Przejdź do głównej zawartości

Nowe spojrzenie na formowanie się gromad gwiazd

Korzystając z danych uzyskanych z obserwatorium X-ray Chandra astronomowie poczynili istotne postępy w zrozumieniu, jak gromady gwiazd powstają. Dane pokazują, że wcześniejsze pojęcia na temat ich formowania się mogą być błędne. Najprostszy pomysł jest taki, że gromada gwiazd tworzy się, gdy gigantyczny obłok gazu i pyłu kondensuje. Centrum obłoku wciąga materię z otoczenia, aż stanie się ona na tyle gęsta, by spowodować powstawanie gwiazd. Proces ten odbywa się najpierw w centrum obłoku, co oznacza, że gwiazdy w środku gromady tworząc się jako pierwsze, są najstarsze.

Jednakże najnowsze dane z Chandra sugerują, że dzieje się coś zupełnie innego. Naukowcy badali dwie gromady, w których tworzą się obecnie gwiazdy podobne do Słońca – NGC 2024, znajdującą się w centrum Mgławicy Płomień, oraz gromadę Mgławicy Oriona. Z badań tych wywnioskowali, że gwiazdy na obrzeżach owych gromad są najstarsze. „Nasze wyniki są sprzeczne z intuicją. Oznacza to, że musimy myśleć intensywniej, i wymyśleć więcej pomysłów, jak gwiazdy podobne do Słońca się tworzą” – powiedział Konstantin Getman z Penn State University, który prowadził badania.
Getman i jego koledzy opracowali nowe, dwuetapowe podejście, które doprowadziło do tego odkrycia. Po pierwsze, użyli danych z Chandra dotyczących jasności gwiazd w promieniach rentgenowskich, w celu określenia ich masy. Wtedy określa się, jak jasne były te gwiazdy w promieniach podczerwonych, używając naziemnych teleskopów oraz danych z kosmicznego Teleskopu Spitzera. Dzięki połączeniu tych danych z modelami teoretycznymi, został określony wiek gwiazd w obu gromadach. Wyniki były przeciwne do tego, co przewiduje model podstawowy. W centrum NGC 2024 gwiazdy miały wiek około 200.000 lat, a te na obrzeżach gromady – ok. 1,5 mln lat. W Mgławicy Oriona wiek gwiazd wahał się od 1,2 mln lat w centrum gromady, do prawie 2.000.000 lat blisko krawędzi. „Kluczowy wniosek naszych badań jest taki, że możemy odrzucić model podstawowy, w którym to gromady tworzą się od wewnątrz. Dlatego musimy rozważyć bardziej złożone modele, które teraz wyłaniają się z badań nad formowaniem się gwiazd” – powiedział Eric Feigelson, także z Penn State University.

Objaśnienia nowych ustaleń mogą być pogrupowane w trzy szerokie pojęcia. Pierwsze jest takie, że tworzenie się gwiazd nadal zachodzi w obszarach wewnętrznych, ponieważ gaz w regionach wewnętrznych gromad tworzących się gwiazd jest gęstszy – zawiera więcej materii, z której zbudowane są gwiazdy – od rozproszonych regionów zewnętrznych. W czasie, gdy gęstość spada do poziomu, w którym już nie może się zapaść tworząc gwiazdy, formowanie się gwiazd ustaje w regionach zewnętrznych, a w obszarach wewnętrznych nadal powstają nowe, co prowadzi do skupienia się młodych gwiazd właśnie w centrum gromady.

Inny pomysł jest taki, że stare gwiazdy miały więcej czasu na przemieszczenie się od centrum gromady, lub zostały wyrzucone na zewnątrz przez interakcje z innymi gwiazdami. Ostatni pomysł jest taki: obserwacyjnie możemy wyjaśnić, że jeśli młode gwiazdy tworzą się z masywnych włókien gazu, to podążają one w kierunku centrum gromady. Wcześniejsze badania gromady Mgławicy Oriona ujawniły ślady odwróconego wieku rozprzestrzeniania się, ale wyniki te bazowały na ograniczonej próbce gwiazd. Ostatnie badania dostarczyły pierwszych dowodów tak różnego wieku gwiazd w Mgławicy Płomień. „Następnym krokiem będzie zobaczenie, czy możemy znaleźć podobną skalę wiekową w innych młodych gromadach” – powiedział doktorant z Penn State University, Michael Kuhn, który także pracował nad badaniami.

