Gran Nube de Magallanes

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La Gran Nube de Magallanes (LMC), o Nubecula Major, es una galaxia satélite de la Vía Láctea. A una distancia de alrededor de 50 kiloparsecs (≈160 000 años luz), la LMC es la segunda o tercera galaxia más cercana a la Vía Láctea, después de la Esferoidal Enana de Sagitario (~ 16 kpc) y la posible galaxia enana irregular conocida como Sobredensidad de Can Mayor. Según el isófota D25 en la banda B (longitud de onda de luz de 445 nm), la Gran Nube de Magallanes tiene aproximadamente 9,86 kiloparsecs (32 200 años luz) de ancho. Tiene aproximadamente una centésima parte de la masa de la Vía Láctea y es la cuarta galaxia más grande del Grupo Local, después de la Galaxia de Andrómeda (M31), la Vía Láctea y la Galaxia del Triángulo (M33).

La LMC está clasificada como una espiral de Magallanes. Contiene una barra estelar que está geométricamente descentrada, lo que sugiere que era una galaxia espiral enana barrada antes de que sus brazos espirales fueran interrumpidos, probablemente por las interacciones de las mareas de la Pequeña Nube de Magallanes (SMC) y la gravedad de la Vía Láctea.

Con una declinación de unos −70°, la LMC es visible como una 'nube' tenue. desde el hemisferio sur de la Tierra y desde tan al norte como 20° N. Se extiende a ambos lados de las constelaciones Dorado y Mensa y tiene una longitud aparente de unos 10° a simple vista, 20 veces el diámetro de la Luna, desde la oscuridad sitios alejados de la contaminación lumínica.

Se prevé que la Vía Láctea y la LMC se fusionen en aproximadamente 2400 millones de años.

Historia de la observación

Pequeña parte de la Gran Nube de Magallanes

Ambas nubes han sido fácilmente visibles para los observadores nocturnos del sur desde la prehistoria. Se ha afirmado que la primera mención escrita conocida de la Gran Nube de Magallanes fue del astrónomo persa 'Abd al-Rahman al-Sufi Shirazi (más tarde conocido en Europa como 'Azophi'), en su Libro de las estrellas fijas alrededor del 964 d.C. Sin embargo, esto parece ser un malentendido de una referencia a algunas estrellas al sur de Canopus que admite no haber visto.

La primera observación registrada confirmada fue en 1503-1504 por Amerigo Vespucci en una carta sobre su tercer viaje. Mencionó "tres Canopes [sic], dos brillantes y uno oscuro"; "brillante" se refiere a las dos Nubes de Magallanes, y "oscura" se refiere al Saco de Carbón.

Constelación de Dorado: el LMC es el círculo verde en el sur (abajo) de la imagen

Ferdinand Magellan avistó el LMC en su viaje en 1519 y sus escritos lo trajeron al conocimiento occidental común. La galaxia ahora lleva su nombre. La galaxia y el extremo sur de Dorado se encuentran en la época actual en oposición alrededor del 5 de diciembre, cuando son visibles desde el atardecer hasta el amanecer desde puntos ecuatoriales como Ecuador, los Congos, Uganda, Kenia e Indonesia y durante parte de la noche en los meses cercanos. Por debajo de unos 28° al sur, la galaxia siempre está lo suficientemente por encima del horizonte para ser considerada propiamente circumpolar, por lo que la primavera y el otoño también son estaciones de gran visibilidad nocturna, y el punto álgido del invierno en junio casi coincide con la proximidad más cercana al Sol. 39;s posición aparente.

Las mediciones con el Telescopio Espacial Hubble, anunciadas en 2006, sugieren que las Nubes de Magallanes Grande y Pequeña pueden estar moviéndose demasiado rápido para estar en órbita alrededor de la Vía Láctea.

Los astrónomos descubrieron un nuevo agujero negro dentro de la Gran Nube de Magallanes en noviembre de 2021 utilizando el Very Large Telescope del Observatorio Europeo Austral en Chile. Los astrónomos afirman que su gravedad está influenciada por una estrella cercana, que tiene unas cinco veces la masa de nuestro Sol.

