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Gran Nube de Magallanes

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Gran Nube de Magallanes
Galaxia enana irregular
Large.mc.arp.750pix.jpg
La Gran Nube de Magallanes
Descubrimiento
Descubridor Abd al-Rahmān al-Sūfi
Fecha 964
Datos de observación
( época J2000 )
Constelación Dorado
Ascensión recta 05 h 23 m 34,5 s
Declinación −69 ° 45 ′ 22 ″
Distancia 157 000 al
(48 000 piezas )
Magnitud aparente (V) 0,9
Tamaño aparente (V) 10 °, 75 × 9 °, 17
Redshift 0,000927 ± 0,000007 [1]
Ángulo de posición 168 ° 63 '
Velocidad radial 278 ± 2 [1] km / s
Características físicas
Chico Galaxia enana irregular
Clase SB (s) m
Masa 6,82 × 10 10 M
Dimensiones 14 000 [2] al
(2146 piezas )
Otras designaciones
LMC, ESO 56- G 115, PGC 17223, Nubecula Major
Mapa de localización
Gran Nube de Magallanes
Dorado IAU.svg
Categoría de galaxias enanas irregulares

Coordenadas : Carta celeste 05 h 23 m 34,5 s , -69 ° 45 ′ 22 ″

La Gran Nube de Magallanes ( Engl. Gran Nube de Magallanes, abreviada como notación internacional CML ) es una galaxia enana , probablemente satélite [3] de la Vía Láctea , y la mayor de las dos Nubes de Magallanes . Dada su distancia relativamente corta de solo 48 kpc (160000 al ) [4] , es la galaxia más cercana a la Vía Láctea después del Canis Major (| 12,9 kpc) ySagitario (16 kpc), este último colocado en el lado opuesto. del centro galáctico con respecto al sistema solar .

La Gran Nube de Magallanes tiene una masa equivalente a aproximadamente 10 mil millones de veces la del Sol ( 10 10 masas solares ), equivalente a aproximadamente una décima parte de la masa de la Vía Láctea, o aproximadamente 20 mil millones de estrellas ; con un diámetro de aproximadamente 14 000 años luz [2], es por tanto también la cuarta galaxia más grande del Grupo Local , después de la de Andrómeda , la Vía Láctea y la galaxia del Triángulo . [1]

Aunque la Gran Nube a menudo se considera una galaxia irregular , contiene una barra gruesa que atraviesa su centro, lo que sugiere que originalmente era una galaxia espiral barrada que, debido a las grandes fuerzas de marea debidas a la interacción con nuestra Galaxia y con la Pequeña Magallanes Cloud , ha sufrido deformaciones. La base de datos de objetos extragalácticos de la NASA la considera clase SB (s) m, [1] según la clasificación de Hubble .

Es visible a simple vista como un objeto tenue en el cielo nocturno del hemisferio sur de la Tierra , en el límite entre las constelaciones de Dorado y Mensa . Recibe su nombre en honor a Ferdinand Magellano, quien lo observó junto con su compañero (llamado Pequeña Nube de Magallanes ) en su viaje para circunnavegar la tierra.

En la Nube está la Nebulosa de la Tarántula , la región de formación de estrellas más activa del Grupo Local de galaxias. Además, en 1987 , se observó en la Nube la explosión de lo que se conocería como Supernova 1987a .

LH 95 en la Gran Nube de Magallanes. NASA / ESA

Observación amateur

La Gran Nube vista con el Telescopio Espacial Spitzer en infrarrojo ; las secciones de la derecha se refieren a la nebulosa Heinze 206, donde la formación de estrellas está activa.

