Od pradávna se lidé dívali na noční oblohu a žasli nad nebeskými objekty, které se na ně dívaly. Zatímco kdysi byly tyto objekty považovány za objekty božské povahy a později byly mylně považovány za komety nebo jiné astrologické úkazy, pokračující pozorování a zdokonalování přístrojů vedlo k tomu, že tyto objekty byly identifikovány tak, jak jsou.
Například existují Malé a Velké Magellanovo mračno, dva velké oblaky hvězd a plynu, které lze pozorovat pouhým okem na jižní polokouli. Nacházejí se ve vzdálenosti 200 000, respektive 160 000 světelných let od Galaxie Mléčné dráhy a jejich skutečná povaha byla pochopena teprve před sto lety. A přesto tyto objekty stále skrývají některé záhady, které dosud nebyly vyřešeny.
Charakteristika:
Velké Magellanovo mračno (LMC) a sousední Malé Magellanovo mračno (SMC) jsou hvězdné oblasti, které obíhají kolem naší Galaxie a nápadně připomínají oddělené části Mléčné dráhy. Ačkoli je na noční obloze dělí 21 stupňů, což je asi 42násobek šířky Měsíce v úplňku, jejich skutečná vzdálenost je od sebe asi 75 000 světelných let.
Velké Magellanovo mračno se nachází asi 160 000 světelných let od Mléčné dráhy v souhvězdí Dorada. To z něj činí třetí nejbližší galaxii k nám, hned po trpasličích galaxiích Sagittarius a Canis Major. Mezitím se Malé Magellanovo mračno nachází v souhvězdí Tucana ve vzdálenosti asi 200 000 světelných let.
Malé Magellanovo mračno má zhruba dvojnásobný průměr než Malé Magellanovo mračno, jeho průměr činí asi 14 000 světelných let oproti 7 000 světelných let (oproti 100 000 světelných let u Mléčné dráhy). To z ní činí čtvrtou největší galaxii v naší Místní skupině galaxií po Mléčné dráze, Andromedě a Galaxii v Trojúhelníku. LMC je asi 10 miliardkrát hmotnější než naše Slunce (asi desetina hmotnosti Mléčné dráhy), zatímco SMC odpovídá asi 7 miliardám hmotností Slunce.
Z hlediska struktury astronomové zařadili LMC mezi galaxie nepravidelného typu, ale ve svém středu má velmi výrazný pruh. Ergo je možné, že před gravitační interakcí s Mléčnou dráhou se jednalo o tyčovou spirálu. SMC také obsahuje centrální tyčovou strukturu a spekuluje se, že i ona byla kdysi tyčovou spirální galaxií, která byla narušena Mléčnou dráhou a stala se poněkud nepravidelnou.
Kromě odlišné struktury a nižší hmotnosti se od naší galaxie liší ve dvou zásadních věcech. Zaprvé jsou bohaté na plyn – to znamená, že větší část jejich hmoty tvoří vodík a helium – a mají slabou metalicitu (to znamená, že jejich hvězdy jsou méně bohaté na kovy než hvězdy Mléčné dráhy). Obě mají mlhoviny a mladé hvězdné populace, ale jsou tvořeny hvězdami od velmi mladých až po velmi staré.
V podstatě právě tato hojnost plynu zajišťuje, že Magellanova mračna jsou schopna vytvářet nové hvězdy, přičemž stáří některých z nich je jen několik set milionů let. To platí zejména pro LMC, která produkuje nové hvězdy ve velkém množství. Dobrým příkladem je rudě zářící mlhovina Tarantule, gigantická hvězdotvorná oblast, která se nachází 160 000 světelných let od Země.
Astronomové odhadují, že Magellanova oblaka vznikla přibližně před 13 miliardami let, tedy ve stejné době jako Galaxie Mléčná dráha. Již delší dobu se také předpokládá, že Magellanova oblaka obíhají kolem Mléčné dráhy ve vzdálenostech blízkých jejich současné vzdálenosti. Pozorování a teoretické důkazy však naznačují, že oblaka byla značně deformována slapovými interakcemi s Mléčnou dráhou, když se k ní přibližovala
To naznačuje, že se pravděpodobně nedostávala často tak blízko Mléčné dráhy, jako je tomu nyní. Například měření provedená Hubbleovým vesmírným dalekohledem v roce 2006 naznačila, že Magellanova oblaka se mohou pohybovat příliš rychle na to, aby byla dlouhodobými průvodci Mléčné dráhy. Ve skutečnosti se zdá, že jejich excentrické dráhy kolem Mléčné dráhy naznačují, že se od počátku vesmíru přiblížily k naší galaxii pouze jednou.
