กลับไปหน้าบทความ

อ่าน 10 นาที

เมฆแมเจลแลนขนาดเล็ก

เมฆแมเจลแลนขนาดเล็ก ( SMC ) เป็นกาแล็กซีแคระที่อยู่ใกล้ทางช้างเผือกจัดเป็นกาแล็กซีแคระไร้รูปร่าง SMC มีเส้นผ่านศูนย์กลางไอโซโฟทัล D 25ประมาณ5.78 กิโลพาร์เซก (18,900 ปีแสง)

เมฆแมเจลแลนขนาดเล็ก

พิกัด : 00 น. 52 นาที 44.8 วินาที , −72° 49′ 43″แผนที่ท้องฟ้า

เมฆแมเจลแลนขนาดเล็ก ( SMC ) เป็นกาแล็กซีแคระที่อยู่ใกล้ทางช้างเผือก[ 5 ]จัดเป็นกาแล็กซีแคระไร้รูปร่าง SMC มีเส้นผ่านศูนย์กลางไอโซโฟทัล D ประมาณ5.78 กิโลพาร์เซก (18,900 ปีแสง) [ 1 ] [ 4 ]และประกอบด้วยดาวฤกษ์หลายร้อยล้านดวง[ 5 ]มีมวลรวมประมาณ 7 พันล้านเท่าของมวลของดวงอาทิตย์[ 6 ] ที่ระยะห่างประมาณ 200,000 ปีแสง SMC เป็นหนึ่งในเพื่อนบ้านระหว่างกาแล็กซีที่ใกล้ที่สุดของทางช้างเผือกและเป็นหนึ่งในวัตถุ ที่อยู่ไกลที่สุดที่มองเห็นได้ด้วยตาเปล่า

กาแล็กซีเมฆแมเจลแลนใหญ่ (SMC) สามารถมองเห็นได้จากซีกโลกใต้ ทั้งหมด และสามารถมองเห็นได้เต็มตาเหนือขอบฟ้าทางใต้จากละติจูดประมาณ15° เหนือกาแล็กซีนี้ตั้งอยู่ตรงข้ามกลุ่มดาวทูคานาและส่วนหนึ่งของกลุ่มดาวไฮดรัสปรากฏเป็นจุดจางๆ คล้ายชิ้นส่วนที่แยกออกมาจากกาแล็กซีทางช้างเผือก SMC มีเส้นผ่านศูนย์กลางปรากฏโดยเฉลี่ยประมาณ 4.2° (8 เท่าของดวงจันทร์) และครอบคลุมพื้นที่ประมาณ 14 ตารางองศา (70 เท่าของดวงจันทร์) เนื่องจากความสว่างพื้นผิวต่ำมากวัตถุในห้วงอวกาศลึก นี้ จึงมองเห็นได้ดีที่สุดในคืนที่ท้องฟ้าโปร่งใส ปราศจากดวงจันทร์และอยู่ห่างจากแสงไฟในเมือง SMC เป็นคู่กับเมฆแมเจลแลนใหญ่ (LMC) ซึ่งอยู่ห่างไปทางทิศตะวันออก 20° และเช่นเดียวกับ LMC เป็นสมาชิกของกลุ่มกาแล็กซีท้องถิ่นปัจจุบันเป็นดาวบริวารของกาแล็กซีทางช้างเผือก แต่มีแนวโน้มว่าเคยเป็นดาวบริวารของ LMC มาก่อน

ประวัติการสังเกตการณ์

ภาพถ่ายพาโนรามาของเมฆแมเจลแลนขนาดใหญ่และขนาดเล็กที่ถ่ายจาก สถานีสังเกตการณ์ VLTของESOโดยกาแล็กซีต่างๆ อยู่ทางด้านซ้ายของภาพ
กลุ่มดาวนกทูคานา : SMC คือกลุ่มดาวสีเขียวทางด้านใต้ (ด้านล่าง) ของภาพ

