Sinds de oudheid tuurt de mens naar de nachtelijke hemel en verbaast zich over de hemellichamen die naar hem terugkijken. Vroeger werd gedacht dat deze objecten goddelijk van aard waren en later werden ze aangezien voor kometen of andere astrologische verschijnselen, maar door voortdurende observatie en verbeteringen in de instrumenten zijn deze objecten nu geïdentificeerd voor wat ze zijn.
Zo zijn er bijvoorbeeld de Kleine en Grote Magelhaense Wolken, twee grote wolken van sterren en gas die met het blote oog kunnen worden waargenomen op het zuidelijk halfrond. Deze bevinden zich op een afstand van respectievelijk 200.000 en 160.000 lichtjaar van het Melkwegstelsel, en de ware aard van deze objecten is pas sinds ongeveer een eeuw bekend. En toch hebben deze objecten nog enkele mysteries die nog moeten worden opgelost.
Karakteristieken:
De Grote Magelhaense Wolk (LMC) en de aangrenzende Kleine Magelhaense Wolk (SMC) zijn stervormige gebieden die rond ons melkwegstelsel draaien, en er opvallend uitzien als losgeraakte stukken van de Melkweg. Hoewel ze aan de nachthemel 21 graden van elkaar verwijderd zijn – ongeveer 42 keer de breedte van de volle maan – is hun werkelijke afstand ongeveer 75.000 lichtjaar van elkaar.
De Grote Magelhaense Wolk bevindt zich op ongeveer 160.000 lichtjaar van de Melkweg, in het sterrenbeeld Dorado. Daarmee is het het op twee na dichtste sterrenstelsel bij ons, na de dwergstelsels Sagittarius en Canis Major. Ondertussen bevindt de Kleine Magelhaense Wolk zich in het sterrenbeeld Tucana, op ongeveer 200.000 lichtjaar afstand.
De LMC is ruwweg twee keer zo groot als de SMC, met een doorsnede van zo’n 14.000 lichtjaar tegenover 7.000 lichtjaar (vergeleken met 100.000 lichtjaar voor de Melkweg). Daarmee is het het op drie na grootste melkwegstelsel in onze Lokale Groep van melkwegstelsels, na de Melkweg, Andromeda en het Driehoeksstelsel. De LMC is ongeveer 10 miljard maal zo massief als onze Zon (ongeveer een tiende van de massa van de Melkweg), terwijl de SMC overeenkomt met ongeveer 7 miljard Zonnemassa’s.
In termen van structuur hebben astronomen de GMW geclassificeerd als een melkwegstelsel van het onregelmatige type, maar het heeft wel een zeer prominente balk in zijn centrum. Ergo, het is mogelijk dat het een balkspiraal was vóór zijn gravitationele interacties met de Melkweg. De SMC heeft ook een centrale staafstructuur en er wordt gespeculeerd dat het ook ooit een balkspiraalstelsel was dat door de Melkweg is verstoord en enigszins onregelmatig is geworden.
Naast hun andere structuur en lagere massa verschillen ze op twee belangrijke manieren van ons melkwegstelsel. Ten eerste zijn ze gasrijk – wat betekent dat een groter deel van hun massa uit waterstof en helium bestaat – en hebben ze een lage metalliciteit (wat betekent dat hun sterren minder metaalrijk zijn dan die van de Melkweg). Beide bezitten nevels en jonge stellaire populaties, maar bestaan uit sterren die variëren van zeer jong tot zeer oud.
In feite is het deze overvloed aan gas die ervoor zorgt dat de Magelhaense Wolken in staat zijn nieuwe sterren te maken, waarvan sommige slechts een paar honderd miljoen jaar oud zijn. Dit geldt vooral voor de GMW, die in grote hoeveelheden nieuwe sterren produceert. Een goed voorbeeld hiervan is de gloeiend-rode Tarantulanevel, een gigantisch stervormingsgebied dat op 160.000 lichtjaar van de aarde ligt.
Astronomen schatten dat de Magelhaense Wolken ongeveer 13 miljard jaar geleden zijn gevormd, ongeveer in dezelfde tijd als het Melkwegstelsel. Ook wordt al geruime tijd aangenomen dat de Magelhaense Wolken rond de Melkweg draaien op een afstand die ongeveer overeenkomt met hun huidige afstanden. Waarnemingen en theoretisch bewijs duiden er echter op dat de wolken sterk vervormd zijn door getijdeninteracties met de Melkweg als zij daar dicht bij in de buurt komen.
Dit duidt erop dat zij waarschijnlijk niet vaak zo dicht bij de Melkweg zijn gekomen als nu. Metingen met de Hubble ruimtetelescoop in 2006 suggereren bijvoorbeeld dat de Magelhaense Wolken te snel bewegen om op lange termijn metgezellen van de Melkweg te zijn. Hun excentrische banen rond de Melkweg lijken er zelfs op te wijzen dat ze sinds het begin van het heelal slechts één keer in de buurt van ons melkwegstelsel zijn gekomen.
Dit werd in 2010 gevolgd door een studie die erop wees dat de Magelhaense Wolken wellicht wolken zijn die in het verleden uit het Andromedastelsel werden verdreven. De wisselwerking tussen de Magelhaense Wolken en de Melkweg blijkt uit hun structuur en de stromen neutrale waterstof die hen met elkaar verbinden. Hun zwaartekracht heeft ook de Melkweg beïnvloed, door de buitenste delen van de galactische schijf te vervormen.
