WAS SIND MAGELLANSCHE WOLKEN?

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Seit jeher starren Menschen in den Nachthimmel und sind erstaunt über die Himmelsobjekte, die auf sie zurückblicken. Während diese Objekte einst als göttlich angesehen und später mit Kometen oder anderen astrologischen Phänomenen verwechselt wurden, haben fortlaufende Beobachtungen und Verbesserungen der Instrumentierung dazu geführt, dass diese Objekte als solche identifiziert wurden.

Zum Beispiel gibt es die kleinen und großen Magellanschen Wolken, zwei große Wolken aus Sternen und Gas, die mit bloßem Auge auf der südlichen Hemisphäre gesehen werden können. In einer Entfernung von 200.000 bzw. 160.000 Lichtjahren von der Milchstraße befindet sich die wahre Natur dieser Objekte erst seit etwa einem Jahrhundert. Und doch haben diese Objekte noch einige Rätsel, die noch gelöst werden müssen.

Eigenschaften:

Die Große Magellansche Wolke (LMC) und die benachbarte Kleine Magellansche Wolke (SMC) sind Sternenregionen, die unsere Galaxie umkreisen und auffällig wie abgelöste Teile der Milchstraße aussehen. Obwohl sie am Nachthimmel um 21 Grad voneinander getrennt sind - ungefähr 42-mal so breit wie der Vollmond - beträgt ihre wahre Entfernung ungefähr 75.000 Lichtjahre voneinander.

Die Große Magellansche Wolke befindet sich etwa 160.000 Lichtjahre von der Milchstraße entfernt im Sternbild Dorado. Dies macht es zur drittnächsten Galaxie hinter uns, hinter den Galaxien Sagittarius Dwarf und Canis Major Dwarf. Inzwischen befindet sich die kleine Magellansche Wolke im Sternbild Tucana, etwa 200.000 Lichtjahre entfernt.

Die LMC ist ungefähr doppelt so groß wie die SMC und misst etwa 14.000 Lichtjahre im Vergleich zu 7.000 Lichtjahren (im Vergleich zu 100.000 Lichtjahren bei der Milchstraße). Damit ist es nach der Milchstraße, Andromeda und der Triangulum-Galaxie die viertgrößte Galaxie in unserer lokalen Galaxiengruppe. Die LMC ist ungefähr 10 Milliarden Mal so massereich wie unsere Sonne (ungefähr ein Zehntel der Masse der Milchstraße), während die SMC ungefähr 7 Milliarden Sonnenmassen entspricht.

In Bezug auf die Struktur haben Astronomen die LMC als eine Galaxie vom unregelmäßigen Typ klassifiziert, aber sie hat einen sehr markanten Balken in ihrer Mitte. Ergo ist es möglich, dass es vor seinen Gravitationswechselwirkungen mit der Milchstraße eine vergitterte Spirale war. Das SMC enthält auch eine zentrale Stabstruktur und es wird spekuliert, dass es auch einmal eine Barred-Spiral-Galaxie war, die durch die Milchstraße zerstört wurde, um etwas unregelmäßig zu werden.

Abgesehen von ihrer unterschiedlichen Struktur und geringeren Masse unterscheiden sie sich in zweierlei Hinsicht von unserer Galaxie. Erstens sind sie gasreich - was bedeutet, dass ein höherer Anteil ihrer Masse Wasserstoff und Helium ist - 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 jedoch aus Sternen, die von sehr jung bis sehr alt reichen.

Tatsächlich sorgt diese Fülle an Gas dafür, dass die Magellanschen Wolken neue Sterne erschaffen können, 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 der leuchtend rote Vogelspinnennebel, eine gigantische Sternentstehungsregion, die 160.000 Lichtjahre von der Erde entfernt liegt.

Astronomen schätzen, dass die Magellanschen Wolken vor ungefähr 13 Milliarden Jahren entstanden sind, ungefähr zur gleichen Zeit wie die Milchstraßengalaxie. Es wird auch seit einiger Zeit angenommen, dass die Magellanschen Wolken die Milchstraße in der Nähe ihrer aktuellen Entfernungen umkreisen. Beobachtungs- und theoretische Hinweise deuten jedoch darauf hin, dass die Wolken durch Gezeitenwechselwirkungen mit der Milchstraße in ihrer Nähe stark verzerrt wurden.

