De Kleine Magelhaanse Wolk – een satelliet van ons eigen sterrenstelsel

NGC 252 - de Kleine Magelhaanse Wolk
NGC 252 – de Kleine Magelhaanse Wolk – in het sterrenbeeld Tucana

De Kleine Magelhaanse Wolk is als een wazige mistvlek zichtbaar aan de zuidelijke sterrenhemel. Het is een begeleider van ons eigen sterrenstelsel. De Kleine Magelhaanse Wolk is voor waarnemers in Europa niet zichtbaar maar aan het zuidelijk halfrond dus wel. De Kleine Magelhaanse Wolk speelt dan ook een prominente rol in de oude verhalen van de Aboriginals en de Kleine Magelhaanse Wolk werd door verschillende oude Polynesische culturen gebruikt voor de navigatie.

De Portugese ontdekkingsreiziger Ferdinand Magellaan was de eerste die de Kleine Magelhaanse Wolk en de Grote Magelhaanse Wolk beschreef. Hij deed dit tussen 1519 en 1522 tijdens de reis waarbij hij de westelijke route naar Indonesië ontdekte. De twee sterrenstelsels werden later naar hem vernoemd

Een nieuwe blik op oude sterrenstelsels

De Kleine Magelhaanse Wolk bevindt zich op ongeveer 200.000 lichtjaar afstand van ons eigen sterrenstelsel. Het is daarmee in afstand onze vierde buur. Samen met ons sterrenstelsel en de Grote Magelhaanse Wolk behoort de Kleine Magelhaanse Wolk tot de Lokale Groep. Dit is een verzameling van ongeveer 30 sterrenstelsels die zich bij elkaar in de buurt bevinden.

De Kleine Magelhaanse Wolk heeft een doorsnede van ongeveer 7000 lichtjaar. Voor waarnemers vanaf de Aarde heeft de Kleine Magelhaanse Wolk een doorsnede van ongeveer 9 tot 10 * de Volle Maan. Voor een sterrenstelsel is de Kleine Magelhaanse Wolk klein maar dat neemt niet weg dat er zich toch enkele honderden miljoenen sterren in bevinden.

De Kleine en Grote Magelhaanse Wolken
De Grote en Kleine Magelhaanse Wolk zijn links op deze opname zichtbaar. De foto is gemaakt vanaf de ESO-sterrenwacht in het noorden van Chili.
Credit: Y. Beletsky/ESO

De Kleine Magelhaanse Wolk en de Grote Magelhaanse Wolk hebben beiden een afwijkende vorm die vermoedelijk wordt veroorzaakt door de onderlinge interactie en de aantrekkingskracht van grote buur, ons Melkwegstelsel. De twee sterrenstelsels draaien met een periode van ongeveer 900 miljoen jaar om elkaar heen en ze draaien met een periode van ongeveer 1,5 miljard haar om ons eigen sterrenstelsel heen.

Lange tijd hebben astronomen aangenomen dat de Magelhaanse Wolken al verschillende keren rond onze Melkweg hebben gedraaid maar in 2007 suggereerden astronomen, aan de hand van gegevens die met de Hubble Space Telescope zijn verzameld, dat de twee sterrenstelsels aan hun eerste reis rond de Melkweg bezig zijn. Door de relatieve snelheid van de sterrenstelsels ten opzichte van elkaar te bepalen konden astronomen zeer nauwkeurig de driedimensionale snelheden van de Kleine Magelhaanse Wolk en de Grote Magelhaanse Wolk berekenen.

Ze ontdekten dat deze snelheden onverwacht erg groot waren, bijna een factor twee groter dan voorheen werd aangenomen.

Er zijn twee mogelijke verklaringen voor deze hoge snelheden: of onze Melkweg is groter dan we denken of de Magelhaanse Wolken zijn niet door middel van de zwaartekracht verbonden met ons sterrenstelsel maar ze zijn toevallige passanten.

Aanvullend onderzoek vanuit de universiteit van Arizona heeft aangetoond dat de beide sterrenstelsels door middel van de zwaartekracht zijn verbonden met ons sterrenstelsel en dat betekent dat ons sterrenstelsel meer massa moet hebben dan voorheen werd aangenomen. Als we die massa goed weten dan zou dit, volgens onderzoekers, kunnen leiden tot een compleet ander beeld over de geschiedenis van de beide Magelhaanse Wolken.