La Gran Nube de Magallanes es un objeto del hemisferio sur, visible desde la Tierra solo desde latitudes inferiores al decimoctavo paralelo norte; sin embargo, su tenue resplandor significa que es bien observable solo desde unos 1000 km al sur del ecuador . Invisible en las latitudes boreales templadas , es circumpolar en casi todo el hemisferio sur, por lo que desde ciudades como Sydney (en Australia ), Ciudad del Cabo (en Sudáfrica ) y Río de Janeiro (en Brasil ) siempre es visible en cualquier período. del año. Se ubica casi exactamente en la dirección del polo sur de la eclíptica , característica que hace que nunca sea observable en el cenit de un cielo nocturno. [5]

Gran parte de la Nube se encuentra dentro de los límites de la constelación de Dorado . Aparece en un cielo no contaminado como una mancha de luz de forma vagamente elipsoidal, de 7-8 grados de tamaño; da la idea de una pieza separada de la Vía Láctea, visible a unos veinte grados al este. Se puede identificar sin gran dificultad, a unos 20 grados al sur-suroeste de la brillante estrella Canopus ; la parte más notable de la Nube se encuentra en la esquina noreste, y está constituida por la Nebulosa de la Tarántula , cuya vaga luz se distingue incluso a simple vista en las noches más oscuras y claras.

El rasgo más evidente incluso a simple vista es la gran barra central que lo cruza de este a oeste , donde se concentran la mayoría de los objetos celestes , muchos de los cuales también son visibles con un telescopio de aficionado ; la parte norte de la barra aparece muy fragmentada e irregular, muy rica en nebulosas difusas y campos de estrellas jóvenes. La parte sur, en cambio, que se enmarca dentro de la constelación de Mensa , no alberga objetos significativos y sus dimensiones son menores que la parte norte.

Objetos como la Nebulosa de la Tarántula y los campos de estrellas del norte aparecen en un reflector newtoniano de 200 mm ricos en detalles. [6]

Historia de observaciones

La página de Uranometría de Bayer que representa la porción del cielo alrededor del polo sur celeste; las dos nubes, mapeadas, se denominan "Nubecula Major" y "Nubecula Minor".

Precisamente por la posición particular de la Gran Nube de Magallanes, cerca del polo sur de la eclíptica, desde las latitudes mediterráneas nunca es visible en ninguna de las épocas precesionales ; así fue como permaneció desconocido para todas las civilizaciones clásicas.

Aunque ciertamente era conocido por los habitantes del hemisferio sur, siendo claramente visible a simple vista, muy pocos documentos sobre su observación nos han llegado de estos pueblos. [7] La primera documentación escrita que nos ha llegado es, de hecho, la del astrónomo persa Abd al-Rahmān al-Sūfi , en su obra Libro de las estrellas fijas , fechada en 964 d.C. Afirmó que si bien no era visible desde el norte de Arabia y de la ciudad de Bagdad , se mostraba bajo sobre el horizonte sur desde cerca de Bab el-Mandeb , 12 ° 25 'norte. [8] [9]

Más tarde, las nubes fueron conocidas como "Nubes del Cabo" , [10] probablemente así lo llamaron los navegantes, primero portugueses , luego holandeses y daneses , que rodearon el Cabo de Buena Esperanza para llegar a las Indias . Cabe señalar al respecto que siglos después, en el siglo XVIII , el astrónomo Nicolas-Louis de Lacaille inventó la constelación de Mensa justo debajo de la Gran Nube, ya que esta última le recordaba a las nubes que frecuentemente rodean la cima del Monte. Tabor , cerca de Ciudad del Cabo.

En 1503 -04 la florentina explorador Américo Vespucio lo mencionó en una carta en su tercer viaje; se refiere a "tres copas, dos claras y una oscura": los dos objetos claros son las dos Nubes de Magallanes , mientras que el objeto oscuro es la Nebulosa Saco de Carbón , observable en el sur de la Vía Láctea. [11] En 1515 las nubes fueron descritas por el navegante Andrea Corsali en su viaje a Kochi ; del mismo año es también la descripción del historiador Pietro Martire d'Angangolo en su De Rebus Oceanicis et Orbe novo . [10]