ในซีกโลกใต้เมฆแมเจลแลนเป็นส่วนหนึ่งของตำนานของชนพื้นเมืองมานานแล้ว รวมถึง ชาวเกาะ ทะเลใต้และชาวอะบอริจินออสเตรเลียนักดาราศาสตร์ชาวเปอร์เซียอัล ซูฟีกล่าวถึงเมฆเหล่านี้ในหนังสือดาวคงที่ ของเขา โดยอ้างอิงคำพูดของนักปราชญ์อิบนุ กุตัยบาห์แต่เขาเองไม่เคยสังเกตเห็นเมฆเหล่านี้มาก่อน นักเดินเรือ ชาวยุโรปอาจสังเกตเห็นเมฆเหล่านี้เป็นครั้งแรกในช่วงยุคกลางเมื่อพวกเขานำเมฆเหล่านี้มาใช้ในการเดินเรือ นักเดินเรือ ชาวโปรตุเกสและดัตช์เรียกเมฆเหล่านี้ว่า เมฆแหลม ซึ่งเป็นชื่อที่ใช้กันมาหลายศตวรรษ ในระหว่างการเดินทางรอบโลกของเฟอร์ดินานด์ แมเจลแลนในปี 1519 – 1522 อันโตนิโอ ปิกาเฟตตาได้บรรยายเมฆเหล่านี้ว่าเป็นกลุ่มดาวที่สลัว[ 7 ]ใน แผนที่ท้องฟ้า Uranometriaของโยฮันน์ บาเยอร์ซึ่งตีพิมพ์ในปี 1603 เขาได้ตั้งชื่อเมฆขนาดเล็กว่า Nubecula Minor [ 8 ]ในภาษาละติน Nubecula หมายถึงเมฆเล็ก[ 9 ]

ภาพถ่ายเมฆแมเจลแลนขนาดเล็กโดยนักดาราศาสตร์สมัครเล่นดาวฤกษ์ที่ไม่เกี่ยวข้องถูกตัดออกไปแล้ว

ระหว่างปี พ.ศ. 2477 ถึง พ.ศ. 2471 จอห์น เฟรเดอริค วิลเลียม เฮอร์เชลได้ทำการสังเกตการณ์ท้องฟ้าทางใต้ด้วยกล้องโทรทรรศน์สะท้อน แสง ขนาด 14 นิ้ว (36 ซม.) จาก หอดูดาวหลวง ขณะสังเกตการณ์กลุ่มเมฆเนบิวลาไมเนอร์ เขาได้บรรยายลักษณะของมันว่าเป็นกลุ่มเมฆแสงที่มีรูปร่างเป็นวงรีและมีจุดศูนย์กลางที่สว่าง ภายในบริเวณกลุ่มเมฆนี้ เขาได้จัดทำรายการกลุ่มเนบิวลาและกระจุกดาวจำนวน 37 แห่ง[ 10 ] 

ในปี ค.ศ. 1891 หอดูดาววิทยาลัยฮาร์วาร์ดได้เปิดสถานีสังเกตการณ์ที่อาเรกีปาในเปรูระหว่างปี ค.ศ. 1893 ถึง 1906 ภายใต้การกำกับดูแลของโซลอน เบลีย์กล้องโทรทรรศน์ขนาด 24 นิ้ว (610 มม.)ณ สถานที่แห่งนี้ถูกใช้เพื่อสำรวจเมฆแมเจลแลนขนาดใหญ่และขนาดเล็กด้วยวิธีการถ่ายภาพ[ 11 ]เฮนเรียตตา สวอน ลีวิต ต์ นักดาราศาสตร์จากหอดูดาววิทยาลัยฮาร์วาร์ด ใช้แผ่นภาพจากอาเรกีปาเพื่อศึกษาการเปลี่ยนแปลงความสว่างสัมพัทธ์ของดาวฤกษ์ในเมฆแมเจลแลนขนาดเล็ก ในปี ค.ศ. 1908 ผลการศึกษาของเธอได้รับการตีพิมพ์ ซึ่งแสดงให้เห็นว่าดาวแปรแสง ชนิดหนึ่ง ที่เรียกว่า "ดาวแปรแสงคลัสเตอร์" ซึ่งต่อมาเรียกว่า ดาว แปรแสงเซเฟอิดตามชื่อดาวต้นแบบเดลต้าเซเฟอีแสดงความสัมพันธ์ที่ชัดเจนระหว่างคาบการแปรแสงและความสว่างปรากฏของดาว ลีวิตต์ตระหนักว่าเนื่องจากดาวฤกษ์ทั้งหมดในเมฆแมเจลแลนขนาดเล็กอยู่ห่างจากโลกในระยะทางที่ใกล้เคียงกัน ผลลัพธ์นี้จึงบ่งชี้ถึงความสัมพันธ์ที่คล้ายคลึงกันระหว่างคาบและความสว่างสัมบูรณ์[ 12 ]ความสัมพันธ์ระหว่างคาบและความสว่างที่สำคัญนี้ทำให้สามารถประมาณระยะทางไปยังดาวแปรแสงเซเฟอิดดวงอื่น ๆ ได้โดยใช้ระยะทางไปยัง SMC [ 13 ]เธอหวังว่าจะสามารถค้นพบดาวแปรแสงเซเฟอิดบางดวงที่อยู่ใกล้โลกมากพอที่จะ วัด พารัลแลกซ์ ของพวกมัน และด้วยเหตุนี้จึงสามารถวัดระยะทางจากโลกได้ ซึ่งในไม่ช้าก็เกิดขึ้น ทำให้สามารถใช้ดาวแปรแสงเซเฟอิดเป็นเทียนมาตรฐานซึ่งอำนวยความสะดวกในการค้นพบทางดาราศาสตร์มากมาย[ 14 ] 

โดยใช้ความสัมพันธ์ระหว่างคาบและความสว่างนี้ ในปี พ.ศ. 2456 Ejnar Hertzsprungได้ประมาณระยะทางไปยัง SMC เป็นครั้งแรก โดยเขาได้วัดดาวแปรแสงเซเฟอิดที่อยู่ใกล้เคียง 13 ดวง เพื่อหาค่าความสว่างสัมบูรณ์ของดาวแปรแสงที่มีคาบหนึ่งวัน เมื่อเปรียบเทียบกับคาบของดาวแปรแสงที่วัดโดย Leavitt เขาจึงสามารถประมาณระยะทาง 10,000 พาร์เซก (30,000 ปีแสง) ระหว่างดวงอาทิตย์กับ SMC ได้[ 15 ]ต่อมาพบว่าเป็นการประมาณระยะทางที่ต่ำกว่าความเป็นจริงมาก แต่ก็แสดงให้เห็นถึงประโยชน์ที่เป็นไปได้ของเทคนิคนี้[ 16 ]

จากการประกาศในปี 2549 การวัดด้วยกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิลชี้ให้เห็นว่าเมฆแมเจลแลนขนาดใหญ่และขนาดเล็กอาจเคลื่อนที่เร็วเกินกว่าจะโคจรรอบกาแล็กซีทางช้างเผือกหรือกาแล็กซีทางช้างเผือกอาจมีมวลมากกว่าที่เคยคิดไว้[ 17 ]

คุณสมบัติ

ภาพถ่ายจาก ยานวิสตาแสดงให้เห็นเมฆแมเจลแลนเล็ก ดาวหาง47 Tucanae (NGC 104) ปรากฏอยู่ทางด้านขวาของเมฆแมเจลแลนเล็ก
กระจุกดาวเปิดNGC 376ในเมฆแมเจลแลนเล็ก ถ่ายภาพโดยกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิล[ 18 ]

SMC มีโครงสร้างแท่งตรงกลาง และนักดาราศาสตร์คาดการณ์ว่าครั้งหนึ่งมันเคยเป็นกาแล็กซีเกลียวที่มีแท่งซึ่งถูกรบกวนโดยทางช้างเผือกจนกลายเป็นรูปร่างไม่สม่ำเสมอ[ 19 ]

มีสะพานก๊าซเชื่อมต่อระหว่างเมฆแมเจลแลนขนาดเล็กกับเมฆแมเจลแลนขนาดใหญ่ (LMC) ซึ่งเป็นหลักฐานของการปฏิสัมพันธ์แบบไทดัลระหว่างกาแล็กซี[ 20 ]สะพานก๊าซนี้เป็นแหล่งกำเนิดดาวฤกษ์[ 21 ]เมฆแมเจลแลนมีชั้นบรรยากาศไฮโดรเจนที่เป็นกลางร่วมกัน ซึ่งบ่งชี้ว่าพวกมันถูกผูกมัดด้วยแรงโน้มถ่วงมาเป็นเวลานาน

ในปี 2017 โดยใช้ข้อมูลจากDark Energy Survey plus MagLiteS ได้มีการค้นพบความหนาแน่นของดาวฤกษ์ที่มากเกินไปซึ่งเกี่ยวข้องกับเมฆแมเจลแลนขนาดเล็ก ซึ่งอาจเป็นผลมาจากการปฏิสัมพันธ์ระหว่าง SMC และ LMC [ 22 ]

แหล่งกำเนิดรังสีเอ็กซ์

เมฆแมเจลแลนเล็ก (SMC) มีประชากรดาวคู่รังสีเอ็กซ์ ขนาดใหญ่และมีกิจกรรมสูง การก่อตัวของดาวฤกษ์ในช่วงไม่นานมานี้ทำให้เกิดประชากรดาวฤกษ์มวลมากจำนวนมากและดาวคู่รังสีเอ็กซ์มวลสูง (HMXB) ซึ่งเป็นซากที่หลงเหลือจากช่วงอายุสั้นของฟังก์ชันมวลเริ่ม ต้น ประชากรดาวฤกษ์อายุน้อยและดาวคู่รังสีเอ็กซ์ส่วนใหญ่ที่รู้จักกันนั้นกระจุกตัวอยู่ในแถบของ SMC พัลซาร์ HMXB คือดาวนิวตรอนที่หมุนอยู่ในระบบดาวคู่กับดาวคู่ประเภท Be ( สเปกตรัมประเภท O9-B2 ระดับความสว่าง V–III) หรือ ดาว ยักษ์ใหญ่ ดาวคู่ HMXB ส่วนใหญ่เป็นประเภท Be ซึ่งคิดเป็น 70% ในกาแล็กซีทางช้างเผือกและ 98% ใน SMC [ 23 ]จานเส้นศูนย์สูตรของดาว Be เป็นแหล่งกักเก็บสสารที่สามารถสะสมบนดาวนิวตรอนได้ในระหว่าง การผ่านจุดใกล้ที่สุด ของวงโคจร (ระบบส่วนใหญ่ที่รู้จักมีวงโคจรที่เยื้องศูนย์มาก) หรือในระหว่างเหตุการณ์การดีดจานขนาดใหญ่ สถานการณ์นี้ทำให้เกิดการระเบิดของรังสีเอ็กซ์เป็นชุดๆ โดยมีความสว่างของรังสีเอ็กซ์โดยทั่วไป L   =  10 36 –10 37 erg /s เว้นระยะห่างตามคาบวงโคจร บวกกับการระเบิดขนาดใหญ่ที่ไม่บ่อยนักซึ่งมีระยะเวลาและความสว่างมากกว่า[ 24 ] 

