Данные спектрографа в составе космических телескопов «Хаббл» и FUSE подтвердили предположение астрономов, что Большое и Малое Магеллановы Облака окружены галактической короной — диффузным ореолом горячего разреженного газа. Для этой оболочки ученые предложили название Магелланова Корона.
Большое и Малое Магеллановы Облака — галактики-спутники Млечного Пути — хорошо видны на небе южного полушария Земли. Большое Магелланово Облако находится на расстоянии 163 тысяч световых лет от нас, Малое — 210 тысяч. От этих двух галактик на расстояние 180 килопарсек тянется Магелланов Поток из газа, а сами галактики соединяет Магелланов Мост из газа и звезд. Предполагается, что через 2,4 миллиарда лет Магеллановы Облака сольются с нашей галактикой Млечный Путь.
Измерения большой массы Большого Магелланова Облака указывают, что у этой галактики должно иметься ионизированное газовое гало — остаток первичного газового облака, которое коллапсировало при формировании галактики миллиарды лет назад. Хотя подобные короны были замечены вокруг более далеких карликовых галактик, астрономам никогда раньше не удавалось детально исследовать их. «Галактики окутывают себя газообразными коконами, которые действуют как щиты от других галактик», — говорит астроном Эндрю Фокс. Расчеты ученых показывали, что Большое Магелланово Облако имеет достаточную массу, чтобы у него образовалась подобная газовая оболочка.
Но хотя размер Магеллановой Короны превышает 100 000 световых лет, она фактически невидима. В поисках прямых доказательств существования этой структуры авторы исследования прочесали архивы наблюдений космических телескопов «Хаббл» и FUSE. Их интересовали данные о наблюдениях в ультрафиолетовом диапазоне за квазарами, расположенными в миллиардах световых лет от Магеллановых Облаков. Ученые предположили, что хотя корона будет слишком тусклой, чтобы ее можно было увидеть самостоятельно, она должна быть видна как своего рода туман, скрывающий и поглощающий отчетливые следы яркого излучения от квазаров на заднем плане.
Космический телескоп FUSE (Far Ultraviolet Spectroscopic Explorer), работавший с 1999 по 2007 годы, вел наблюдения как раз в ультрафиолетовой части спектра. Хотя телескоп «Хаббл» в основном работает в оптическом и инфракрасном диапазонах, в его составе имеется спектрограф Cosmic Origins Spectrograph, работающий в ультрафиолетовом диапазоне. Наблюдения «Хаббла» за квазарами использовались ранее для картографирования короны, окружающей галактику Андромеды.
Анализируя излучение 28 квазаров, астрономы смогли обнаружить и охарактеризовать материал, окружающий Большое Магелланово Облако, и подтвердить существование Магеллановой Короны. Как и предсказывалось, спектры квазаров содержат отчетливые признаки углерода, кислорода и кремния, которые составляют облако горячей плазмы, окружающее галактику. Магелланова Корона простирается более чем на 100 000 световых лет от основной массы звезд, газа и пыли, составляющих Магеллановы Облака, смешиваясь с более горячей и обширной короной, окружающей Млечный Путь.
Для обнаружения короны требовались чрезвычайно подробные ультрафиолетовые спектры. «Разрешение "Хаббла" и FUSE имело решающее значение для этого исследования. Коронный газ настолько рассеян, что его практически нет, — говорит астроном Джанеш Кришнарао. — Кроме того, он смешивается с другими газами, включая потоки, выходящие из Магеллановых Облаков, и материал, происходящий из Млечного Пути». Сопоставив результаты, команда исследователей обнаружила, что количество газа уменьшается по мере удаления от центра Большого Магелланова Облака. «Это идеальный контрольный признак того, что эта корона действительно существует. Это действительно кокон галактики и ее защита», — говорит Джанеш Кришнарао.
Статья о результатах исследования была опубликована в журнале Nature.