Su nombre actual fue asignado en enero de 1521 [10] por el escritor Antonio Pigafetta , quien se embarcó en la Expedición a Magallanes . Sin embargo, el nombre de Magallanes se generalizó solo mucho más tarde: en la Uranometría de Bayer , publicada en 1603 , la Gran Nube se llama en latín simplemente "Nubecula Major" , [12] mientras que en la edición francesa de 1795 del catálogo de estrellas de Flamsteed fue llamado en francés "Le Grand Nuage" (La Gran Nube). [13]

El primero en estudiar en detalle las nubes de Magallanes fue John Herschel , quien de 1834 a 1838 se instaló en Ciudad del Cabo , donde construyó un observatorio privado. Herschel identificó 278 objetos diferentes dentro de la Gran Nube de Magallanes. [14]

A principios del siglo XX, la astrónoma Henrietta Swan Leavitt observó cientos de estrellas variables en las imágenes de las Nubes de Magallanes y notó que algunas de esas estrellas mostraban una regularidad: las más brillantes también tenían un período más largo. Después de algunos estudios confirmó, en 1912 , [15] que las estrellas variables ahora llamadas Cefeidas , tienen una relación período-luminosidad. Esta relación hizo que las Cefeidas fueran indicadores de distancia muy importantes en el Universo, porque una vez que se conoce el período, la distancia se puede obtener fácilmente.

Hasta el descubrimiento de laGalaxia Enana Elíptica de Sagitario en 1994 , la Gran Nube de Magallanes era considerada la galaxia más cercana a la Vía Láctea; en 2003 , con el descubrimiento de la galaxia enana elíptica de Canis Major , el título de galaxia más cercana pasó a esta última. [dieciséis]

Posición de la Gran Nube de Magallanes en relación con la Vía Láctea y otras galaxias cercanas.

Distancia y movimiento propio

El método de las variables Cefeidas fue uno de los más importantes para determinar la distancia de la Gran Nube de Magallanes; esta clase de estrellas muestra, de hecho, una relación entre su magnitud absoluta y el período de variación en el brillo. Sin embargo, la relación magnitud-período se modifica por factores internos de la propia estrella, en primer lugar la tasa de metalicidad . Desafortunadamente, las cefeidas de la Vía Láctea que generalmente se usan como patrón para medir la relación serían más ricas en metales que las de la Gran Nube. Recientemente, se ha recalibrado el brillo absoluto de las Cefeidas tomando como modelo las descubiertas en la galaxia M106 , que tienen una mayor variedad de grados de metalicidad. [4]

Usando la nueva unidad de medida, un valor de aprox. 48 kpc , igual a aprox. 157 000 al . Esta distancia, ligeramente menor que la previamente aceptada de 50 kpc, ha sido confirmada por otros estudiosos. [4]

Durante el siglo XX, desde que se determinó la verdadera naturaleza de las galaxias, siempre se pensó que la Gran Nube era una galaxia satélite de nuestra Galaxia; Sin embargo, un estudio de 2008 que toma en consideración las nuevas mediciones del propio movimiento de la Nube obtenidas a través del Telescopio Espacial Hubble, corre el riesgo de poner en duda esta teoría: de hecho, estas nuevas mediciones muestran que la velocidad de la galaxia es demasiado alta para ser un verdadero satélite de galaxias, mientras que parecería que tanto las Nubes Grandes como las Pequeñas se están acercando a la Vía Láctea por primera vez. También parece que las dos Nubes no son un sistema binario de galaxias, así como que la Corriente de Magallanes podría tener diferentes orígenes. [3]

Morfología

La Nebulosa de la Tarántula, el gran horno estelar del Grupo Local.