Źródło:
Spitzer

Popularne posty z tego bloga

Wykryto największą eksplozję w historii Wszechświata

Naukowcy badający odległą gromadę galaktyk odkryli największą eksplozję obserwowaną we Wszechświecie od czasów Wielkiego Wybuchu.

Wybuch pochodził z supermasywnej czarnej dziury w centrum odległej o setki milionów lat świetlnych stąd galaktyki. W trakcie eksplozji zostało uwolnione pięć razy więcej energii, niż przy poprzednim ówczesnym najpotężniejszym wybuchu.
Astronomowie dokonali tego odkrycia przy użyciu danych z obserwatorium rentgenowskiego Chandra i XMM-Newton, a także danych radiowych z Murchison Widefield Array (MWA) w Australii i Giant Metrewave Radio Telescope (GMRT) w Indiach.
Ten potężny wybuch został wykryty w gromadzie galaktyk Ophiuchus, która znajduje się około 390 mln lat świetlnych stąd. Gromady galaktyk to największe struktury we Wszechświecie utrzymywane razem przez grawitację, zawierające tysiące pojedynczych galaktyk, ciemną materię i gorący gaz.
W centrum gromady Ophiuchus znajduje się duża galaktyka zawierająca supermasywną czarną dziurę. Naukowcy uważają, że źró…

Odkryto najbliższą znaną „olbrzymią planetę niemowlęcą”

Nowonarodzona masywna planeta znajduje się zaledwie 100 parseków od Ziemi.

Naukowcy odkryli nowonarodzoną masywną planetę bliższą Ziemi niż jakikolwiek tego typu obiekt w podobnym wieku. Olbrzymia niemowlęca planeta, nazwana 2MASS 1155-7919 b, znajduje się w asocjacji Epsilon Chamaeleontis i leży tylko około 330 lat świetlnych od naszego Układu Słonecznego.
„Ciemny, chłodny obiekt, który znaleźliśmy, jest bardzo młody i ma zaledwie 10 mas Jowisza, co oznacza, że prawdopodobnie patrzymy na planetę niemowlęcą, być może wciąż w fazie formowania się. Chociaż zostało odkrytych wiele innych planet podczas misji Kepler i innych podobnych, prawie wszystkie z nich są planetami ‘starymi’. Obiekt ten jest jednocześnie czwartym lub piątym przykładem planety olbrzymiej krążącej tak daleko od swojej gwiazdy macierzystej. Teoretycy usiłują wyjaśnić, w jaki sposób się tam uformowały lub jak tam dotarły” – powiedziała Annie Dickson-Vandervelde, główna autorka pracy.
Do odkrycia naukowcy wykorzystali dane…

Czy rozwiązano tajemnicę ekspansji Wszechświata?

Badacz z Uniwersytetu Genewskiego rozwiązał naukową kontrowersję dotyczącą tempa ekspansji Wszechświata, sugerując, że na dużą skalę nie jest ono całkowicie jednorodne.


Ziemia, Układ Słoneczny, cała Droga Mleczna i kilka tysięcy najbliższych nam galaktyk porusza się w ogromnym „bąblu” o średnicy 250 mln lat świetlnych, gdzie średnia gęstość materii jest o połowę mniejsza niż w pozostałej części Wszechświata. Taka jest hipoteza wysunięta przez fizyka teoretyka z Uniwersytetu Genewskiego (UNIGE) jako rozwiązanie zagadki, która od dziesięcioleci dzieli społeczność naukową: z jaką prędkością rozszerza się Wszechświat? Do tej pory co najmniej dwie niezależne metody obliczeniowe osiągnęły dwie wartości różniące się o około 10% z odchyleniem, które jest statystycznie nie do pogodzenia. Nowe podejście usuwa tę rozbieżność bez korzystania z „nowej fizyki”.
Wszechświat rozszerza się od czasu Wielkiego Wybuchu, który miał miejsce 13,8 mld lat temu – propozycja po raz pierwszy przedstawiona przez b…