การสำรวจติดตาม SMC ที่ดำเนินการด้วยRossi X-ray Timing Explorer (RXTE) ของ NASA [ 25 ]พบพัลซาร์รังสีเอ็กซ์ที่ระเบิดด้วยพลังงานมากกว่า 10 36  erg/s และนับได้ 50 ตัวภายในสิ้นปี 2551 ภารกิจ ROSAT และ ASCA ตรวจพบแหล่งกำเนิดรังสีเอ็กซ์แบบจุดที่จางมาก[ 26 ]แต่ความไม่แน่นอนของตำแหน่งโดยทั่วไปทำให้การระบุทำได้ยาก การศึกษาล่าสุดโดยใช้ XMM-Newton [ 27 ]และ Chandra [ 28 ]ได้จัดทำแคตตาล็อกแหล่งกำเนิดรังสีเอ็กซ์หลายร้อยแหล่งในทิศทางของ SMC ซึ่งอาจถือได้ว่าครึ่งหนึ่งเป็น HMXB ที่น่าจะเป็นไปได้ และส่วนที่เหลือเป็นส่วนผสมของดาวฤกษ์เบื้องหน้าและ AGN เบื้องหลัง

ไม่พบรังสีเอ็กซ์ที่สูงกว่าระดับพื้นหลังจากเมฆแมเจลแลนระหว่างการบินของNike-Tomahawk เมื่อวันที่ 20 กันยายน 1966 [ 29 ]การสังเกตการณ์ด้วยบอลลูนจากมิลดูรา ประเทศออสเตรเลีย เมื่อวันที่ 24 ตุลาคม 1967 ของ SMC ได้กำหนดขีดจำกัดบนของการตรวจจับรังสีเอ็กซ์[ 30 ]เครื่องมือดาราศาสตร์รังสีเอ็กซ์ถูกบรรทุกบน ขีปนาวุธ Thorที่ปล่อยจากเกาะจอห์นสตันเมื่อวันที่ 24 กันยายน 1970 เวลา 12:54 UTC สำหรับระดับความสูงเหนือ 300  กม. เพื่อค้นหาเมฆแมเจลแลนขนาดเล็ก[ 31 ]ตรวจพบ SMC ด้วยความสว่างของรังสีเอ็กซ์ 5 × 1038 เอิร์ก/วินาที ในช่วง 1.5–12 กิโลอิเล็กตรอนโวลต์ และ 2.5 × 1039  erg/s ในช่วง 5–50 keV สำหรับแหล่งกำเนิดที่ขยายออกไปอย่างเห็นได้ชัด [ 31 ]

แคตตา ล็อก Uhuru ฉบับที่สี่ ระบุแหล่งกำเนิดรังสีเอ็กซ์ในช่วงต้นภายในกลุ่มดาวTucana : 4U 0115-73 (3U 0115-73, 2A 0116-737, SMC X-1) [ 32 ] Uhuru สังเกตการณ์ SMC ในวันที่ 1, 12, 13, 16 และ 17 มกราคม พ.ศ. 2514 และตรวจพบแหล่งกำเนิดหนึ่งแหล่งที่ตั้งอยู่ที่ 01149-7342 ซึ่งต่อมาได้รับการกำหนดให้เป็น SMC X-1 [ 33 ]นอกจากนี้ยังได้รับข้อมูลการนับรังสีเอ็กซ์บางส่วนในวันที่ 14, 15, 18 และ 19 มกราคม พ.ศ. 2514 [ 34 ] แคตตาล็อก Ariel 5 ฉบับ ที่สาม(3A) ยังมีแหล่งกำเนิดรังสีเอ็กซ์ในช่วงต้นนี้ภายใน Tucana: 3A 0116-736 (2A 0116-737, SMC X-1) [ 35 ] SMC X-1 ซึ่งเป็น HMXRB อยู่ที่ J2000 ไรต์แอสเซนชัน ( RA) 01 ชั่วโมง 15 นาที 14 วินาทีเดลิเนชัน (Dec) −73 ° 42 22   

ตรวจพบแหล่งที่มาเพิ่มเติมอีกสองแหล่งและระบุไว้ใน 3A ได้แก่ SMC X-2 ที่ 3A 0042-738 และ SMC X-3 ที่ 3A 0049-726 [ 35 ]

เมฆแมเจลแลนขนาดเล็ก (MMC)

นักฟิสิกส์ดาราศาสตร์ DS Mathewson, VL Ford และ N. Visvanathan ได้เสนอว่า SMC อาจจะถูกแบ่งออกเป็นสองส่วน โดยมีส่วนเล็กกว่าของกาแล็กซีนี้อยู่ด้านหลังส่วนหลักของ SMC (เมื่อมองจากมุมมองของโลก) และแยกจากกันประมาณ 30,000 ปีแสง พวกเขาเสนอว่าสาเหตุนี้เกิดจากการปฏิสัมพันธ์ในอดีตกับ LMC ที่ทำให้ SMC แยกออก และทั้งสองส่วนยังคงเคลื่อนที่ออกจากกัน พวกเขาเรียกส่วนที่เหลือเล็ก ๆ นี้ว่า เมฆแมเจลแลนขนาดเล็ก[ 36 ] [ 37 ]

ในปี 2023 มีรายงานว่า SMC เป็นโครงสร้างที่แยกจากกัน 2 โครงสร้าง โดยมีองค์ประกอบทางเคมีของดาวฤกษ์และก๊าซที่แตกต่างกัน โดยมีระยะห่างกันประมาณ 5 กิโลพาร์เซก[ 38 ]

ดูเพิ่มเติม

  • ข้อมูลจากฐานข้อมูลนอกกาแล็กซีของ NASA เกี่ยวกับ SMC
  • รายการ SEDS บน SMC
  • SMC ที่ ESA/Hubble ; เก็บถาวรเมื่อ 27 กันยายน 2007 ที่Wayback Machine
  • ภาพดาราศาสตร์ประจำวัน 2010 7 มกราคมหางของเมฆแมเจลแลนเล็ก - คาดว่าถูกดึงออกจากกาแล็กซีด้วยแรงโน้มถ่วง หางนี้ส่วนใหญ่ประกอบด้วยแก๊ส ฝุ่น และดาวฤกษ์ที่เพิ่งก่อตัวขึ้น

สรุปเนื้อหา

ข้อมูลสำคัญจากบทความ

ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ เมฆแมเจลแลนขนาดเล็ก

เมฆแมเจลแลนขนาดเล็ก ( SMC ) เป็นกาแล็กซีแคระที่อยู่ใกล้ทางช้างเผือกจัดเป็นกาแล็กซีแคระไร้รูปร่าง SMC มีเส้นผ่านศูนย์กลางไอโซโฟทัล D 25ประมาณ5.78 กิโลพาร์เซก (18,900 ปีแสง)

ประวัติการสังเกตการณ์

ในซีกโลกใต้ เมฆแมเจลแลน เป็นส่วนหนึ่งของตำนานของชนพื้นเมืองมานานแล้ว รวมถึง ชาวเกาะ ทะเลใต้ และ ชาวอะบอริจินออสเตรเลีย นักดาราศาสตร์ชาว เปอร์เซีย อัล ซูฟี กล่าวถึงเมฆเหล่านี้ใน หนังสือดาวคงที่ ของเขา โดยอ้างอิงคำพูดของ นักปราชญ์ อิบนุ กุตัยบาห์...

คุณสมบัติ

SMC มีโครงสร้างแท่งตรงกลาง และนักดาราศาสตร์คาดการณ์ว่าครั้งหนึ่งมันเคยเป็น กาแล็กซีเกลียวที่มีแท่ง ซึ่งถูกรบกวนโดยทางช้างเผือกจนกลายเป็น รูปร่างไม่ สม่ำเสมอ [ 19 ]

แหล่งกำเนิดรังสีเอ็กซ์

เมฆแมเจลแลนเล็ก (SMC) มีประชากรดาว คู่รังสีเอ็กซ์ ขนาดใหญ่และมีกิจกรรมสูง การก่อตัวของดาวฤกษ์ในช่วงไม่นานมานี้ทำให้เกิดประชากรดาวฤกษ์มวลมากจำนวนมากและดาวคู่รังสีเอ็กซ์มวลสูง (HMXB) ซึ่งเป็นซากที่หลงเหลือจากช่วงอายุสั้นของ ฟังก์ชันมวลเริ่ม ต้น...