Districare la storia delle nuvole di Magellano

Le nuvole di Magellano - due galassie nane vicine facilmente visibili ad occhio nudo nell'emisfero meridionale - sono fondamentali per comprendere la dinamica e l'evoluzione del gruppo locale di galassie. Può uno sguardo approfondito a queste galassie? Le regioni esterne possono aiutarci a dare un senso alla loro complicata storia di interazione?

Le più grandi galassie satellitari della Via Lattea, le Magellanic Clouds, hanno una complessa storia di interazioni.
ESO / S. Brunier

Uno sguardo più da vicino ai nostri vicini galattici

Una vista combinata ottica e radio della Via Lattea e del Magellanic Stream, mostrato in rosa.
David L. Nidever, et al., NRAO / AUI / NSF e Mellinger, Leiden / Argentine / Bonn Survey, Parkes Observatory, Westerbork Observatory, and Arecibo Observatory

Le piccole e grandi nuvole di Magellano (SMC e LMC) sono state ben studiate, ma queste galassie satellitari nane continuano a ispirare nuove scoperte. Tra questi c'è l'origine del torrente Magellanic - una striscia di idrogeno neutro che segue le nuvole di Magellanic e attraversa più di mezzo milione di anni luce.

Inizialmente si pensava che il Magellanic Stream fosse il risultato di interazioni di marea durante gli incontri ravvicinati con la Via Lattea, ma precise e precise indagini di movimento hanno rivelato che LMC e SMC stanno passando vicino alla Via Lattea per la prima volta o sono in un lungo ( Un'orbita di circa 4 miliardi di anni attorno alla nostra galassia, quindi il flusso magellanico deve derivare dalle interazioni tra le due galassie stesse.

Da quanto tempo LMC e SMC interagiscono e in che modo queste interazioni hanno modellato le due galassie? Una chiave per comprendere la storia di queste galassie nane è la mappatura delle stelle debolmente legate gravitazionalmente ai loro bordi remoti che possono essere trascinate in flussi di marea o rigonfiamenti mentre ogni galassia è distorta dalla presenza dell'altra.

Mappatura dei bordi delle galassie

Una mappa della densità delle antiche stelle che circondano le nuvole di Magellano rivela strutture estese a nord e sud dell'LMC, mentre le regioni occidentali della galassia (a destra) vengono troncate. Clicca per ingrandire.
Adattato da Mackey et al. 2018

Dougal Mackey (Australian National University) e collaboratori hanno usato immagini visibili e nel vicino infrarosso prese dalla Dark Energy Camera (DECam) - lo strumento da cavallo del Dark Energy Survey - per mappare le deboli periferie di LMC e SMC.

Sebbene lo scopo del Dark Energy Survey sia di comprendere meglio la natura dell'energia oscura attraverso l'osservazione di supernove, lenti gravitazionali deboli e ammassi di galassie, il suo sistema di imaging sensibile e l'ampio campo visivo (2, 2 gradi di diametro) lo rendono adatto esplorare i deboli bordi delle galassie vicine.

Le immagini DECam delle nuvole di Magellano hanno sondato una luminosità superficiale di 32 magnitudini per secondo d'arco quadrato, consentendo a Mackey e ai suoi collaboratori di studiare come diverse popolazioni stellari sono distribuite nelle regioni esterne di queste galassie.

Strutture rivelate in debole luce stellare

Mappe di densità stellare per popolazioni giovani (<1 Gyr) e di età media (1, 5–4 Gyr). Le giovani stelle tracciano un ponte tra le galassie, mentre le stelle di età intermedia sono compensate dalle stelle antiche nella direzione del LMC. Clicca per ingrandire.
Adattato da Mackey et al. 2018

La mappatura della densità delle stelle ha rivelato distinte sottostrutture stellari alla periferia di LMC e SMC. Mentre studi precedenti hanno scoperto sottostrutture isolate sui limiti esterni dell'LMC, la vista panoramica di questo studio evidenzia la natura interconnessa delle strutture.

Una scoperta importante è che la popolazione stellare di età intermedia (1, 5–4 Gyr) della SMC è chiaramente compensata dalla popolazione stellare antica (~ 11 Gyr). Questo risultato suggerisce che le nuvole di Magellano potrebbero essere state collegate in modo gravitazionale già da diversi miliardi di anni, suggerendo che queste galassie sono nel loro primo viaggio oltre la Via Lattea. I futuri lavori di simulazione potrebbero fornire un quadro più coerente dell'interazione LMC-SMC, aiutandoci a capire meglio come si sono evoluti i nostri vicini.

Citazione

Dougal Mackey et al 2018 ApJL 858 L21. doi: 10, 3847 / 2041-8213 / aac175

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Questo post è originariamente apparso su AAS Nova, che presenta i punti salienti della ricerca dalle riviste dell'American Astronomical Society.