Small Magellanic Cloud

Malý Magellanův oblak

Malý Magellanův oblak ( SMC ) nebo Nubecula Minor je trpasličí galaxie poblíž Mléčné dráhy . SMC, klasifikovaná jako trpasličí nepravidelná galaxie , má izofotový průměr D 25 asi 5,78 kiloparseků (18 900 světelných let), a obsahuje několik stovek milionů hvězd. Má celkovou hmotnost přibližně 7 miliard slunečních hmot .Ve vzdálenosti asi 200 000 světelných let, SMC patří mezi nejbližší mezigalaktické sousedy Mléčné dráhy a je jedním z nejvzdálenějších objektů viditelných pouhým okem .

SMC je viditelný z celé jižní polokoule , ale lze jej plně zahlédnout nízko nad jižním obzorem ze zeměpisných šířek jižně od asi 15° severní šířky . Galaxie se nachází v obou souhvězdích Tucana a části Hydrus a jeví se jako slabá mlhavá skvrna připomínající oddělený kousek Mléčné dráhy . SMC má průměrný zdánlivý průměr asi 4,2° (8krát větší než Měsíc) a pokrývá tak plochu asi 14 čtverečních stupňů (70krát větší než Měsíc). Protože jeho povrchová jasnost je velmi nízká, je tento objekt hlubokého nebe nejlépe vidět za jasných bezměsíčných nocí a daleko od nějměstská světla . SMC tvoří pár s Velkým Magellanovým mračnem (LMC), který leží 20° na východ, a stejně jako LMC je členem Místní skupiny . V současné době je to satelit Mléčné dráhy, ale pravděpodobně je to bývalý satelit LMC.

Historie pozorování

Panoramatická velká a malá Magellanova mračna při pohledu z pozorovacího místa VLT ESO . Galaxie jsou na levé straně obrázku.

Na jižní polokouli jsou Magellanova mračna již dlouho součástí tradice původních obyvatel, včetně ostrovanů z jižního moře a domorodých Australanů . Perský astronom Al Sufi označil větší ze dvou mraků jako Al Bakr, Bílý vůl. Evropští námořníci si mohli mraků poprvé všimnout ve středověku, kdy sloužily k navigaci. Portugalští a holandští námořníci jim říkali Cape Clouds, což je jméno, které se udrželo po několik století. Během obeplutí Země Ferdinandem Magellanem v letech 1519–22 je popsal Antonio Pigafettajako matné shluky hvězd. V nebeském atlasu Johanna Bayera Uranometria , vydaném v roce 1603, pojmenoval menší oblak Nubecula Minor.V latině znamená Nubecula malý obláček.

Malý Magellanův oblak vyfotografovaný amatérským astronomem . Nesouvisející hvězdy byly vymazány.

V letech 1834 až 1838 prováděl John Frederick William Herschel pozorování jižní oblohy pomocí svého 14palcového (36 cm) reflektoru z Královské observatoře . Při pozorování Nubecula Minor ji popsal jako zakalenou světelnou hmotu s oválným tvarem a jasným středem. V oblasti tohoto oblaku katalogizoval koncentraci 37 mlhovin a kup.

V roce 1891 otevřela Harvard College Observatory pozorovací stanici v Arequipě v Peru . Mezi lety 1893 a 1906 byl pod vedením Solona Baileyho použit 24palcový (610 mm) dalekohled na tomto místě k fotografickému průzkumu Velkého i Malého Magellanova mračna. Henrietta Swan Leavittová , astronomka z observatoře Harvard College , použila desky z Arequipy ke studiu změn relativní svítivosti hvězd v SMC. V roce 1908 byly zveřejněny výsledky její studie, které ukázaly, že typ proměnné hvězdy nazývaný "klastrová proměnná", později nazývaná proměnná cefeid podle prototypu hvězdyDelta Cephei ukázala určitý vztah mezi periodou proměnlivosti a zdánlivou jasností hvězdy. Leavitt si uvědomil, že protože všechny hvězdy v SMC jsou zhruba ve stejné vzdálenosti od Země, tento výsledek naznačuje, že existuje podobný vztah mezi periodou a absolutní jasností. Tento důležitý vztah mezi periodou a svítivostí umožnil odhadnout vzdálenost k jakékoli jiné cefeidní proměnné pomocí vzdálenosti k SMC. Doufala, že několik proměnných cefeid lze nalézt dostatečně blízko k Zemi, aby bylo možné změřit jejich paralaxu , a tedy i vzdálenost od Země. To se brzy stalo, což umožnilo použití proměnných cefeid jako standardních svíček, což usnadňuje mnoho astronomických objevů.

Pomocí tohoto vztahu perioda-svítivost byla v roce 1913 vzdálenost k SMC poprvé odhadnuta Ejnarem Hertzsprungem . Nejprve změřil třináct blízkých proměnných cefeid, aby zjistil absolutní velikost proměnné s periodou jednoho dne. Porovnáním s periodicitou proměnných měřenou Leavittem byl schopen odhadnout vzdálenost 10 000 parseků (30 000 světelných let) mezi Sluncem a SMC.To se později ukázalo jako hrubé podcenění skutečné vzdálenosti, ale demonstrovalo to potenciální užitečnost této techniky.

