Seit der Antike starren die Menschen in den Nachthimmel und staunen über die Himmelsobjekte, die auf sie zurückblicken. Während diese Objekte einst als göttlich galten und später mit Kometen oder anderen astrologischen Phänomenen verwechselt wurden, haben laufende Beobachtungen und Verbesserungen der Instrumentierung dazu geführt, dass diese Objekte als das identifiziert werden, was sie sind.
Da sind zum Beispiel die Kleine und die Große Magellansche Wolke, zwei große Wolken aus Sternen und Gas, die auf der Südhalbkugel mit bloßem Auge zu sehen sind. In einer Entfernung von 200.000 und 160.000 Lichtjahren von der Milchstraße (bzw.) ist die wahre Natur dieser Objekte erst seit etwa einem Jahrhundert bekannt. Und doch bergen diese Objekte noch einige Rätsel, die noch gelöst werden müssen.
Eigenschaften:
Die Große Magellansche Wolke (LMC) und die benachbarten the Kleine Magellansche Wolke (SMC) sind Sternenregionen, die unsere Galaxie umkreisen und auffallend wie abgetrennte Teile der Milchstraße aussehen. Obwohl sie am Nachthimmel um 21 Grad voneinander getrennt sind – etwa 42 Mal so breit wie der Vollmond – beträgt ihr tatsächlicher Abstand etwa 75.000 Lichtjahre.
Ultraviolettaufnahme der Großen Magellanschen Wolke von Swifts Ultraviolet/Optical Telescope. Bildnachweis: NASA/Swift/S. Immler (Goddard) und M. Siegel (Penn State)
Die Große Magellansche Wolke befindet sich etwa 160.000 Lichtjahre von der Milchstraße entfernt im Sternbild Golden . Damit ist es der 3. uns am nächsten liegende Galaxie , hinter den Galaxien Sagittarius Dwarf und Canis Major Dwarf. Inzwischen befindet sich die Kleine Magellansche Wolke im Sternbild tucana , etwa 200.000 Lichtjahre entfernt.
Der LMC hat ungefähr den doppelten Durchmesser des SMC und misst etwa 14.000 Lichtjahre im Vergleich zu 7.000 Lichtjahren (im Vergleich zu 100.000 Lichtjahren für die Milchstraße). Damit ist sie nach der Milchstraße die viertgrößte Galaxie unserer Lokalen Galaxiengruppe. Andromeda und der Dreieck der Galaxie . Die LMC ist etwa 10 Milliarden Mal so massiv wie unsere Sonne (etwa ein Zehntel der Masse der Milchstraße), während die SMC etwa 7 Milliarden Sonnenmassen entspricht.
In Bezug auf die Struktur haben Astronomen die LMC als irreguläre Galaxie klassifiziert, aber sie hat einen sehr markanten Balken in ihrem Zentrum. Ergo ist es möglich, dass es sich vor seiner Gravitationswechselwirkung mit der Milchstraße um eine Balkenspirale handelte. Die SMC enthält auch eine zentrale Balkenstruktur und es wird spekuliert, dass auch sie einst eine Balkenspiralgalaxie war, die von der Milchstraße unterbrochen wurde, um etwas unregelmäßig zu werden.
Abgesehen von ihrer unterschiedlichen Struktur und geringeren Masse unterscheiden sie sich in zwei wesentlichen Punkten von unserer Galaxie. Erstens sind sie gasreich – was bedeutet, dass ein höherer Anteil ihrer Masse aus Wasserstoff und Helium besteht – und sie haben eine schlechte Metallizität (was bedeutet, dass ihre Sterne weniger metallreich sind als die der Milchstraße). Beide besitzen Nebel und junge Sternpopulationen, bestehen aber aus Sternen, die von sehr jung bis sehr alt reichen.