Geometría

Imagen VISTA de ESO de la LMC

La Gran Nube de Magallanes tiene una barra central prominente y un brazo espiral. La barra central parece estar deformada de modo que los extremos este y oeste están más cerca de la Vía Láctea que el centro. En 2014, las mediciones del telescopio espacial Hubble permitieron determinar un período de rotación de 250 millones de años.

Durante mucho tiempo se consideró que la LMC era una galaxia plana que se podía suponer que se encontraba a una sola distancia del Sistema Solar. Sin embargo, en 1986, Caldwell y Coulson encontraron que las variables Cefeidas de campo en el noreste se encuentran más cerca de la Vía Láctea que las del suroeste. De 2001 a 2002, esta geometría inclinada fue confirmada por los mismos medios, por el núcleo de estrellas rojas que queman helio y por la punta de la rama gigante roja. Los tres artículos encuentran una inclinación de ~35°, mientras que una galaxia de frente tiene una inclinación de 0°. El trabajo adicional sobre la estructura de la LMC utilizando la cinemática de las estrellas de carbono mostró que el disco de la LMC es grueso y ensanchado, probablemente debido a las interacciones con la SMC. Con respecto a la distribución de cúmulos de estrellas en la LMC, Schommer et al. midió las velocidades de ~80 cúmulos y descubrió que el sistema de cúmulos del LMC tiene una cinemática consistente con los cúmulos moviéndose en una distribución similar a un disco. Estos resultados fueron confirmados por Grocholski et al., quienes calcularon distancias a una muestra de cúmulos y demostraron que el sistema de cúmulos se distribuye en el mismo plano que las estrellas de campo.

Distancia

Ubicación de la Gran Nube de Magallanes con respecto a la Vía Láctea y otras galaxias satélite

La distancia al LMC se calculó utilizando velas estándar; Las variables cefeidas son una de las más populares. Se ha demostrado que estos tienen una relación entre su luminosidad absoluta y el período durante el cual varía su brillo. Sin embargo, es posible que también sea necesario tomar la variable de metalicidad como un componente de esto, ya que el consenso es que probablemente afecte sus relaciones de período-luminosidad. Desafortunadamente, los que se usan típicamente en la Vía Láctea para calibrar la relación son más ricos en metales que los que se encuentran en la LMC.

Los telescopios ópticos modernos de la clase de 8 metros han descubierto binarias eclipsantes en todo el Grupo Local. Los parámetros de estos sistemas se pueden medir sin suposiciones de masa o composición. Los ecos de luz de la supernova 1987A también son medidas geométricas, sin modelos estelares ni suposiciones.

En 2006, la luminosidad absoluta Cepheid fue recalibrada utilizando variables Cepheid en la galaxia Messier 106 que cubren una gama de metallicidades. Usando esta calibración mejorada, encuentran un módulo de distancia absoluto , o 48 kpc (160,000 años luz). Esta distancia ha sido confirmada por otros autores.

Mediante la correlación cruzada de diferentes métodos de medición, se puede acotar la distancia; los errores residuales ahora son menores que los parámetros de tamaño estimados de la LMC.

Los resultados de un estudio que utilizó binarias eclipsantes de tipo tardío para determinar la distancia con mayor precisión se publicaron en la revista científica Nature en marzo de 2013. Una distancia de 49,97 kpc (163 000 años luz) con se obtuvo una precisión del 2,2%.

Características

Dos nubes de gas muy diferentes en la Gran Nube de Magallanes, NGC 2014 (red) y NGC 2020 (azul)

Al igual que muchas galaxias irregulares, la LMC es rica en gas y polvo, y actualmente está experimentando una vigorosa actividad de formación estelar. Contiene la Nebulosa de la Tarántula, la región de formación estelar más activa del Grupo Local.

