Principal AstronomieQue sont les nuages ​​magellaniques?

Que sont les nuages ​​magellaniques?

Astronomie : Que sont les nuages ​​magellaniques?

Depuis la nuit des temps, les êtres humains fixaient le ciel nocturne et étaient émerveillés par les objets célestes qui les regardaient. Alors que ces objets étaient autrefois considérés comme de nature divine, et plus tard confondus avec des comètes ou d'autres phénomènes astrologiques, l'observation en cours et l'amélioration de l'instrumentation ont permis d'identifier ces objets pour ce qu'ils sont.

Par exemple, il y a les petits et les grands nuages ​​de Magellan, deux grands nuages ​​d'étoiles et de gaz que l'on peut voir à l'œil nu dans l'hémisphère sud. Situées à 200 000 et 160 000 années-lumière de la Voie lactée, la véritable nature de ces objets n'a été comprise que depuis environ un siècle. Et pourtant, ces objets ont encore des mystères à résoudre.

Les caractéristiques:

Le Grand nuage de Magellan (LMC) et le petit nuage de Magellan (SMC) voisin sont des régions étoilées qui gravitent autour de notre galaxie et ressemblent visiblement à des morceaux détachés de la Voie lactée. Bien qu'ils soient séparés de 21 degrés dans le ciel nocturne - environ 42 fois la largeur de la pleine lune - leur distance réelle est d'environ 75 000 années-lumière les unes des autres.

Vue ultraviolette du grand nuage magellanique depuis le télescope à rayons ultraviolets / optiques de Swift. Crédit: NASA / Swift / S. Immler (Goddard) et M. Siegel (État de Penn)

Le grand nuage magellanique est situé à environ 160 000 années-lumière de la Voie lactée, dans la constellation Dorado. Cela en fait la 3ème galaxie la plus proche de nous, derrière les galaxies du Nain Sagittaire et du Nain Canis. Pendant ce temps, le Petit nuage magellanique est situé dans la constellation de Tucana, à environ 200 000 années-lumière.

Le LMC a environ deux fois le diamètre du SMC, mesurant environ 14 000 années-lumière pour 7 000 années-lumière (contre 100 000 années-lumière pour la Voie lactée). Cela en fait la 4ème plus grande galaxie de notre groupe local de galaxies, après la Voie lactée, Andromède et la Galaxie du Triangle. Le LMC est environ 10 milliards de fois plus massif que notre Soleil (environ un dixième de la masse de la Voie Lactée), tandis que le SMC équivaut à environ 7 milliards de masses solaires.

En termes de structure, les astronomes ont classé la LMC comme une galaxie de type irrégulier, mais elle a une barre très importante en son centre. Ergo, il est possible que ce fût une spirale barrée avant ses interactions gravitationnelles avec la Voie Lactée. Le SMC contient également une structure de barre centrale et il est supposé que ce fut aussi une galaxie spirale barrée qui a été perturbée par la Voie Lactée pour devenir quelque peu irrégulière.

Mis à part leur structure différente et leur masse inférieure, ils diffèrent de notre galaxie de deux manières principales. Premièrement, ils sont riches en gaz - ce qui signifie qu'une fraction plus élevée de leur masse est constituée d'hydrogène et d'hélium - et ils ont une métallicité médiocre (ce qui signifie que leurs étoiles sont moins riches en métaux que celles de la Voie lactée). Les deux possèdent des nébuleuses et des populations stellaires jeunes, mais sont composées d'étoiles allant du très jeune au très âgé.

Le petit nuage magellanique vu par le télescope à rayons ultraviolets / optiques de Swift. Ce composite de 656 images distinctes a une durée d'exposition cumulée de 1, 8 jour. Crédit: NASA / Swift / S. Immler (Goddard) et M. Siegel (État de Penn)

En fait, c'est cette abondance de gaz qui permet aux nuages ​​de Magellan de créer de nouvelles étoiles, certaines datant seulement de quelques centaines de millions d'années. Cela est particulièrement vrai pour le LMC, qui produit de nouvelles étoiles en grande quantité. Un bon exemple de cela est sa nébuleuse rouge vif Tarantula, une gigantesque région en formation d’étoiles située à 160 000 années-lumière de la Terre.

Les astronomes estiment que les nuages ​​magellaniques se sont formés il y a environ 13 milliards d'années, à peu près au même moment que la galaxie de la Voie lactée. Depuis quelque temps, on pense également que les nuages ​​de Magellan gravitent autour de la Voie lactée à proximité de leurs distances actuelles. Toutefois, des observations théoriques et théoriques suggèrent que les nuages ​​ont été grandement déformés par les interactions des marées avec la Voie lactée alors qu’ils se déplaçaient à proximité.

Cela indique qu'ils ne sont probablement pas souvent aussi proches de la Voie Lactée qu'aujourd'hui. Par exemple, des mesures effectuées avec le télescope spatial Hubble en 2006 suggéraient que les nuages ​​de Magellan se déplaçaient peut-être trop vite pour être des compagnons à long terme de la Voie lactée. En fait, leurs orbites excentriques autour de la Voie Lactée sembleraient indiquer qu'ils ne se sont approchés de notre galaxie qu'une seule fois depuis le début de l'univers.

Les petits et grands nuages ​​magellaniques visibles sur l'observatoire de Paranal au Chili. Crédit: ESO / J. Colosimo

Cette étude a été suivie en 2010 par une étude indiquant que les nuages ​​de Magellan pourraient bien être des nuages ​​qui passaient et qui avaient probablement déjà été expulsés de la galaxie d'Andromède. Les interactions entre les nuages ​​magellaniques et la voie lactée se manifestent par leur structure et les flux d'hydrogène neutre qui les relient. Leur gravité a également affecté la Voie Lactée, déformant les parties extérieures du disque galactique.

Histoire de l'observation:

Dans l'hémisphère sud, les nuages ​​magellaniques faisaient partie de la tradition et de la mythologie des habitants autochtones, y compris les aborigènes australiens, les Maoris de la Nouvelle-Zélande et les Polynésiens du Pacifique Sud. Pour ces derniers, ils servaient de jalons importants pour la navigation, tandis que les Maoris les utilisaient comme prédicteurs des vents.

Alors que l'étude des nuages ​​magellaniques remonte au 1er millénaire avant notre ère, le plus ancien record encore en vie provient de l'astronome persan Al Sufi, du 10ème siècle. Dans son traité 964, Book of Fixed Stars, il a appelé le LMC al-Bakr («le mouton») «des Arabes du Sud». Il a également noté que le nuage n'est pas visible du nord de l'Arabie ni de Bagdad, mais pourrait être vu à l'extrémité sud de la péninsule arabique.

À la fin du XVe siècle, on pense que les Européens se sont familiarisés avec les nuages ​​de Magellan grâce aux missions d'exploration et de commerce qui les ont conduits au sud de l'équateur. Par exemple, les marins portugais et hollandais ont appris à les connaître sous le nom de Cape Clouds, car ils ne pouvaient être vus que lorsque vous naviguiez autour du Cap Horn (Amérique du Sud) et du Cap de Bonne-Espérance (Afrique du Sud).

Vue panoramique sur les grands et petits nuages ​​de Magellan au-dessus du site d’observation VLT de l’ESO au Chili. Crédit: ESO / Y. Beletsky

Lors de la circumnavigation de la Terre par Ferdinand Magellan (1519-1522), les nuages ​​de Magellanic ont été décrits par le vénitien Antonio Pigafetta (chroniqueur de Magellans) comme de faibles amas d'étoiles. En 1603, le cartographe céleste allemand Johann Bayer a publié son atlas céleste Uranometria, où il a baptisé le plus petit nuage «Nébecula Minor» (en latin «petit nuage»).

Entre 1834 et 1838, l'astronome anglais John Herschel a effectué des levés du ciel méridional à partir de l'observatoire royal du cap de Bonne-Espérance. Tout en observant le SMC, il l'a décrit comme une masse nuageuse de lumière de forme ovale et à centre lumineux, et a répertorié une concentration de 37 nébuleuses et amas à l'intérieur.

En 1891, l'observatoire du Harvard College a ouvert une station d'observation dans le sud du Pérou. De 1893 à 1906, les astronomes ont utilisé le télescope de 61 cm (24 pouces) de l’observatoire pour examiner et photographier le LMC et le SMC. Henriette Swan Leavitt, l'une de ces astronomes, a utilisé l'observatoire pour découvrir les étoiles Cephied Variable dans le SMC.

Ses résultats ont été publiés en 1908 dans une étude intitulée "1777 variables dans les nuages ​​de Magellan" - dans laquelle elle montrait la relation entre la période de variabilité de ces étoiles et la luminosité, qui devint un moyen très fiable de déterminer distance. Cela a permis de déterminer la distance des SMC et est devenu la méthode standard de mesure de la distance par rapport aux autres galaxies au cours des prochaines décennies.

Image de Hubble de l'étoile variable RS Puppis, une variable céphéide située dans la galaxie de la voie lactée. Crédit: NASA / ESA / Hubble Heritage Team

Comme nous l’avons déjà noté, en 2006, des mesures prises avec le télescope spatial Hubble ont été annoncées, laissant supposer que les grands et petits nuages ​​de Magellan se déplaçaient trop vite pour tourner autour de la Voie lactée. Cela a donné lieu à la théorie selon laquelle ils proviendraient d'une autre galaxie, très probablement Andromède, et auraient été chassés lors d'une fusion galactique.

Compte tenu de leur composition, ces nuages ​​- en particulier le LMC - continueront à faire de nouvelles étoiles pendant un certain temps. Et finalement, dans des millions d'années, ces nuages ​​pourraient se confondre avec notre propre galaxie de la Voie lactée. Ou bien, ils pourraient continuer à nous orbiter, en passant assez près pour aspirer l’hydrogène et poursuivre leur processus de formation d’étoiles.

Mais dans quelques milliards d'années, lorsque la galaxie d'Andromède entrera en collision avec la nôtre, ils n'auront peut-être d'autre choix que de fusionner avec la galaxie géante qui en résulte. On pourrait dire que Andromède regrette de les avoir recrachés et vient les chercher!

Nous avons écrit de nombreux articles sur les nuages ​​de Magellan pour Univers Today. Voici ce qu'est le petit nuage magellanique ?, Qu'est-ce que le grand nuage Magellanic ?, Volé: nuages ​​Magellanic - Retour à Andromède, les nuages ​​magellaniques sont ici pour la première fois.

Si vous souhaitez plus d'informations sur les galaxies, consultez les communiqués de presse de Hubblesite sur les galaxies et la page science de la NASA sur les galaxies.

Nous avons également enregistré un épisode de Astronomy Cast sur les galaxies - Episode 97: Galaxies.

Sources:

  • Wikipédia - nuages ​​magellaniques
  • ESO - Nuages ​​Magellaniques
  • Hyperphysique - Les nuages ​​magellaniques
  • NASA - nuages ​​magellaniques
Catégorie:
Une solution au paradoxe de l'information sur le trou noir?
Spectaculaire SpaceX Falcon 9, le lancement de KoreaSat éclaire le ciel Space Coast Sky avec Halloween Eve Glow, propulsant les terres en mer