Die Kleine Magellansche Wolke, wie sie von Swifts Ultraviolet/Optical Telescope gesehen wird. Dieses Komposit aus 656 Einzelbildern hat eine kumulative Belichtungszeit von 1,8 Tagen. Bildnachweis: NASA/Swift/S. Immler (Goddard) und M. Siegel (Penn State)
Tatsächlich sorgt dieser Gasreichtum dafür, dass die Magellanschen Wolken in der Lage sind, neue Sterne zu erschaffen, von denen einige nur wenige hundert Millionen Jahre alt sind. Dies gilt insbesondere für die LMC, die in großen Mengen neue Sterne produziert. Ein gutes Beispiel dafür ist das leuchtende Rot Tarantelnebel , eine gigantische Sternentstehungsregion, die 160.000 Lichtjahre von der Erde entfernt liegt.
Astronomen schätzen, dass die Magellanschen Wolken vor etwa 13 Milliarden Jahren entstanden sind, etwa zur gleichen Zeit wie die Milchstraße. Es wird seit einiger Zeit auch angenommen, dass die Magellanschen Wolken die Milchstraße in naher ihrer aktuellen Entfernung umkreisen. Beobachtungen und theoretische Beweise deuten jedoch darauf hin, dass die Wolken durch Gezeitenwechselwirkungen mit der Milchstraße stark verzerrt wurden, während sie sich ihr näherten.
Dies deutet darauf hin, dass sie der Milchstraße wahrscheinlich nicht so häufig so nahe gekommen sind wie jetzt. Zum Beispiel Messungen mit dem Hubble-Weltraumteleskop im Jahr 2006 vorgeschlagen, dass die Magellanschen Wolken bewegen sich zu schnell, um langfristige Begleiter der Milchstraße zu sein . Tatsächlich scheinen ihre exzentrischen Umlaufbahnen um die Milchstraße darauf hinzudeuten, dass sie unserer Galaxie nur einmal seit Beginn des Universums nahe gekommen sind.
Die kleinen und großen Magellanschen Wolken über dem Paranal-Observatorium in Chile. Bildnachweis: ESO/J. Kolosimo
Darauf folgte 2010 eine Studie, die darauf hinwies, dass die Magellanschen Wolken wahrscheinlich an Wolken vorbeiziehen aus der Andromeda-Galaxie vertrieben in der Vergangenheit. Die Wechselwirkungen zwischen den Magellanschen Wolken und der Milchstraße werden durch ihre Struktur und die sie verbindenden Ströme von neutralem Wasserstoff belegt. Ihre Schwerkraft hat auch die Milchstraße beeinflusst und die äußeren Teile der galaktischen Scheibe verzerrt.
Beobachtungsgeschichte:
Auf der südlichen Hemisphäre waren die Magellanschen Wolken ein Teil der Überlieferungen und Mythologie der Ureinwohner, einschließlich der australischen Aborigines, der Maori von Neuseeland und der polynesischen Bevölkerung des Südpazifiks. Für letztere dienten sie als wichtige Navigationsmarkierungen, während die Maori sie als Vorhersagen der Winde verwendeten.
Während die Studie Magellansche Wolken aus dem 1. Jahrtausend v. Chr. stammt, stammt die früheste erhaltene Aufzeichnung vom persischen Astronomen Al Sufi aus dem 10. Jahrhundert. In seiner Abhandlung von 964Buch der Fixsterne, rief er die LMC . anal-Bakr(„das Schaf“) „der südlichen Araber“. Er bemerkte auch, dass die Wolke von Nordarabien oder Bagdad aus nicht sichtbar ist, aber an der südlichsten Spitze der Arabischen Halbinsel zu sehen ist.
Bis zum Ende des 15. Jahrhunderts sollen Europäer die Magellanschen Wolken durch Erkundungs- und Handelsmissionen, die sie südlich des Äquators führten, kennengelernt haben. So wurden sie beispielsweise von portugiesischen und holländischen Seglern als Cape Clouds bekannt, da sie nur beim Segeln um das Kap Hoorn (Südamerika) und das Kap der Guten Hoffnung (Südafrika) zu sehen waren.
