เมฆแมเจลแลนขนาดเล็ก
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


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 ]

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


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 วินาทีเดคลิเนชัน (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
- วัตถุต่างๆ ภายในเมฆแมเจลแลนเล็ก:
ลิงก์ภายนอก
- 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