Sinds de oudheid staarden mensen naar de nachtelijke hemel en waren ze verbaasd over de hemellichamen die erop terugkeken. Terwijl ooit werd gedacht dat deze objecten goddelijk van aard waren en later werden aangezien voor kometen of andere astrologische verschijnselen, hebben voortdurende observatie en verbeteringen in instrumentatie ertoe geleid dat deze objecten zijn geïdentificeerd voor wat ze zijn.
Zo zijn er de Kleine en Grote Magelhaense Wolken, twee grote wolken sterren en gas die met het blote oog te zien zijn op het zuidelijk halfrond. Gelegen op een afstand van 200.000 en 160.000 lichtjaar van de Melkweg (respectievelijk), is de ware aard van deze objecten pas ongeveer een eeuw begrepen. En toch hebben deze objecten nog enkele mysteries die nog moeten worden opgelost.
Kenmerken:
De Grote Magelhaense Wolk (LMC) en de aangrenzende Kleine Magelhaense Wolk (SMC) zijn sterrengebieden die om ons sterrenstelsel cirkelen en die er opvallend uitzien als losstaande delen van de Melkweg. Hoewel ze aan de nachtelijke hemel 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 verwijderd.
De Grote Magelhaanse Wolk bevindt zich op ongeveer 160.000 lichtjaar van de Melkweg, in het sterrenbeeld Dorado. Dit maakt het het op drie na dichtstbijzijnde sterrenstelsel, achter de sterrenstelsels Boogschutter en Canis Major Dwarf. Ondertussen bevindt de Kleine Magelhaense Wolk zich in het sterrenbeeld Tucana, ongeveer 200.000 lichtjaar van ons vandaan.
De LMC is ongeveer tweemaal zo groot als de diameter van de SMC en meet ongeveer 14.000 lichtjaar tegenover 7.000 lichtjaar (vergeleken met 100.000 lichtjaar voor de Melkweg). Dit maakt het het 4e grootste sterrenstelsel in onze lokale groep sterrenstelsels, na de Melkweg, Andromeda en het Triangulum-sterrenstelsel. De LMC is ongeveer 10 miljard keer zo massief als onze zon (ongeveer een tiende van de massa van de Melkweg), terwijl de SMC overeenkomt met ongeveer 7 miljard zonsmassa's.
Astronomen hebben de LMC qua structuur geclassificeerd als een onregelmatig type sterrenstelsel, maar het heeft wel een zeer prominente balk in het midden. Ergo, het is mogelijk dat het een geblokkeerde spiraal was vóór de zwaartekrachtsinteracties met de Melkweg. De SMC bevat ook een centrale staafstructuur en er wordt van uitgegaan dat het ooit ook een verjaard spiraalstelsel was dat door de Melkweg werd verstoord om enigszins onregelmatig te worden.
Afgezien van hun verschillende structuur en lagere massa, verschillen ze op twee belangrijke manieren van ons sterrenstelsel. Ten eerste zijn ze gasrijk - wat betekent dat een groter deel van hun massa waterstof en helium is - en ze hebben een slechte metalliciteit (wat betekent dat hun sterren minder metaalrijk zijn dan die van de Melkweg). Beiden hebben nevels en jonge stellaire populaties, maar bestaan uit sterren die variëren van heel jong tot heel oud.
In feite zorgt deze overvloed aan gas ervoor dat de Magelhaense Wolken in staat zijn om nieuwe sterren te creëren, waarvan sommige slechts een paar honderd miljoen jaar oud zijn. Dit geldt vooral voor de LMC, die in grote hoeveelheden nieuwe sterren produceert. Een goed voorbeeld hiervan is de gloeiend rode Tarantula-nevel, een gigantisch stervormingsgebied dat 160.000 lichtjaar van de aarde verwijderd is.
Astronomen schatten dat de Magelhaense Wolken ongeveer 13 miljard jaar geleden zijn gevormd, rond dezelfde tijd als de Melkweg. Er wordt ook al geruime tijd aangenomen dat de Magelhaense Wolken in een baan om de Melkweg zijn in de buurt van hun huidige afstanden. Observationeel en theoretisch bewijs suggereert echter dat de wolken sterk zijn vervormd door getijdeninteracties met de Melkweg terwijl ze er dichtbij reizen.
Dit geeft aan dat het niet waarschijnlijk is dat ze vaak zo dicht bij de Melkweg zijn gekomen als nu. Uit metingen die in 2006 met de Hubble-ruimtetelescoop zijn uitgevoerd, bleek bijvoorbeeld dat de Magelhaense Wolken mogelijk te snel bewegen om langdurig metgezellen van de Melkweg te zijn. Hun excentrieke banen rond de Melkweg lijken zelfs aan te geven dat ze slechts één keer in de buurt van ons sterrenstelsel zijn gekomen sinds het universum begon.
Dit werd in 2010 gevolgd door een onderzoek dat erop wees dat de Magelhaense Wolken wolken passeren die waarschijnlijk in het verleden uit de Andromeda-Melkweg zijn verdreven. De interacties tussen de Magelhaense Wolken en de Melkweg worden bewezen door hun structuur en de stromen neutrale waterstof die ze met elkaar verbinden. Hun zwaartekracht heeft ook de Melkweg beïnvloed, waardoor de buitenste delen van de galactische schijf zijn vervormd.
Geschiedenis van observatie:
Op het zuidelijk halfrond maakten de Magelhaense wolken deel uit van de kennis en mythologie van de inheemse bewoners, waaronder de Australische Aboriginals, de Maori van Nieuw-Zeeland en de Polynesische bevolking van de Stille Zuidzee. Voor de laatste dienden ze als belangrijke navigatiemarkeringen, terwijl de Maori ze gebruikten als voorspellers van de wind.
Hoewel de studie Magellanic Clouds dateert uit het 1e millennium voor Christus, komt het oudste nog bestaande verslag van de 10e-eeuwse Perzische astronoom Al Sufi. In zijn verhandeling uit 964, Boek van vaste sterren, belde 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 op het zuidelijkste puntje van het Arabische schiereiland.
Tegen het einde van de 15e eeuw zouden Europeanen kennis hebben gemaakt met de Magelhaense Wolken dankzij verkennings- en handelsmissies die hen ten zuiden van de evenaar brachten. Zo leerden Portugese en Nederlandse zeilers ze kennen als de Cape Clouds, omdat ze alleen te zien waren als ze rond Kaap Hoorn (Zuid-Amerika) en Kaap de Goede Hoop (Zuid-Afrika) zeilden.
Tijdens de omvaart van de aarde door Ferdinand Magellan (1519–1522) werden de Magelhaense wolken door de Venetiaan Antonio Pigafetta (Magellans chroniqueur) beschreven als vage sterrenhopen. In 1603 publiceerde de Duitse hemelcartograaf Johann Bayer zijn hemelatlas Uranometria, waar hij de kleinere wolk 'Nebecula Minor' noemde (Latijn voor 'Kleine wolk').
Tussen 1834 en 1838 voerde de Engelse astronoom John Herschel onderzoeken uit naar de zuidelijke hemel vanuit de Royal Observatory in Kaap de Goede Hoop. Terwijl hij de SMC observeerde, beschreef hij het als een troebele lichtmassa met een ovale vorm en een helder centrum, en catalogiseerde een concentratie van 37 nevels en clusters erin.
In 1891 opende het Observatorium van het Harvard College een observatiestation in het zuiden van Peru. Van 1893-1906 gebruikten astronomen de telescoop van 61 cm (24 inch) van het observatorium om de LMC en SMC te onderzoeken en te fotograferen. Een van die astronomen was Henriette Swan Leavitt, die het observatorium gebruikte om Cephied Variable-sterren in het SMC te ontdekken.
Haar bevindingen werden gepubliceerd in 1908, een studie getiteld "1777 variabelen in de Magelhaense Wolken", waarin ze de relatie tussen de variabiliteitsperiode van deze ster en de helderheid liet zien - wat een zeer betrouwbaar middel werd om de afstand te bepalen. Hierdoor kon de afstand van de SMC's worden bepaald en werd het de standaardmethode voor het meten van de afstand tot andere sterrenstelsels in de komende decennia.
Zoals al opgemerkt, werden in 2006 metingen aangekondigd die de Hubble-ruimtetelescoop aanklagen, wat suggereerde dat de grote en kleine Magelhaense wolken mogelijk te snel bewegen om in een baan om de Melkweg te draaien. Dit heeft de theorie doen ontstaan dat ze hun oorsprong vonden in een ander sterrenstelsel, hoogstwaarschijnlijk Andromeda, en tijdens een galactische fusie werden uitgezet.
Gezien hun samenstelling zullen deze wolken - vooral de LMC - nog enige tijd nieuwe sterren blijven maken. En uiteindelijk, over miljoenen jaren, kunnen deze wolken samensmelten met ons eigen Melkwegstelsel. Of ze zouden ons kunnen blijven cirkelen, dichtbij genoeg passerend om waterstof op te zuigen en hun stervormingsproces gaande te houden.
Maar over een paar miljard jaar, wanneer het Andromedastelsel in botsing komt met het onze, hebben ze misschien geen andere keus dan op te gaan in het gigantische sterrenstelsel dat daaruit voortvloeit. Je zou kunnen zeggen dat Andromeda er spijt van heeft ze uit te spugen en ze komt ophalen!
We hebben veel artikelen geschreven over Magellanic Clouds for Space Magazine. Hier is wat is de kleine Magellanic-wolk?
Als je meer informatie wilt over sterrenstelsels, bekijk dan Hubblesite's nieuwsberichten over sterrenstelsels en hier is NASA's wetenschapspagina over sterrenstelsels.
We hebben ook een aflevering van Astronomy Cast opgenomen over sterrenstelsels - Aflevering 97: Sterrenstelsels.
Bronnen:
- Wikipedia - Magelhaense wolken
- ESO - Magellanic Clouds
- Hyperphysics - The Magellanic Clouds
- NASA - Magellanic Clouds