Panoramaansicht der Großen und Kleinen Magellanschen Wolken über dem VLT-Beobachtungsstandort der ESO in Chile. Bildnachweis: ESO/Y. Beletsky
Während der Erdumrundung durch Ferdinand Magellan (1519–22) wurden die Magellanschen Wolken vom Venezianer Antonio Pigafetta (Magellans Chronist) als schwache Sternhaufen beschrieben. 1603 veröffentlichte der deutsche Himmelskartograph Johann Bayer seinen HimmelsatlasUranometria,wo er die kleinere Wolke „Nebecula Minor“ (lateinisch für „Kleine Wolke“) nannte.
Zwischen 1834 und 1838 führte der englische Astronom John Herschel vom Royal Observatory am Kap der Guten Hoffnung Vermessungen des südlichen Himmels durch. Während er das SMC beobachtete, beschrieb er es als eine wolkige Lichtmasse mit einer ovalen Form und einem hellen Zentrum und katalogisierte eine Konzentration von 37 Nebeln und Clustern darin.
1891 eröffnete das Harvard College Observatory eine Beobachtungsstation im Süden Perus. Von 1893 bis 1906 nutzten Astronomen das 61-cm-Teleskop (24 Zoll) des Observatoriums, um das LMC und das SMC zu vermessen und zu fotografieren. Eine dieser Astronominnen war Henriette Swan Leavitt, die das Observatorium nutzte, um Cephied Variable Sterne im SMC zu entdecken.
Ihre Ergebnisse wurden 1908 in einer Studie mit dem Titel „ 1777 Variablen in den Magellanschen Wolken “, in dem sie den Zusammenhang zwischen der Variabilitätsperiode dieser Sterne und der Leuchtkraft aufzeigte – was zu einem sehr zuverlässigen Mittel zur Bestimmung der Entfernung wurde. Dies ermöglichte die Bestimmung der SMC-Entfernung und wurde in den kommenden Jahrzehnten zur Standardmethode zur Messung der Entfernung zu anderen Galaxien.
Hubble-Bild des veränderlichen Sterns RS Puppis, einer Cepheiden-Variablen in der Milchstraße. Bildnachweis: NASA/ESA/Hubble Heritage Team
Wie bereits erwähnt, wurden 2006 Messungen des Hubble-Weltraumteleskops angekündigt, die darauf hindeuteten, dass sich die Große und die Kleine Magellansche Wolke möglicherweise zu schnell bewegen, um die Milchstraße zu umkreisen. Dies hat zu der Theorie geführt, dass sie aus einer anderen Galaxie, höchstwahrscheinlich Andromeda, stammen und während einer galaktischen Verschmelzung rausgeschmissen wurden.
Aufgrund ihrer Zusammensetzung werden diese Wolken – insbesondere die LMC – noch einige Zeit neue Sterne bilden. Und schließlich, in Millionen von Jahren, könnten diese Wolken mit unserer eigenen Milchstraße verschmelzen. Oder sie könnten uns weiter umkreisen und nahe genug vorbeiziehen, um Wasserstoff aufzusaugen und ihren Sternentstehungsprozess am Laufen zu halten.
Aber in ein paar Milliarden Jahren, wenn die Andromeda Galaxy kollidiert mit unserer eigenen , haben sie möglicherweise keine andere Wahl, als mit der daraus resultierenden riesigen Galaxie zu verschmelzen. Man könnte sagen, Andromeda bereut es, sie ausgespuckt zu haben, und kommt, um sie abzuholen!
Wir haben viele Artikel über die Magellanschen Wolken für Universe Today geschrieben. Hier ist Was ist die kleine Magellansche Wolke? , Was ist die Große Magellansche Wolke? , Gestohlen: Magellansche Wolken – Rückkehr nach Andromeda , Die Magellanschen Wolken sind zum ersten Mal hier .
Wenn Sie mehr über Galaxien erfahren möchten, schauen Sie vorbei Pressemitteilungen von Hubblesite zu Galaxien , und hier ist Wissenschaftsseite der NASA zu Galaxien .
Wir haben auch eine Episode von Astronomy Cast über Galaxien aufgenommen – Folge 97: Galaxien .
Quellen:
