Wielki Obłok Magellana i jego niezwykłe halo
Wielki Obłok Magellana, znany również jako LMC, jest jednym z najbliższych sąsiadów Drogi Mlecznej. Ta karłowata na południowym niebie ma średnicę 20 razy większą niż pozorna średnica Księżyca w pełni i posiada niezwykłe halo, które zostało zniekształcone przez naszą galaktykę.
Wielu badaczy teoretyzuje, że LMC nie znajduje się na orbicie wokół naszej galaktyki, ale po prostu ją mija. Naukowcy ci uważają, że Wielki Obłok Magellana właśnie zakończył swoje największe zbliżenie do znacznie masywniejszej Drogi Mlecznej. Przejście to zdmuchnęło większość halo (sferyczny obszar otaczający dysk galaktyk) gazu otaczającego LMC.
Po raz pierwszy, astronomowie z NASA, za pomocą Teleskopu Hubble’a byli w stanie zmierzyć rozmiar halo Wielkiego Obłoku Magellana. W ramach nowego badania, opublikowanego w czasopiśmie The Astrophysical Journal Letters, naukowcy odkryli, że jest ono niewiarygodnie małe, ma średnicę około 50 tysięcy lat świetlnych. To około 10 razy mniej niż halo innych podobnych galaktyk o tej masie, a jego zwartość opowiada historię spotkania z Drogą Mleczną.
„LMC to galaktyka, która przetrwała. Chociaż straciła dużo gazu, pozostało go wystarczająco dużo, aby nadal tworzyć nowe gwiazdy. Tak więc nowe regiony gwiazdotwórcze mogą nadal powstawać. Mniejsza galaktyka nie przetrwałaby – zniknąłby z niej gaz, a jedynie pozostał zbiór starzejących się czerwonych gwiazd” – mówi Andrew Fox z ESA.
Chociaż Wielki Obłok Magellana jest w nieco gorszym stanie, nadal zachowuje zwarte, krótkie halo gazu – coś, czego nie byłby w stanie grawitacyjnie utrzymać, gdyby był mniej masywny. Masa LMC stanowi 10 procent masy Drogi Mlecznej, co czyni ją cięższą niż większość galaktyk karłowatych.
„Ze względu na gigantyczne halo Drogi Mlecznej, gaz w LMC jest ścięty lub zgaszony. Ale nawet w przypadku tej katastrofalnej interakcji z Drogą Mleczną, Wielki Obłok Magellana był w stanie zachować 10 procent swojego halo ze względu na dużą masę” – wyjaśniła Sapna Mishra z NASA.
Większość halo LMC została zdmuchnięta w wyniku zjawiska zwanego „strippingiem ciśnieniowym”. Gęste otoczenie Drogi Mlecznej odpychało nadlatujący Wielki Obłok Magellana i tworzyło smugę gazu ciągnącą się za galaktyką karłowatą, podobną do ogona komety.
„Lubię myśleć o Drodze Mlecznej jak o gigantycznej suszarce do włosów, która zdmuchuje gaz z LMC, gdy ten do nas docierał. Nasza galaktyka odpychała się z taką siłą, że ciśnienie pozbawiło większość pierwotnej masy halo LMC. Zostało go tylko trochę i jest to mała, zwarta pozostałość, którą teraz widzimy” – twierdzi Fox.
Ponieważ ciśnienie wypychało znaczną część halo Wielkiego Obłoku Magellana, gaz zwalnił i ostatecznie opadł w kierunku Drogi Mlecznej. Jednakże, ponieważ LMC właśnie minęła swoje największe zbliżenie do Drogi Mlecznej i ponownie oddala się w przestrzeń kosmiczną, naukowcy nie spodziewają się utraty całego halo.
Aby przeprowadzić to badanie, astronomowie przeanalizowali obserwacje w ultrafiolecie z Mikulski Archive for Space Telescopes w NASA. Większość światła ultrafioletowego jest blokowana przez ziemską atmosferę, więc naukowcy nie mogą go obserwować za pomocą teleskopów naziemnych. Hubble jest jedynym dostępnym obecnie teleskopem kosmicznym wyposażonym do wykrywania tych długości fal świetlnych, więc badanie to było możliwe tylko za pomocą niego.
Astronomowie zbadali halo wykorzystując światło tła 28 jasnych kwazarów. Uważa się, że są one najjaśniejszym typem aktywnych jąder galaktyk i są zasilane przez supermasywne czarne dziury. Świecąc jak latarnie morskie, pozwalają naukowcom pośrednio „zobaczyć” gaz w halo poprzez pochłanianie światła tła. Kwazary występują we Wszechświecie w ekstremalnych odległościach od naszej galaktyki.
Naukowcy wykorzystali dane ze spektrografu Hubble’a Cosmic Origins Spectrograph (COS) do wykrycia obecności gazu w halo poprzez sposób, w jaki pochłania on określone kolory światła z kwazarów tła. Spektrograf rozbija światło na składowe długości fal, aby ujawnić wskazówki dotyczące stanu obiektu, jego temperatury, prędkości, ilości, odległości i składu. Za pomocą COS zmierzono prędkość gazu wokół LMC, co pozwoliło określić rozmiar halo.
Ze względu na swoją masę i bliskość Drogi Mlecznej, Wielki Obłok Magellana jest wyjątkowy, ponieważ obserwacje jego interakcji z naszą galaktyką może pomóc astronomom zrozumieć, co działo się we wczesnym Wszechświecie, gdy galaktyki były bliżej siebie. Pokazuje również, jak nieuporządkowany i skomplikowany jest proces wzajemnego oddziaływania galaktyk.
Emil Gołoś
