Rozplątywanie historii chmur Magellana

Chmury Magellana dwie pobliskie galaktyki karłowate łatwo widoczne gołym okiem na półkuli południowej są kluczem do zrozumienia dynamiki i ewolucji lokalnej grupy galaktyk. Czy dogłębne spojrzenie na te galaktyki pomoże nam zrozumieć ich skomplikowaną historię interakcji?

Największe galaktyki satelitarne Drogi Mlecznej, Chmury Magellana, mają skomplikowaną historię interakcji.
ESO / S. Brunier

Bliższe spojrzenie na naszych galaktycznych sąsiadów

Połączony widok optyczny i radiowy Drogi Mlecznej i Strumienia Magellana, pokazany na różowo.
David L. Nidever, i in., NRAO / AUI / NSF i Mellinger, Leiden / Argentine / Bonn Survey, Parkes Observatory, Westerbork Observatory i Arecibo Observatory

Małe i duże chmury magellaniczne (SMC i LMC) zostały dobrze zbadane, ale te galaktyki karłowate satelitarne nadal inspirują nowe odkrycia. Wśród nich jest pochodzenie Strumienia Magellana - pokosu neutralnego wodoru ciągnącego się przez Obłoki Magellana i rozciągającego się na ponad pół miliona lat świetlnych.

Początkowo sądzono, że Strumień Magellana był wynikiem interakcji pływowych podczas bliskich spotkań z Drogą Mleczną, ale dokładne dokładne badania ruchu ujawniły, że LMC i SMC po raz pierwszy przechodzą w pobliżu Drogi Mlecznej lub przebywają długo ( ~ 4 miliardy lat) orbituje wokół naszej galaktyki - więc Strumień Magellana musi wynikać z interakcji między dwiema galaktykami.

Jak długo LMC i SMC oddziałują i jak te interakcje ukształtowały obie galaktyki? Kluczem do zrozumienia historii tych galaktyk karłowatych jest mapowanie słabo związanych grawitacyjnie gwiazd na ich odległych krawędziach, które mogą być wciągane w strumienie pływowe lub wybrzuszenia, gdy każda galaktyka jest zniekształcona przez obecność drugiej.

Mapowanie krawędzi galaktyk

Mapa gęstości starożytnych gwiazd otaczających Chmury Magellana ujawnia rozszerzone struktury na północ i południe od LMC, podczas gdy zachodnie regiony galaktyki (po prawej) są obcięte. Kliknij, aby powiększyć.
Na podstawie Mackey i in. 2018 r

Dougal Mackey (Australian National University) i współpracownicy wykorzystali zdjęcia widzialne i bliskiej podczerwieni wykonane przez kamerę Dark Energy Camera (DECam) - instrument roboczy z badania Dark Energy Survey - do mapowania słabych przedmieść LMC i SMC.

Chociaż celem Dark Energy Survey jest lepsze zrozumienie natury ciemnej energii poprzez obserwacje supernowych, słabych soczewek grawitacyjnych i gromad galaktyk, jej wrażliwy system obrazowania i szerokie pole widzenia (średnica 2, 2 stopnia) sprawiają, że jest dobrze dopasowana do odkrywania słabych obrzeży pobliskich galaktyk.

Obrazy DECam Obłoków Magellana sondowały do ​​jasności powierzchni 32 jasności na sekundę łuku kwadratowego, umożliwiając Mackey i współpracownikom zbadanie, w jaki sposób różne populacje gwiazd są rozmieszczone w zewnętrznych obszarach tych galaktyk.

Struktury ujawnione w słabym świetle gwiazd

Mapy gęstości gwiazdowej dla populacji młodych (<1 Gyr) i średniego wieku (1, 5–4 Gyr). Młode gwiazdy śledzą most między galaktykami, podczas gdy gwiazdy w średnim wieku są przesunięte względem starożytnych gwiazd w kierunku LMC. Kliknij, aby powiększyć.
Na podstawie Mackey i in. 2018 r

Mapowanie gęstości gwiazd ujawniło wyraźne struktury gwiezdne na obrzeżach LMC i SMC. Podczas gdy poprzednie badania odkryły izolowane podstruktury na zewnętrznych granicach LMC, widok panoramiczny z tego badania podkreśla wzajemnie połączony charakter tych struktur.

Jednym ważnym odkryciem jest to, że populacja gwiazdowa SMC w średnim wieku (1, 5–4 Gyr) jest wyraźnie zrównoważona w stosunku do starożytnej (~ 11 Gyr) populacji gwiezdnej. Wynik ten sugeruje, że Chmury Magellana mogły być połączone grawitacyjnie już kilka miliardów lat - co sugeruje, że galaktyki te odbywają pierwszą podróż za Drogę Mleczną. Przyszłe prace symulacyjne mogą zapewnić bardziej spójny obraz interakcji LMC – SMC, pomagając nam lepiej zrozumieć, jak ewoluowali nasi bliscy sąsiedzi.

Cytat

Dougal Mackey i in. 2018 ApJL 858 L21. doi: 10.3847 / 2041-8213 / aac175

Powiązane artykuły w czasopiśmie

  • Obrazowanie niskiej jasności powierzchni układu magellanicznego: odciski interakcji pływowych między chmurami na obrzeżach gwiazdy: 10.3847 / 0004-637X / 825/1/20
  • SMASH: Ankieta MAgellanic Stellar History doi: 10.3847 / 1538-3881 / aa8d1c
  • Niezwykle słaby kandydat do Galaxy odkryty we wczesnych danych z Magellanic Satellites Survey doi: 10.3847 / 2041-8205 / 833/1 / L5
  • OGLE-ING the Magellanic System: Gwiezdne populacje w Magellanic Bridge doi: 10.1088 / 0004-637X / 795/2/108
  • SMASH 1: Bardzo słaba gromada kulista zakłócająca zewnętrzne zasięgi LMC? doi: 10.3847 / 2041-8205 / 830/1 / L10
  • Beasts of the Southern Wild: Discovery of Nine Ultra Faint Satellites w pobliżu Magellanic Clouds. doi: 10.1088 / 0004-637X / 805/2/130

Ten post pierwotnie ukazał się w AAS Nova, w którym zamieszczono najważniejsze informacje z czasopism American Astronomical Society.