La Gran Nube de Magallanes se clasifica, según la base de datos de objetos extragalácticos de la NASA , de tipo SB (s) m, es decir, una galaxia espiral barrada (SB) sin estructura (s) de anillo de forma irregular y sin abultamiento (m). [1]

La Nube fue considerada durante mucho tiempo una galaxia plana, es decir, de forma plana, como galaxias espirales donde sus partes están a la misma distancia de la Vía Láctea. Sin embargo, en 1986 los astrónomos Caldwell y Coulson [17] descubrieron una estrella variable Cefeida en la parte noreste de la galaxia, cuya posición estaba mucho más cerca de la Vía Láctea que todas las estrellas cefeidas restantes en la CML. Más recientemente, la disposición diferente de los campos estelares de la Nube se ha confirmado mediante el estudio de otras Cefeidas [18] y la disposición de la rama de las gigantes rojas ; [19] Todos los resultados muestran que estos campos tienen una inclinación de unos 35 ° con respecto al plano de la Nube. Otros estudios de la estructura de la galaxia utilizando la cinemática de las estrellas de carbono muestran que su disco es igualmente grueso en ambos lados. [19] [20]

Con respecto a la distribución de los cúmulos de estrellas , Schommer y otros científicos [21] midieron la velocidad radial de más de 80 objetos y descubrieron que el sistema de cúmulos de Big Cloud posee una cinemática comparable a los objetos distribuidos en un disco galáctico normal. Estos resultados fueron confirmados por el equipo de Grocholski, [22] que calculó las distancias entre los cúmulos y descubrió que están dispuestos en el mismo plano que los campos de estrellas.

NGC 2080 , una notable nebulosa difusa en la galaxia del sur.

Características

Como la mayoría de las galaxias irregulares , la Gran Nube de Magallanes es muy rica en gas y polvo en cuyo interior ocurren con frecuencia intensos y vigorosos fenómenos de formación estelar . [23] El ejemplo más obvio lo da la Nebulosa de la Tarántula , la región de formación de estrellas más grande de todo el Grupo Local . [24]

Objetos

La Gran Nube es rica en objetos celestes y fenómenos de todo tipo, lo que brinda a los científicos la posibilidad de analizar y estudiar reacciones cósmicas, incluida la evolución estelar ; un ejemplo lo da la supernova SN 1987a , que explotó cerca de la Nebulosa de la Tarántula en febrero de 1987 : el objeto que dio lugar a la explosión no fue, como cabría esperar, una gigante roja , sino, por el contrario, una supergigante azul supermasiva . [25] Esta supernova fue también la más cercana observada en los últimos siglos, así como la primera desde la invención del telescopio .

La estrella más brillante de la Gran Nube se encuentra a lo largo de su barra central, y es la variable S Doradus : invisible a simple vista, alcanza una magnitud aparente de 8,6 en su fase de máximo brillo. Dada su enorme distancia, su magnitud absoluta en el máximo es de aproximadamente −10, lo que significa que si se colocara a una distancia de 32,6 al desde la Tierra, podría proyectar sombras de objetos.

Recientemente se han observado otras dos estrellas hipergigantes dentro de la galaxia, catalogadas como R 66 y R 126 ; pertenecen a la clase O , es decir, son estrellas extremadamente masivas y brillantes, de color azul y con una temperatura superficial muy alta. Curiosamente, hay un disco de polvo a su alrededor. [26]

La Gran Nube de Magallanes, vista en infrarrojos, aparece completamente envuelta por un gigantesco complejo de nebulosidad difusa. La imagen, tomada con el Telescopio Espacial Spitzer , está formada por un mosaico de 300 fotos y ha permitido a los astrónomos descubrir más de un millón de nuevos objetos, particularmente estrellas en la vejez.

Toda la galaxia aparece internamente inmersa y externamente rodeada por grandes complejos de nebulosidad difusa , que son claramente evidentes en las imágenes infrarrojas (como la de la derecha), mostrando un aspecto granular y rico en "capullos", dentro de los cuales se encuentran numerosos racimos abiertos. En la imagen el color azul viene dado por la luz proveniente de las estrellas más viejas (mayoritariamente en la barra central); las regiones más claras del exterior están llenas de estrellas calientes masivas cubiertas de gruesas capas de polvo; el rojo cerca de las regiones brillantes es polvo calentado por las estrellas, mientras que los puntos rojos dispersos en la imagen son estrellas viejas cubiertas por polvo o galaxias distantes. Finalmente, las regiones verdes contienen gas interestelar frío iluminado por la luz circundante. [27] [28] [29] Estas imágenes infrarrojas juegan un papel fundamental en el descubrimiento, dentro de los capullos de polvo y gas, de estallidos estelares , es decir, fenómenos intensos de formación de estrellas hipergigantes, que rápidamente evolucionan y explotan como supernovas; de hecho, las nubes interestelares, una vez calentadas por estrellas recién nacidas, emiten radiación infrarroja, lo que permite descubrir estrellas jóvenes y nuevos cúmulos abiertos invisibles a la observación en la banda visible .

En general, alrededor de 60 cúmulos globulares (poco menos de la mitad de los presentes en la Vía Láctea), hasta 400 nebulosas planetarias y más de 700 cúmulos abiertos , así como cientos de miles de estrellas gigantes y supergigantes también se han registrado dentro de la Gran Nube. . [30]

Dos grandes cúmulos abiertos, conocidos como Hodge 301 y R136 , brillan dentro de la Nebulosa Tarántula, responsable de su gran luminosidad. Otras nebulosas menores son visibles en el sector norte de la galaxia, mientras que entre los cúmulos abiertos, las más notables son NGC 1850 y NGC 1872 ; De considerable interés para los astrónomos y científicos es también la nebulosa N44 , que contiene en su interior una gran área libre de gas, dentro de la cual hay un cúmulo brillante de estrellas jóvenes. [31]

El 8 de diciembre de 2011 se descubrió en la Nebulosa Tarántula VFTS 102 , una estrella que gira sobre sí misma con una velocidad de 600 km / s . [32]

Estructuras externas

Icono de lupa mgx2.svg Mismo tema en detalle: Corriente de Magallanes .

Fuera de la galaxia, un gran flujo de hidrógeno neutro y estrellas, conocido como Corriente de Magallanes , conecta las dos nubes con la Vía Láctea; este largo puente de materia se habría formado como resultado de varios tránsitos cercanos con nuestra Galaxia. [33] Sus dimensiones aparentes alcanzan los 180 grados de bóveda celeste.

Una segunda estructura, llamada Puente de Magallanes , conecta la Gran Nube con la Pequeña Nube; además del hidrógeno, se encuentra presente un pequeño porcentaje de otros metales , originalmente pertenecientes a ambas Nubes, así como un buen número de estrellas aisladas y pequeñas asociaciones. [34]

Fuentes de rayos X

Más allá de las fuentes de fondo, durante el primer vuelo del cohete con sonda Nike-Tomahawk en 1966, no se registró ninguna fuente de rayos X ; [35] ni siquiera en la segunda misión X se identificaron fuentes en el rango de 8-80 KeV. [36]

En lanzamientos posteriores se planificó estudiar en detalle la Gran Nube de Magallanes en busca de fuentes, la primera de las cuales se ubicó en las coordenadas 05 h 20 m :; −69 °: y ciertamente parte de la galaxia. [37] Esta fuente se extiende unos 12 ° y sus emisiones oscilan entre 1,5 y 10,5 keV , que a una distancia de 163 000 piezas equivalen a 4 × 10 38 erg / s . [38] En 1970 se lanzó un instrumento para detectar fuentes de rayos X cósmicos con un misil Thor , con el fin de investigar la Pequeña Nube de Magallanes por primera vez y profundizar los estudios sobre la Gran Nube; Por tanto, se observó que la fuente identificada anteriormente contenía la estrella ε Doradus . [39]

La fuente LMC X-1 coincide con una estrella binaria de rayos X de gran masa, así como las fuentes posteriores descubiertas, llamadas LMC X3, X4 y A 0538-66; la excepción es la LMC X2, que se ha descubierto que es una estrella binaria de rayos X de baja masa , la única conocida en la Gran Nube asociada con las emisiones X. [40]

Otra fuente de rayos X es el objeto DEM L 316 , formado por dos remanentes de supernova; El espectro de este objeto obtenido a través de observaciones de rayos X revela que la envoltura gaseosa de uno de los dos restos contiene un alto porcentaje de hierro , compatible con una explosión de supernova tipo Ia , mientras que la menor abundancia del segundo resto implica la explosión de un supernova de tipo II . [41]