El LMC tiene una amplia gama de objetos y fenómenos galácticos que lo hacen conocido como un "tesoro astronómico, un gran laboratorio celestial para el estudio del crecimiento y la evolución de las estrellas", según Robert Las encuestas de Burnham Jr. de la galaxia han encontrado aproximadamente 60 cúmulos globulares, 400 nebulosas planetarias y 700 cúmulos abiertos, junto con cientos de miles de estrellas gigantes y supergigantes. La supernova 1987A, la supernova más cercana en los últimos años, estaba en la Gran Nube de Magallanes. El remanente de supernova abundante en nitrógeno Lionel-Murphy SNR (N86) fue nombrado por astrónomos del Observatorio Mount Stromlo de la Universidad Nacional de Australia, reconociendo el interés del juez del Tribunal Supremo australiano Lionel Murphy en la ciencia y su parecido percibido con su nariz grande

NGC 1783 es uno de los mayores clusters globulares en la Gran Nube Magallanes

Un puente de gas conecta la Pequeña Nube de Magallanes (SMC) con la LMC, lo que evidencia la interacción de las mareas entre las galaxias. Las Nubes de Magallanes tienen una envoltura común de hidrógeno neutro, lo que indica que han estado unidas gravitacionalmente durante mucho tiempo. Este puente de gas es un sitio de formación estelar.

Fuentes de rayos X

Pequeña y Grande Magallanes Clouds over Paranal Observatory

No se detectaron rayos X por encima del fondo de ninguna de las nubes durante el vuelo del cohete Nike-Tomahawk del 20 de septiembre de 1966 ni en el de dos días después. El segundo despegó del atolón Johnston a las 17:13 UTC y alcanzó un apogeo de 160 km (99 mi), con estabilización de giro a 5,6 rps. La LMC no se detectó en el rango de rayos X de 8 a 80 keV.

Se lanzó otro desde el mismo atolón a las 11:32 UTC del 29 de octubre de 1968 para escanear la LMC en busca de rayos X. La primera fuente discreta de rayos X en Dorado estaba en RA 05h 20m Dec −69°, y fue la Gran Nube de Magallanes. Esta fuente de rayos X se extendía unos 12° y es consistente con la Nube. Su índice de emisión entre 1,5 y 10,5 keV para una distancia de 50 kpc es 4×1038 ergios/s. Se llevó un instrumento de astronomía de rayos X a bordo de un misil Thor lanzado desde el mismo atolón el 24 de septiembre de 1970, a las 12:54 UTC y altitudes superiores a 300 km (190 mi), para buscar la Pequeña Nube de Magallanes y ampliar la observación de el LMC. La fuente en la LMC parecía extendida y contenía la estrella ε Dor. La luminosidad de los rayos X (Lx) en el rango de 1,5 a 12 keV fue 6 ×1031 W (< span data-sort-value="7031600000000000000♠">6×1038 erg/s).

DEM L316A se encuentra a unos 160.000 años luz en la Gran Nube Magallanes

La Gran Nube de Magallanes (LMC) aparece en las constelaciones Mensa y Dorado. LMC X-1 (la primera fuente de rayos X en LMC) está en RA 05h 40m 05s< /sup> Dec −69° 45′ 51″, y es una fuente binaria (sistema estelar) de rayos X de alta masa (HMXB). De los primeros cinco binarios de rayos X LMC luminosos: LMC X-1, X-2, X-3, X-4 y A 0538–66 (detectado por Ariel 5 en A 0538–66), LMC X-2 es el uno que es un sistema binario de rayos X brillante de baja masa (LMXB) en el LMC.

DEM L316 en la nube consta de dos remanentes de supernova. Los espectros de rayos X de Chandra muestran que la capa de gas caliente en la parte superior izquierda tiene una gran cantidad de hierro. Esto implica que la SNR superior izquierda es el producto de una supernova de Tipo Ia; una abundancia mucho menor en el remanente inferior desmiente una supernova de Tipo II.

Un púlsar de rayos X de 16 ms está asociado con SNR 0538-69.1. SNR 0540-697 se resolvió utilizando ROSAT.

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