Fin dall’antichità, gli esseri umani guardano il cielo notturno e si stupiscono degli oggetti celesti che li guardano. Mentre un tempo si pensava che questi oggetti fossero di natura divina, e successivamente venivano scambiati per comete o altri fenomeni astrologici, l’osservazione continua e i miglioramenti nella strumentazione hanno portato a identificare questi oggetti per quello che sono.
Per esempio, ci sono la Piccola e la Grande Nube di Magellano, due grandi nubi di stelle e gas che possono essere viste a occhio nudo nell’emisfero meridionale. Situate ad una distanza di 200.000 e 160.000 anni luce dalla Galassia della Via Lattea (rispettivamente), la vera natura di questi oggetti è stata compresa solo da circa un secolo. Eppure, questi oggetti hanno ancora alcuni misteri che devono ancora essere risolti.
Caratteristiche:
La Grande Nube di Magellano (LMC) e la vicina Piccola Nube di Magellano (SMC) sono regioni stellate che orbitano intorno alla nostra galassia, e sembrano vistosamente come pezzi staccati della Via Lattea. Anche se sono separate da 21 gradi nel cielo notturno – circa 42 volte la larghezza della luna piena – la loro vera distanza è di circa 75.000 anni luce l’una dall’altra.
La Grande Nube di Magellano si trova a circa 160.000 anni luce dalla Via Lattea, nella costellazione del Dorado. Questo la rende la terza galassia più vicina a noi, dietro le galassie nane del Sagittario e del Canis Major. Nel frattempo, la Piccola Nube di Magellano si trova nella costellazione di Tucana, a circa 200.000 anni luce di distanza.
La LMC ha circa il doppio del diametro della SMC, misurando circa 14.000 anni luce di diametro contro 7.000 anni luce (rispetto ai 100.000 anni luce della Via Lattea). Questo la rende la quarta galassia più grande del nostro Gruppo Locale di galassie, dopo la Via Lattea, Andromeda e la Galassia Triangulum. La LMC è circa 10 miliardi di volte più massiccia del nostro Sole (circa un decimo della massa della Via Lattea), mentre la SMC è equivalente a circa 7 miliardi di masse solari.
In termini di struttura, gli astronomi hanno classificato la LMC come una galassia di tipo irregolare, ma ha una barra molto prominente nel suo centro. Ergo, è possibile che fosse una spirale barrata prima delle sue interazioni gravitazionali con la Via Lattea. Anche l’SMC contiene una struttura a barra centrale e si ipotizza che anch’essa fosse una galassia a spirale barrata che è stata interrotta dalla Via Lattea per diventare in qualche modo irregolare.
A parte la loro diversa struttura e la massa inferiore, differiscono dalla nostra galassia in due modi principali. In primo luogo, sono ricche di gas – il che significa che una frazione maggiore della loro massa è idrogeno ed elio – e hanno una scarsa metallicità (il che significa che le loro stelle sono meno ricche di metallo di quelle della Via Lattea). Entrambe possiedono nebulose e popolazioni stellari giovani, ma sono composte da stelle che vanno da molto giovani a molto vecchie.
In effetti, questa abbondanza di gas è ciò che assicura che le Nubi di Magellano siano in grado di creare nuove stelle, con alcune che hanno solo poche centinaia di milioni di anni. Questo è particolarmente vero per la LMC, che produce nuove stelle in grande quantità. Un buon esempio di questo è la rossa e luminosa Nebulosa Tarantola, una gigantesca regione di formazione stellare che si trova a 160.000 anni luce dalla Terra.
Gli astronomi stimano che le Nubi di Magellano si siano formate circa 13 miliardi di anni fa, circa nello stesso periodo della Via Lattea. Si è anche creduto per qualche tempo che le nubi di Magellano abbiano orbitato intorno alla Via Lattea a distanze prossime a quelle attuali. Tuttavia, l’evidenza osservativa e teorica suggerisce che le nubi sono state notevolmente distorte dalle interazioni di marea con la Via Lattea mentre si avvicinano ad essa.
Questo indica che probabilmente non si sono avvicinate così spesso alla Via Lattea come ora. Per esempio, le misurazioni condotte con il telescopio spaziale Hubble nel 2006 hanno suggerito che le nubi di Magellano potrebbero muoversi troppo velocemente per essere compagne a lungo termine della Via Lattea. Infatti, le loro orbite eccentriche intorno alla Via Lattea sembrerebbero indicare che si sono avvicinate alla nostra galassia solo una volta dall’inizio dell’universo.
Questo è stato seguito nel 2010 da uno studio che ha indicato che le Nubi di Magellano potrebbero essere nubi di passaggio che sono state probabilmente espulse dalla Galassia di Andromeda in passato. Le interazioni tra le Nubi di Magellano e la Via Lattea sono evidenziate dalla loro struttura e dai flussi di idrogeno neutro che le collegano. La loro gravità ha influenzato anche la Via Lattea, distorcendo le parti esterne del disco galattico.