De Kleine Magelhaanse Wolk
Deze opname toont een del van de Kleine Magelhaanse Wolk en is gemaakt met de Hubble Space Telescope.
Credit: NASA/ESA/STScI/AURA

Een venster op het heelal

De nabijheid van de Kleine Magelhaanse Wolk tot onze Melkweg helpt astronomen met het bestuderen wat er zich buiten ons sterrenstelsel allemaal afspeelt. Een van de grootste obstakels in de studie van sterevolutie is interstellair stof. Dit is gas en stof dat zich tussen de sterren bevindt. Wolken van kleine deeltjes zorgen voor verstrooiing en absorptie van licht dat door sterren wordt uitgezonden en dat zorgt voor een vertekening van deze objecten.

In het begin van de twintigste eeuw gebruikte de astronome Henrietta Swan Leavitt een klasse van veranderlijke sterren, de Cepheïden, in de Magelhaanse Wolk om de relatie tussen hun helderheid en hun helderheidsperiode te ontdekken. Het bepalen van deze relatie speelde een essentiële rol in het bepalen van afstanden van objecten in het heelal.

Astronomen hebben de Very Large Telescope van de ESO gebruikt in combinatie met andere instrumenten om, voor het eerst, een geïsoleerde neutronenster met een laag-energetisch magneetveld buiten onze eigen Melkweg te vinden. Astronomen vonden de ster in het centrum van een ring van gas die langzaam uitdijde te midden van andere ringen van gas en stof die achter waren gelaten na een supernova-explosie in de Kleine Magelhaanse Wolk.

Astronomen hebben ook zeer gedetailleerd de kosmische straling van de Kleine Magelhaanse Wolk en de Grote Magelhaanse Wolk in kaart gebracht. Dat hebben ze gedaan met de Murchison Widefield Array radio telescoop in Australië. Kosmische straling bestaat uit geladen deeltjes die afkomstig zijn van supernova-explosies die reageren met magnetische velden waardoor er straling ontstaat die door radiotelescopen gezien kan worden. Astronomen hebben aan de hand van deze straling het aantal nieuwe sterren dat ontstaat weten vast te stellen. Men heeft berekend dat de snelheid van stervorming in de Kleine Magelhaanse Wolk ongeveer gelijk is aan één nieuwe ster met de massa van de Zon per 40 jaar.

Naast inzichten over de snelheid van stervorming hebben astronomen ook geleerd dat de Kleine Magelhaanse Wolk langzaam uit elkaar valt. Astronomen hebben aan de hand van data die door de Europese Gaia ruimtetelescoop zijn verzameld, zware, hete jonge sterren in de Kleine Magelhaanse Wolk gevolgd. Ze ontdekten dat alle sterren in het zuidoostelijke deel van de Kleine Magelhaanse Wolk zich allemaal met dezelfde snelheid in dezelfde richting bewegen, weg van de rest van het sterrenstelsel. Deze sterren bewegen zich allemaal richting de Grote Magelhaanse Wolk. Het lijkt erop dat de Grote Magelhaanse Wolk en de Kleine Magelhaanse Wolk enkele honderden miljoenen jaren geleden met elkaar in botsing zijn geweest waarna deze groep sterren wordt weggetrokken. Deze resultaten werden in 2018 gepubliceerd in The Astrophysical Journal Letters.

De Kleine Magelhaanse Wolk is ook uitgebreid bestudeerd met behulp van de Australische SKA Pathfinder (ASKAP) radiotelescoop. Uit deze studie blijkt dat de Kleine Magelhaanse Wolk aan het uitsterven is. Er werd een sterk verlies aan waterstofgas ontdekt. Waterstofgas dat verdwijnt kan niet meer worden gebruikt voor stervorming en als al het gas is verdwenen kunnen er geen nieuwe sterren meer ontstaan. Sterrenstelsels die niet langer sterren maken verdwijnen in de vergetelheid.

Door het verlies van gas en het stoppen van stervorming zal de Kleine Magelhaanse Wolk uiteindelijk ten prooi vallen aan zwaardere objecten zoals ons eigen sterrenstelsel. Uiteindelijk zal de Kleine Magelhaanse Wolk dan ook worden opgeslokt door ons eigen sterrenstelsel.

 

Eerste publicatie: 22 december 2018