Porque otros remanentes de supernova están asociados con el púlsar , como en el caso de SNR 0538-69.1, que contiene un púlsar con un período de 16 milisegundos, [42] y SNR 0540-697.[43]

Observación inversa

Desde un hipotético observador ubicado en la Gran Nube, la Vía Láctea sería un espectáculo imperdible: la magnitud aparente integrada de nuestra Galaxia sería de hecho igual a -2, es decir, 14 veces más brillante de lo que nos parece la LMC desde la Tierra, y ocuparía unos 36 ° de arco en la bóveda celeste , que es más de 70 veces el diámetro de la Luna llena .

Debido a la latitud galáctica relativamente alta de la Nube, este observador tendría una vista "oblicua" de la Vía Láctea, que por lo tanto sería completamente visible sin la interferencia del polvo interestelar , lo que hace que estudiar la Galaxia desde la Tierra sea notablemente difícil. [44]

La Pequeña Nube de Magallanes aparecería en cambio como un punto claro de magnitud aparente 0.6, más grande de lo que nos parece, y sería visible a más de 90 ° de la Vía Láctea; su tamaño y brillo parecerían similares a los de la Gran Nube vista desde la Tierra.

Galería de imágenes

Nota

  1. ^ a b c d y Base de datos extragaláctica de NASA / IPAC , en Resultados para la gran nube de Magallanes . Consultado el 19 de enero de 2007 .
  2. ^ a b ( EN ) Paul W. Hodge, Magellanic Cloud , britannica.com , Encyclopædia Britannica , 30 de agosto de 2009. Consultado el 28 de febrero de 2013 .
  3. ^ a b Piatek, Slawomir; Pryor, Carlton; Olszewski, Edward W., Movimientos adecuados de la gran nube de Magallanes y la pequeña nube de Magallanes: nuevo análisis de los datos del telescopio espacial Hubble , en The Astronomical Journal , vol. 153, n. 3, marzo de 2008, págs. 1024-1038, DOI : 10.1088 / 0004-6256 / 135/3/1024 . Consultado el 14 de mayo de 2009 .
  4. ^ a b c LM Macri, KZ Stanek, D. Bersier, LJ Greenhill, MJ Reid, A New Cepheid Distance to the Maser-Host Galaxy NGC 4258 y sus implicaciones para la constante de Hubble , en Astronomical Journal , vol. 652, 2006, pág. 1113.
  5. ^ Esto ocurre porque cuando el polo de la eclíptica está perfectamente en el cenit , la eclíptica , que está a 90 ° del polo, coincide exactamente con toda la circunferencia trazada por el horizonte ; por tanto, cuando el polo de la eclíptica está en el cenit, el Sol siempre está presente, en cualquier época del año, cerca del horizonte.
  6. ^ Tirion, Sinnott, Sky Atlas 2000.0 - Segunda edición , Cambridge University Press, ISBN 0-933346-90-5 . Consultado el 10 de enero de 2008 .
  7. ^ la Gran Nube de Magallanes , en astrolink.mclink.it . Consultado el 8 de enero de 2008 .
  8. ^ Observatoire de Paris (Abd-al-Rahman Al Sufi) , en messier.obspm.fr . Consultado el 19 de abril de 2007 .
  9. ^ Observatoire de Paris (LMC) , en messier.obspm.fr . Consultado el 19 de abril de 2007 .
  10. a b c H. Sawyer Hogg, Out of Old Books (Relato de las nubes de Magallanes de Von Humboldt) , en articles.adsabs.harvard.edu . Consultado 200801-15 .
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Carte celesti

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  • Tirion, The Cambridge Star Atlas 2000.0 , 3ª ed., Cambridge, USA, Cambridge University Press, 2001, ISBN 0-521-80084-6 .

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Immagine della Nube di Magellano con indicata la posizione degli oggetti più luminosi.

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