Storia dell’osservazione:
Nell’emisfero meridionale, le nubi di Magellano facevano parte della tradizione e della mitologia degli abitanti nativi, compresi gli aborigeni australiani, i Maori della Nuova Zelanda e i polinesiani del Pacifico meridionale. Per questi ultimi, servivano come importanti indicatori di navigazione, mentre i Maori li usavano come predittori dei venti.
Sebbene lo studio delle nubi di Magellano risalga al primo millennio a.C., la più antica testimonianza esistente proviene dall’astronomo persiano del X secolo Al Sufi. Nel suo trattato del 964, Book of Fixed Stars, chiamò la LMC al-Bakr (“la pecora”) “degli arabi del sud”. Egli notò anche che la Nube non è visibile dall’Arabia settentrionale o da Baghdad, ma potrebbe essere vista all’estremità più meridionale della Penisola Arabica.
Dalla fine del XV secolo, si ritiene che gli europei abbiano conosciuto le Nubi di Magellano grazie alle missioni di esplorazione e commercio che li portarono a sud dell’equatore. Per esempio, i marinai portoghesi e olandesi arrivarono a conoscerle come Nubi del Capo, dato che potevano essere viste solo navigando intorno a Capo Horn (Sud America) e al Capo di Buona Speranza (Sud Africa).
Durante la circumnavigazione della Terra di Ferdinando Magellano (1519-22), le Nubi di Magellano furono descritte dal veneziano Antonio Pigafetta (cronista di Magellano) come fiochi ammassi di stelle. Nel 1603, il cartografo celeste tedesco Johann Bayer pubblicò il suo atlante celeste Uranometria, dove chiamò la nube più piccola “Nebecula Minor” (latino per “Piccola Nube”).
Tra il 1834 e il 1838, l’astronomo inglese John Herschel condusse indagini del cielo meridionale dall’Osservatorio Reale al Capo di Buona Speranza. Osservando l’SMC, lo descrisse come una massa nuvolosa di luce di forma ovale con un centro luminoso, e catalogò una concentrazione di 37 nebulose e ammassi al suo interno.
Nel 1891, l’Osservatorio dell’Harvard College aprì una stazione di osservazione nel Perù meridionale. Dal 1893 al 1906, gli astronomi utilizzarono il telescopio da 61 cm (24 pollici) dell’osservatorio per osservare e fotografare la LMC e la SMC. Uno di questi astronomi fu Henriette Swan Leavitt, che usò l’osservatorio per scoprire le stelle variabili cefalate nel SMC.
Le sue scoperte furono pubblicate nel 1908 uno studio intitolato “1777 variabili nelle Nubi di Magellano”, in cui mostrò la relazione tra il periodo di variabilità di queste stelle e la luminosità – che divenne un mezzo molto affidabile per determinare la distanza. Questo permise di determinare la distanza delle SMC e divenne il metodo standard per misurare la distanza di altre galassie nei decenni a venire.
Come già notato, nel 2006 sono state annunciate delle misurazioni effettuate con il telescopio spaziale Hubble che suggerivano che la Grande e la Piccola Nube di Magellano potrebbero muoversi troppo velocemente per orbitare attorno alla Via Lattea. Questo ha fatto nascere la teoria che abbiano avuto origine in un’altra galassia, molto probabilmente Andromeda, e siano state cacciate durante una fusione galattica.
Data la loro composizione, queste nubi – specialmente la LMC – continueranno a produrre nuove stelle ancora per qualche tempo. E alla fine, tra milioni di anni, queste nubi potrebbero fondersi con la nostra Galassia della Via Lattea. Oppure, potrebbero continuare ad orbitare intorno a noi, passando abbastanza vicino per succhiare idrogeno e continuare il loro processo di formazione di stelle.
Ma tra qualche miliardo di anni, quando la galassia di Andromeda si scontrerà con la nostra, potrebbero trovarsi a non avere altra scelta che fondersi con la galassia gigante che ne risulta. Si potrebbe dire che Andromeda si pente di averle sputate fuori, e sta venendo a raccoglierle!
Abbiamo scritto molti articoli sulle Nubi di Magellano per Universo Oggi. Ecco Cos’è la Piccola Nube di Magellano, Cos’è la Grande Nube di Magellano, Rubato: Magellanic Clouds – Return to Andromeda, The Magellanic Clouds are Here for the First Time.
Se volete maggiori informazioni sulle galassie, guardate Hubblesite’s News Releases on Galaxies, e qui la pagina scientifica della NASA sulle galassie.
Abbiamo anche registrato un episodio di Astronomy Cast sulle galassie – Episodio 97: Galassie.