Měření pomocí Hubbleova vesmírného dalekohledu, která byla oznámena v roce 2006, naznačují, že Velká a Malá Magellanova mračna se mohou pohybovat příliš rychle na to, aby obíhaly kolem Mléčné dráhy.

Funkce

Pohled VISTA na Malý Magellanův oblak. Napravo od Malého Magellanova mračna je vidět 47 Tucanae (NGC 104).

SMC obsahuje centrální příčkovou strukturu a astronomové spekulují, že to kdysi byla spirální galaxie s příčkou , která byla narušena Mléčnou dráhou a stala se poněkud nepravidelnou .

Existuje most plynu spojující Malé Magellanovo mračno s Velkým Magellanovým mračnem (LMC), což je důkazem slapové interakce mezi galaxiemi. Magellanova mračna mají společnou obálku neutrálního vodíku, což naznačuje, že byla gravitačně vázána po dlouhou dobu. Tento plynový most je místem vzniku hvězd.

V roce 2017 byla pomocí Dark Energy Survey plus data MagLiteS objevena hvězdná nadměrná hustota spojená s Malým Magellanovým mračnem, která je pravděpodobně výsledkem interakcí mezi SMC a LMC.

Zdroje rentgenového záření

Malý Magellanův oblak obsahuje velkou a aktivní populaci rentgenových dvojhvězd . Nedávná tvorba hvězd vedla k velké populaci masivních hvězd a vysokohmotných rentgenových dvojhvězd (HMXB), které jsou pozůstatkem krátkodobého horního konce počáteční hmotnostní funkce . Mladá hvězdná populace a většina známých rentgenových dvojhvězd je soustředěna v baru SMC. Pulsary HMXB jsou rotující neutronové hvězdy ve dvojhvězdných soustavách typu Be ( spektrální typ 09-B2, třídy svítivosti V–III) nebo superobří hvězdní společníci. Většina HMXB je typu Be, který tvoří 70 % v Mléčné dráze a 98 % v SMC.Rovníkový disk Be-star poskytuje rezervoár hmoty, která může být nahromaděna na neutronové hvězdě během periastronového průchodu (většina známých systémů má velkou orbitální excentricitu) nebo během epizod vyvržení disku ve velkém měřítku. Tento scénář vede k řetězcům rentgenových výbuchů s typickými rentgenovými svítivostmi L x = 10 36 – 10 37 erg /s, rozmístěných v orbitální periodě, plus řídkým obřím výbuchům delšího trvání a svítivosti.

Monitorovací průzkumy SMC provedené pomocí NASA Rossi X-ray Timing Explorer (RXTE) ukazují rentgenové pulsary ve vzplanutí rychlostí více než 10 36 erg/s a do konce roku 2008 jich napočítaly 50. Mise ROSAT a ASCA detekoval mnoho slabých bodových zdrojů rentgenového záření , ale typické polohové nejistoty často ztěžovaly pozitivní identifikaci. Nedávné studie využívající XMM-Newton a Chandra nyní katalogizovaly několik stovek zdrojů rentgenového záření ve směru k SMC, z nichž možná polovina je považována za pravděpodobné HMXB a zbytek je směs hvězd v popředí a pozadí. AGN.

Žádné rentgenové paprsky nad pozadím nebyly pozorovány z Magellanových mračen během letu Nike-Tomahawk 20. září 1966 .Pozorování balónem z Mildury v Austrálii 24. října 1967 SMC stanovilo horní hranici detekce rentgenového záření.Na palubu rakety Thor odpálené 24. září 1970 ve 12:54 UTC ve výškách nad 300 km z atolu Johnston byl vynesen rentgenový astronomický přístroj za účelem pátrání po Malém Magellanově mračnu. SMC byl detekován s rentgenovou svítivostí 5 × 1038 erg/s v rozsahu 1,5–12 keV a 2,5 × 1039 erg/s v rozsahu 5–50 keV pro zjevně rozšířený zdroj.

Čtvrtý katalog Uhuru uvádí raný zdroj rentgenového záření v souhvězdí Tucana : 4U 0115-73 (3U 0115-73, 2A 0116-737, SMC X-1). Uhuru pozoroval SMC 1., 12., 13., 16. a 17. ledna 1971 a detekoval jeden zdroj umístěný na 01149-7342, který byl tehdy označen jako SMC X-1. Některé počty rentgenových paprsků byly přijaty také 14., 15., 18. a 19. ledna 1971.Třetí katalog Ariel 5 (3A) také obsahuje tento raný zdroj rentgenového záření v Tucana: 3A 0116-736 (2A 0116-737, SMC X-1). SMC X-1, HMXRB, je v J2000 rektascenze (RA) 01 h 15 m 14s deklinace (prosinec) 73° 42′ 22″.

Dva další zdroje detekované a uvedené v 3A zahrnují SMC X-2 na 3A 0042-738 a SMC X-3 na 3A 0049-726.

Mini Magellanův cloud (MMC)