Gromada gwiazd Westerlund 1: żłobek olbrzymich gwiazd w cieniu

Zespół naukowców opracował szczegółowe badanie najbardziej masywnej młodej gromady gwiazd w Drodze Mlecznej. Gromada ta zawiera różne typy olbrzymich gwiazd w różnych fazach ewolucji i może być wykorzystana jako doskonałe laboratorium do badania formowania się i ewolucji masywnych gwiazd.

Obraz młodej gromady gwiazd Westerlund 1 z danymi z artykułu. Źródło: IAC.

Gwiazdy mają tendencję do formowania się w gromady, zawierające kilka tysięcy gwiazd, które mają ten sam wiek i skład, chociaż wykazują różnice ewolucyjne. Wśród gromad znajdujących się w wewnętrznych regionach Drogi Mlecznej doskonałym przykładem jest młoda gromada Westerlund 1, która ma mniej niż 10 milionów lat (dla porównania Słońce ma pięć miliardów lat) i jest uważana za najbardziej masywną gromadę w naszej Galaktyce. Jej populacja jest idealnym laboratorium do badania masywnych gwiazd. Jednak jest ona ukryta za obszarem pyłowym, co utrudnia jej badanie. Teraz grupie badaczy udało się przeniknąć przez pył, bardzo dokładnie oszacować odległość do gromady i przeanalizować otaczającą ją populację gwiazd.

Populacja gwiazd związanych z Westerlund 1, która wygląda jak katalog olbrzymów, obejmuje wszystkie typy masywnych gwiazd, od olbrzymów typu O i nadolbrzymów, do czerwonych nadolbrzymów, kilku niezwykle jasnych hiperolbrzymów typu B, i kilku żółtych hiperolbrzymów. Niektóre z nich znajdują się w rzadkich fazach ewolucji i na różne sposoby oddziałują ze sobą w układach podwójnych, co czyni tę grupę gwiazd idealną do rozróżnienia procesów ewolucyjnych w bardzo masywnych gwiazdach. Dokładne określenie mas i wieku gwiazd zależy jednak od parametrów uzyskanych dla gromady, a do tej pory jedną z głównych niewiadomych była jej odległość, a także efekt ekstynkcji jej światła przez pył międzygwiazdowy znajdujący się między nami a gromadą.

Relikt Galaktyczny i słownik olbrzymich gwiazd
Westerlund 1 jest niewątpliwie jednym z najciekawszych obiektów w naszej Galaktyce – mówi Ignacio Negueruela, profesor Uniwersytetu w Alicante, który jest pierwszym autorem pracy. Ze względu na dużą ilość pyłu między nami a gromadą, nawet tak zaawansowany teleskop kosmiczny jak Gaia ma trudności z dostarczeniem nam wysokiej jakości danych. Musieliśmy zastosować skomplikowaną obróbkę statystyczną obserwacji, aby uzyskać tak dokładną wartość odległości. Gaia dostarczyła nam jednak znacznie więcej informacji, podając rzeczywiste rozmiary gromady i pozwalając zidentyfikować w niej nieznane wcześniej gwiazdy.

Emilio J. Alfaro, badacz z Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA-CSIC) i współautor artykułu podkreśla znaczenie danych z Gaia dla wyselekcjonowania gwiazd będących członkami gromady i określenia ich dokładnych odległości. Gromada znajduje się około 13 000 lat świetlnych od Słońca, co oznacza, że jej masa jest bliższa 100 000 mas Słońca niż kilku dziesiątkom tysięcy, i pokazuje, że jest to najbardziej masywna młoda gromada gwiazd w Grupie Lokalnej Galaktyk, z wyjątkiem R136 w Wielkim Obłoku Magellana.

Nowe wskazówki dotyczące spiralnej struktury Drogi Mlecznej
Dane z Gaia-EDR3 wraz z nowymi obserwacjami spektroskopowymi uzyskanymi za pomocą AAOmega (spektrograf Omega na Teleskopie Anglo-Australijskim) pozwoliły zespołowi na zlokalizowanie dużego skupiska niebieskich gwiazd, które mogą znajdować się w odległości około 6500 lat świetlnych od Słońca, i które stanowią kompleks formowania się gwiazd lub odcinek nieznanego wcześniej ramienia spiralnego.

Wykrycie skupiska niebieskich gwiazd, o ruchu kątowym bardzo podobnym do ruchu gromady, ale bliżej nas, wymaga bardziej szczegółowych badań, które wskażą nam ich naturę i pochodzenie. W tym kierunku w płaszczyźnie Galaktyki znajduje się duża liczba młodych gwiazd, a wyznaczona przez nas odległość do Westerlund 1 daje nam również wskazówkę co do prawdopodobnego położenia jednego z wewnętrznych ramion spiralnych Galaktyki, co jest podstawą do zrozumienia jej struktury spiralnej – dodaje Alfaro.

Jedynie gromady kuliste, stare skupiska gwiazd w galaktycznym halo, mają masy w zakresie porównywalnym lub większym niż Westerlund 1 (od 10 000 do miliona mas Słońca). Należą one jednak do najstarszych obiektów w Galaktyce, których wiek przekracza 12 miliardów lat. Poznanie procesu formowania się tej bardzo młodej gromady gwiazd może dostarczyć nam wskazówek, które pomogą zrozumieć, jak obecnie formują się najbardziej masywne gromady i dlaczego jest ich tak mało.

Opracowanie:
Agnieszka Nowak

Źródło:
IAC

Urania

Popularne posty z tego bloga

Dziwne fale radiowe wyłaniają się z kierunku centrum Galaktyki

Astronomowie potwierdzają istnienie kosmicznej super-pustki, która podważa nasze rozumienie ciemnej energii

Strumień Magellana nad Drogą Mleczną może być pięć razy bliżej niż wcześniej sądzono