Waarnemingsgeschiedenis:
Op het zuidelijk halfrond maakten de Magelhaense wolken deel uit van de overlevering en mythologie van de inheemse bewoners, waaronder de Australische Aboriginals, de Maori van Nieuw-Zeeland, en de Polynesiërs van het zuidelijk deel van de Stille Oceaan. Voor de laatstgenoemden dienden zij als belangrijke navigatiepunten, terwijl de Maori ze gebruikten als voorspellers van de winden.
Hoewel de studie van de Magelhaense Wolken teruggaat tot het 1ste millennium v. Chr., komt het vroegst overgeleverde verslag van de 10de eeuwse Perzische astronoom Al Sufi. In zijn verhandeling uit 964, Boek van de Vaste Sterren, noemde hij de LMC al-Bakr (“het Schaap”) “van de zuidelijke Arabieren”. Hij merkte ook op dat de Wolk niet zichtbaar is vanuit Noord-Arabië of Bagdad, maar wel vanuit het zuidelijkste puntje van het Arabisch Schiereiland.
Aan het eind van de 15e eeuw zouden Europeanen kennis hebben gemaakt met de Magelhaense Wolken dankzij ontdekkingsreizen en handelsmissies die hen ten zuiden van de evenaar brachten. Portugese en Nederlandse zeelieden leerden ze bijvoorbeeld kennen als de Kaapse Wolken, omdat ze alleen te zien waren wanneer ze rond Kaap Hoorn (Zuid-Amerika) en Kaap de Goede Hoop (Zuid-Afrika) voeren.
Tijdens de rondreis om de aarde van Ferdinand Magellan (1519-22) werden de Magelhaense Wolken door de Venetiaan Antonio Pigafetta (Magellans kroniekschrijver) beschreven als zwakke sterrenhopen. In 1603 publiceerde de Duitse cartograaf Johann Bayer zijn atlas Uranometria, waarin hij de kleinere wolk de naam “Nebecula Minor” (Latijn voor “Kleine Wolk”) gaf.
Tussen 1834 en 1838 maakte de Engelse astronoom John Herschel vanuit het Koninklijk Observatorium aan Kaap de Goede Hoop overzichten van de zuidelijke hemel. Toen hij de SMC observeerde, beschreef hij deze als een bewolkte lichtmassa met een ovale vorm en een helder centrum, en catalogiseerde hij een concentratie van 37 nevels en clusters.
In 1891 opende het Harvard College Observatory een waarnemingsstation in zuidelijk Peru. Van 1893 tot 1906 gebruikten astronomen de 61 cm telescoop van het observatorium om de GMW en de SMC in kaart te brengen en te fotograferen. Een van die astronomen was Henriette Swan Leavitt, die het observatorium gebruikte om cefied-variabele sterren in de SMC te ontdekken.
Haar bevindingen werden in 1908 gepubliceerd in een studie getiteld “1777 variables in the Magellanic Clouds”, waarin zij het verband aantoonde tussen de variabiliteitsperiode van deze sterren en de lichtkracht – wat een zeer betrouwbaar middel werd om de afstand te bepalen. Hierdoor kon de afstand tot de SMC’s worden bepaald, en dit werd de standaardmethode om de afstand tot andere sterrenstelsels in de komende decennia te meten.
Zoals reeds opgemerkt, werden in 2006 metingen met de Hubble-ruimtetelescoop bekendgemaakt waaruit bleek dat de Grote en Kleine Magelhaense Wolken zich mogelijk te snel verplaatsen om in een baan rond de Melkweg te kunnen draaien. Dit heeft geleid tot de theorie dat zij hun oorsprong hebben in een ander sterrenstelsel, waarschijnlijk Andromeda, en zijn weggeslingerd tijdens een galactische fusie.
Gezien hun samenstelling zullen deze wolken – vooral de LMC – nog geruime tijd nieuwe sterren blijven maken. En uiteindelijk, over miljoenen jaren, kunnen deze wolken samensmelten met ons eigen Melkwegstelsel. Of ze blijven om ons heen draaien en komen dichtbij genoeg om waterstof op te zuigen en hun stervormingsproces gaande te houden.
Maar over een paar miljard jaar, als het Andromedastelsel met het onze in botsing komt, hebben ze misschien geen andere keus dan samen te smelten met het reusachtige sterrenstelsel dat het gevolg is. Je zou kunnen zeggen dat Andromeda er spijt van heeft dat ze zijn uitgespuugd, en komt om ze op te halen!
We hebben veel artikelen over de Magelhaense Wolken geschreven voor Universe Today. Hier zijn Wat is de Kleine Magelhaense Wolk?, Wat is de Grote Magelhaense Wolk?, Gestolen: Magelhaense Wolken – Terug naar Andromeda, De Magelhaense Wolken zijn hier voor de eerste keer.
Als je meer info over sterrenstelsels wilt, kijk dan eens naar Hubblesite’s News Releases on Galaxies, en hier is NASA’s Science Page on Galaxies.
We hebben ook een aflevering van Astronomy Cast over sterrenstelsels opgenomen – Episode 97: Galaxies.