Dies weist darauf hin, dass sie der Milchstraße wahrscheinlich nicht so nahe gekommen sind wie jetzt. Zum Beispiel deuteten Messungen, die 2006 mit dem Hubble-Weltraumteleskop durchgeführt wurden, darauf hin, dass sich die Magellanschen Wolken möglicherweise zu schnell bewegen, um langfristige Begleiter der Milchstraße zu sein. Tatsächlich scheinen ihre exzentrischen Umlaufbahnen um die Milchstraße darauf hinzudeuten, dass sie unserer Galaxie seit Beginn des Universums nur einmal nahe gekommen sind.

2010 folgte eine Studie, die darauf hinwies, dass die Magellanschen Wolken möglicherweise Wolken passieren, die in der Vergangenheit wahrscheinlich aus der Andromeda-Galaxie vertrieben wurden. Die Wechselwirkungen zwischen den Magellanschen Wolken und der Milchstraße werden durch ihre Struktur und die sie verbindenden Ströme neutralen Wasserstoffs 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 Überlieferung und Mythologie der Ureinwohner, einschließlich der australischen Aborigines, der Maori von Neuseeland und der polynesischen Bevölkerung im Südpazifik. Für letztere dienten sie als wichtige Navigationsmarkierungen, während die Maori sie als Prädiktoren für die Winde verwendeten.

Während die Studie Magellanic Clouds 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 964 Buch der Fixsternerief er die LMC an al-Bakr ("Das Schaf") "der Südaraber". 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 die Europäer die Magellanschen Wolken dank Explorations- und Handelsmissionen, die sie südlich des Äquators führten, kennengelernt haben. Zum Beispiel lernten portugiesische und niederländische Seeleute sie als Cape Clouds kennen, da sie nur beim Segeln um Kap Hoorn (Südamerika) und das Kap der Guten Hoffnung (Südafrika) gesehen werden konnten.

Während der Umrundung der Erde durch Ferdinand Magellan (1519–22) wurden die Magellanschen Wolken vom Venezianer Antonio Pigafetta (Magellans Chronist) als dunkle Sternhaufen beschrieben. 1603 veröffentlichte der deutsche Himmelskartograf Johann Bayer seinen Himmelsatlas Uranometria, wo er die kleinere Wolke "Nebecula Minor" (lateinisch für "Little Cloud") nannte.

Zwischen 1834 und 1838 führte der englische Astronom John Herschel vom Royal Observatory am Kap der Guten Hoffnung aus Untersuchungen des südlichen Himmels durch. Während er das SMC beobachtete, beschrieb er es als eine trübe 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 verwendeten Astronomen das 61-cm-Teleskop des Observatoriums, um das LMC und das SMC zu vermessen und zu fotografieren. Eine solche Astronomin war Henriette Swan Leavitt, die das Observatorium nutzte, um Cephied Variable-Sterne in der SMC zu entdecken.

Ihre Ergebnisse wurden 1908 in einer Studie mit dem Titel „1777 Variablen in den Magellanschen Wolken“ veröffentlicht, in der sie die Beziehung zwischen der Variabilitätsperiode dieses Sterns und der Leuchtkraft zeigte - was ein sehr zuverlässiges 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.

Wie bereits erwähnt, wurden 2006 Messungen des Hubble-Weltraumteleskops angekündigt, die darauf hindeuten, dass sich die großen und kleinen Magellanschen Wolken möglicherweise zu schnell bewegen, um die Milchstraße zu umkreisen. Dies hat zu der Theorie geführt, dass sie aus einer anderen Galaxie stammen, höchstwahrscheinlich aus Andromeda, und während einer galaktischen Fusion rausgeschmissen wurden.

Aufgrund ihrer Zusammensetzung werden diese Wolken - insbesondere die LMC - noch einige Zeit neue Sterne bilden. Und schließlich, in Millionen von Jahren, können diese Wolken mit unserer eigenen Milchstraßengalaxie verschmelzen. Oder sie könnten uns weiter umkreisen und nahe genug vorbeikommen, um Wasserstoff aufzusaugen und ihren Sternentstehungsprozess fortzusetzen.

Aber in ein paar Milliarden Jahren, wenn die Andromeda-Galaxie mit unserer kollidiert, haben sie möglicherweise keine andere Wahl, als mit der daraus resultierenden riesigen Galaxie zu verschmelzen. Man könnte sagen, Andromeda bedauert es, sie ausgespuckt zu haben und kommt, um sie abzuholen!

Wir haben viele Artikel über das Magellanic Clouds for Space Magazine geschrieben. 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 weitere Informationen zu Galaxien wünschen, lesen Sie die Pressemitteilungen von Hubblesite zu Galaxien und die Wissenschaftsseite der NASA zu Galaxien.

Wir haben auch eine Episode von Astronomy Cast über Galaxien aufgenommen - Episode 97: Galaxien.

Quellen: