе вперше зробив припущення, що Магелланові Хмари — окремі від Чумацького Шляху галактики.
З 1904 року співробітники Гарвардської обсерваторії почали відкривати цефеїди в Магелланових Хмарах. У 1912 році Генрієтта Лівітт, яка також працювала в Гарвардській обсерваторії, виявила для Магелланових Хмар залежність між періодом і світністю для цефеїд. Це співвідношення надалі стало відігравати важливу роль у вимірюванні відстаней між галактиками. З 1914 року астрономи Лікської обсерваторії почали систематично вимірювати променеві швидкості емісійних туманностей у Магелланових Хмарах. З'ясувалося, що всі ці об'єкти мають великі позитивні променеві швидкості — це стало свідченням на користь того, що Магелланові Хмари відокремлені від Чумацького Шляху. Ці три відкриття, а також виявлення за допомогою радіотелескопів нейтрального водню в Магелланових Хмарах і навколо них Гарлоу Шеплі 1956 року назвав найважливішими досягненнями, пов'язаними з Магеллановими Хмарами. Крім того, він відзначив ще кілька відкриттів: наприклад, виявлення різних зоряних населень у Магелланових Хмарах. Важливі для астрономії відкриття стали можливими, зокрема, через те, що Магелланові Хмари розташовані досить близько до Чумацького Шляху, але водночас віддалені від його диска, і на них слабко впливає міжзоряне поглинання; крім того, відстані від Землі до об'єктів кожної з Магелланових Хмар практично однакові, тому відмінність видимих зоряних величин об'єктів, які там спостерігаються, дорівнює відмінності їхніх абсолютних зоряних величин. З цих причин Шеплі називав Магелланові Хмари «майстернею астрономічних методів».
Пізніше у XX столітті також було зроблено велику кількість відкриттів: наприклад, було виявлено Магелланів потік, відкрито рентгенівські джерела в Магелланових Хмарах, за допомогою космічного телескопа IRAS було вивчено пилову складову Хмар.
Характеристика
Велика Магелланова Хмара та Мала Магелланова Хмара є помітними об'єктами у південній півкулі, які неозброєним оком виглядають як окремі частини Чумацького Шляху. У нічному небі кутова відстань між ними становить близько 21°, а справжня відстань між ними — близько 75 000 світлових роківFreedman, Wendy L.; Madore, Barry F. «The Hubble Constant», Annual Review of Astronomy and Astrophysics, 2010.
Астрономи давно припускають, що Магелланові Хмари обертаються навколо Чумацького Шляху. Спостереження і теоретичні дані свідчать, що Магелланові Хмари сильно деформуються через взаємодію з Чумацьким Шляхом, коли вони наближаються до нього. На радіотелескопічних зображеннях Велика Магелланова Хмара зберігає дуже чітку спіральну структуру. Гравітація Магелланових Хмар впливає на Чумацький Шлях, деформуючи зовнішні частини галактичного диска.
Галактики Велика Магелланова Хмара розташована на відстані 50 кпк від центру Чумацького Шляху, а Мала — на відстані 56 кпк, тоді як відстань між Магеллановими Хмарами становить 21 кпк. Ці дві галактики часто класифікують як неправильні, проте Велика Магелланова Хмара має певну впорядковану структуру, тому її коректніше відносити до магелланових спіральних галактик. +Деякі параметри Магелланових ХмарВМХММХСхилення (J2000)Пряме піднесення (J2000)Відстань до Сонця50 кпк59 кпкДіаметр9,9 кпк5,8 кпкМаса(0,6—2) (3—5) Маса нейтрального атомарного водню7 5 Маса молекулярного водню108 7,5 Кількість зір51,5Металічність [Fe/H]−0,30−0,73Абсолютна зоряна величина (V)−18,5m−17,07mВидима зоряна величина (V) +0,4m +1,97mПоказник кольору B−V +0,52m +0,61mВидимі на небі кутові розміри5,4° × 4,6°2,6° × 1,6°
Склад Окрім іншої структури та меншої маси, Магелланові Хмари відрізняються від нашої галактики у двох основних аспектах. Вони багаті на газ: більшу частку їхньої маси складають водень і гелійhttp://home.insightbb.com/~lasweb/lessons/magellanic.htm Home.insightbb.com Retrieved on 2007-05-31. Вміст важких елементів у Магелланових Хмарах, навпаки, значно нижчий, ніж у Чумацькому Шляху. Міжзоряне поглинання в Магелланових Хмарах на коротких хвилях посилюється різкіше, ніж у Чумацькому Шляху, що, можливо, спричинено відмінностями в хімічному складі. Відмінності в хімічному складі вказують на те, що в Магелланових Хмарах не було первісного спалаху зореутворення, в якому сформувалася велика кількість зір, як у Чумацькому Шляху. Обидві галактики відомі своїми туманностями й молодим зоряним населенням, але, як і в нашій галактиці, їхні зорі варіюються від дуже молодих до дуже старих, що свідчить про тривалу історію зореутворення.
Зоряні скупчення У 2019 році за даними космічного телескопу Gaia астрономи відкрили молоде зоряне скупчення . Скупчення має низьку металічність і належить до переднього рукава Магелланових Хмар. Існування цього зоряного скупчення свідчить про те, що передній рукав Магелланових Хмар знаходиться на відстані 90 000 світлових років від Чумацького Шляху — ближче, ніж вважалося раніше.
Системи зоряних скупчень у Магелланових Хмарах відрізняються від такої в Чумацькому Шляху. У нашій Галактиці кулясті скупчення, що містять багато зір, є старими об'єктами віком понад 12 мільярдів років, а у Магелланових Хмарах є дві групи зоряних скупчень. Одні скупчення схожі з кулястими зоряними скупченнями нашої Галактики: вони мають червоні кольори, низьку металічність, у деяких із них спостерігаються змінні типу RR Ліри. Інші скупчення мають блакитніший колір і їхній вік менше ніж 1 мільярд років: у цьому вони схожі на розсіяні скупчення, але містять значно більше зір, мають більші розміри та форму, близьку до кулястої. Такі об'єкти називають скупченнями молодого населення (); подібні об'єкти в Чумацькому Шляху невідомі, хоча розсіяні скупчення в Магелланових Хмарах загалом схожі на такі ж у нашій Галактиці.
У Великій Магеллановій Хмарі лежить найяскравіша зона H II у всій Місцевій групі — 30 Золотої Риби, також відома як туманність Тарантул. Її діаметр становить 200 парсек. Поблизу її центру розташовується молоде і дуже масивне зоряне скупчення R136, що містить зорі дуже великих мас, зокрема наймасивнішу з усіх відомих — R136a1, маса якої становить 265 .
Змінні зорі