V roce 2010 následovala studie, která naznačila, že Magellanovými oblaky mohou procházet oblaka, která byla v minulosti pravděpodobně vyvržena z Galaxie v Andromedě. O vzájemném působení Magellanových mračen a Mléčné dráhy svědčí jejich struktura a proudy neutrálního vodíku, které je spojují. Jejich gravitace ovlivňuje i Mléčnou dráhu a deformuje vnější části galaktického disku.
Historie pozorování:
Na jižní polokouli byla Magellanova oblaka součástí pověstí a mytologie původních obyvatel, včetně australských Aboriginců, Maorů na Novém Zélandu a Polynésanů v jižním Pacifiku. Posledně jmenovaným sloužily jako důležité navigační ukazatele, zatímco Maorové je používali jako předpovědi větrů.
Ačkoli studie o Magellanových oblacích pochází z 1. tisíciletí př. n. l., nejstarší dochovaný záznam pochází od perského astronoma Al Sufiho z 10. století. Ve svém pojednání Kniha o stálých hvězdách z roku 964 nazval LMC al-Bakr („Ovce“) „jižních Arabů“. Poznamenal také, že Oblak není viditelný ze severní Arábie nebo Bagdádu, ale lze jej pozorovat na nejjižnějším cípu Arabského poloostrova.
Předpokládá se, že koncem 15. století se Evropané s Magellanovými oblaky seznámili díky průzkumným a obchodním misím, které je zavedly na jih od rovníku. Například portugalští a holandští námořníci je znali jako Kapská oblaka, protože je bylo možné pozorovat pouze při plavbě kolem Hornova mysu (Jižní Amerika) a mysu Dobré naděje (Jižní Afrika).
Během cesty Ferdinanda Magellana kolem Země (1519-22) popsal Magellanova oblaka Benátčan Antonio Pigafetta (Magellanův kronikář) jako slabé hvězdokupy. V roce 1603 vydal německý nebeský kartograf Johann Bayer svůj nebeský atlas Uranometria, kde menší oblaka pojmenoval „Nebecula Minor“ (latinsky „Malý oblak“).
V letech 1834-1838 prováděl anglický astronom John Herschel z Královské observatoře na mysu Dobré naděje průzkum jižní oblohy. Při pozorování SMC ji popsal jako oblačnou hmotu světla oválného tvaru s jasným středem a katalogizoval v ní koncentraci 37 mlhovin a hvězdokup.
V roce 1891 otevřela Harvard College Observatory pozorovací stanici v jižním Peru. V letech 1893-1906 astronomové používali 61cm (24palcový) dalekohled této observatoře k průzkumu a fotografování LMC a SMC. Jedním z takových astronomů byla Henriette Swan Leavittová, která observatoř využila k objevu cefických proměnných hvězd v SMC.
Její poznatky byly publikovány v roce 1908 ve studii nazvané „1777 proměnných v Magellanových mračnech“, v níž ukázala vztah mezi periodou proměnnosti těchto hvězd a jejich svítivostí – což se stalo velmi spolehlivým prostředkem k určení vzdálenosti. To umožnilo určit vzdálenost SMC a v následujících desetiletích se stalo standardní metodou měření vzdáleností k jiným galaxiím.
Jak již bylo uvedeno, v roce 2006 byla oznámena měření provedená pomocí Hubbleova vesmírného dalekohledu, která naznačovala, že Velké a Malé Magellanovo mračno se možná pohybují příliš rychle na to, aby obíhaly kolem Mléčné dráhy. To dalo podnět k teorii, že vznikla v jiné galaxii, nejspíše v Andromedě, a byla vyvržena během galaktického splynutí.
Vzhledem k jejich složení budou tato oblaka – zejména LMC – ještě nějakou dobu vytvářet nové hvězdy. A nakonec, za miliony let, mohou tato mračna splynout s naší Galaxií Mléčnou dráhou. Nebo mohou kolem nás nadále obíhat, procházet dostatečně blízko, aby nasávaly vodík a pokračovaly v procesu tvorby hvězd.
Ale za několik miliard let, až se Galaxie v Andromedě srazí s naší Galaxií, možná nebudou mít jinou možnost než splynout s obří galaxií, která z toho vznikne. Dalo by se říci, že Andromeda lituje, že je vyplivla, a přijde si pro ně!
O Magellanových oblacích jsme pro Universe Today napsali mnoho článků. Zde jsou: Co je Malé Magellanovo mračno, Co je Velké Magellanovo mračno, Ukradené:
Pokud vás zajímají další informace o galaxiích, podívejte se na stránky Hubblesite News Releases on Galaxies a zde je vědecká stránka NASA o galaxiích.
Nahráli jsme také epizodu pořadu Astronomy Cast o galaxiích – Episode 97: Galaxie.