Badania sugerują, że Mgławica Oriona, Plejady i Hiady mają wspólne pochodzenie
Trio gromad gwiazd Mgławica Oriona, Plejady i Hiady nie leżą przypadkowo w tym samym regionie przestrzeni kosmicznej.
 |
| Na zdjęciu widać gwiazdozbiór Oriona z Gromadą Mgławicy Oriona jako centralną "gwiazdą" w Mieczu Oriona, Plejady i Hiady. Wszystkie trzy gromady otwarte są zaznaczone dużym żółtym okręgiem. Źródło: Aladin sky atlas/CDS Strasbourg Observatory (Francja) |
Mgławica Oriona, Plejady i Hiady: Najnowsze wyniki badań wskazują, że te słynne gromady gwiazd reprezentują różne fazy życia jednego i tego samego układu gwiazdowego. Zespół astrofizyków z Instytutu Studiów Zaawansowanych Nauk Podstawowych w Zanjan w Iranie oraz Uniwersytetu w Bonn znalazł dowody na to, że te trzy układy gwiezdne nie tylko znajdują się mniej więcej w tym samym regionie kosmosu, ale również rozwijają się w ten sam sposób. Wyniki te zostały niedawno opublikowane w czasopiśmie Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
Gdy gwiazdy migoczą na nocnym niebie, nieuzbrojonym okiem można zobaczyć Siedem Sióstr (Plejady) i Hiady tuż obok siebie, niedaleko centralnej gwiazdy w Mieczu Oriona. Nie jest to tak naprawdę jedna gwiazda, lecz Gromada Mgławicy Oriona – a zatem trzecia z grupy gromada gwiazd.
Jednak gromady w tym trio są w różnym wieku i znajdują się w różnych odległościach od Ziemi. Gromada Mgławicy Oriona (ONC) to jeden z najmłodszych i najbardziej aktywnych obszarów gwiazdotwórczych w Drodze Mlecznej – ma zaledwie 2,5 miliona lat i jest oddalona o około 1350 lat świetlnych. Zawiera tysiące młodych gwiazd otoczonych resztkową chmurą gazu, z której powstały. Dla porównania, Plejady, znane również jako Siedem Sióstr, mają około 100 milionów lat, a ich gwiazdy są znacznie bardziej rozproszone, podczas gdy Hiady mają około 700 milionów lat i zawierają mniej gwiazd, które są jeszcze bardziej rozproszone.
Niemowlęta, nastolatkowie i starsi
Nasze niezwykle precyzyjne obliczenia dynamiki gwiazdowej wykazały, że wszystkie trzy gromady gwiazd pochodzą od tego samego poprzednika – powiedział prof. dr Pavel Kroupa z Instytutu Promieniowania i Jądrowej Helmholtza na Uniwersytecie w Bonn, współautor publikacji. Mgławica Oriona, Plejady i Hiady to trzy różne zdjęcia tej samej osoby. Te trzy zdjęcia przedstawiają tę istotę w różnym wieku: jako niemowlę, nastolatka i osobę starszą.
To trochę tak, jakby ta sama osoba rodziła się raz po raz. Z tego możemy wywnioskować, że gromady otwarte zdają się mieć preferowany sposób formowania się gwiazd – powiedział Kroupa. Czy oznacza to, że różne obłoki molekularne tworzą bardzo podobne gromady gwiazd? Wydaje się, że istnieje preferowane środowisko fizyczne, w którym gwiazdy ewoluują w tych obłokach – powiedział astrofizyk.
W jaki sposób młoda, gęsta gromada gwiazd, taka jak Gromada Mgławicy Oriona (ONC), rozwija się w coś na kształt Plejad przez setki milionów lat, a następnie ostatecznie dojrzewa do czegoś przypominającego Hiady? Naukowcy pod kierownictwem dr. Ghasema Safaei z IASBS (Instytut Zaawansowanych Studiów Nauk Podstawowych) w Zanjan (Iran) modelują ten cykl życia za pomocą zaawansowanych symulacji komputerowych.
Obliczania są zgodne z zaobserwowanymi właściwościami
Korzystając z tych symulacji, które obejmują precyzyjne obliczenia zmiennych sił między gwiazdami, naukowcy są w stanie śledzić cykl życia gromady gwiazd od jej wczesnego formowania się w środowisku bogatym w gaz, poprzez jej stopniową ekspansję i starzenie się, gdy traci gaz i gwiazdy na rzecz swojego otoczenia. Wyniki te bardzo dobrze pokrywają się z już zaobserwowanymi właściwościami, takimi jak rozmiar, masa i struktura ONC, Plejad i Hiad na różnych etapach ich życia.
Te badania pokazują, że jest całkowicie prawdopodobne, że gromady gwiazd, takie jak Gromada Mgławicy Oriona, podążają ścieżką rozwoju, która przekształca je w układy takie jak Plejady, a później Hiady – powiedział prof. Hosein Haghi z IASBS, który obecnie prowadzi swoje badania na Uniwersytecie w Bonn.
Zespół symulował ich rozwój na przestrzeni 800 milionów lat, zaczynając od stanu początkowego opartego na najnowszych obserwacjach właściwości młodych gromad gwiazd, w tym ich kompaktowych rozmiarach, dużej gęstości masy i obfitości gwiazd podwójnych. Wyniki pokazują, że gromady takie jak ONC mogą utracić nawet 85% swoich gwiazd, ale mimo to zachowują spójną strukturę podobną do Hiad, po przejściu przez etap przejściowy podobny do Plejad – wyjaśnił Ghasem Safaei.
Co ciekawe, wszystkie trzy gromady gwiazd znajdują się w tym samym obszarze nocnego nieba. Fakt ten od dawna fascynuje astronomów. Zespół badawczy podejrzewa, że to coś więcej niż zwykły zbieg okoliczności i może mieć związek ze sposobem powstawania i rozwoju gromad gwiazd w galaktyce.
Delikatna równowaga
Prof. Akram Hasani Zonoozi, jeden ze współautorów artykułu, dodaje: Te badania pozwalają nam lepiej zrozumieć, jak powstają i rozwijają się gromady gwiazd, a także ilustrują delikatną równowagę między dynamiką wewnętrzną a siłami zewnętrznymi, takimi jak przyciąganie grawitacyjne Drogi Mlecznej.
Badania te nie tylko rzucają więcej światła na cykl życia gromad gwiazd. Naukowcy zademonstrowali również, jak dobrze współczesne symulacje teoretyczne można połączyć z rzeczywistymi obserwacjami. Otworzy to nowe możliwości zrozumienia pochodzenia innych gromad gwiazd i udoskonalenia modeli pokazujących, jak gwiazdy i ich otoczenie rozwijają się w czasie.
Opracowanie:
Agnieszka Nowak
Źródło:
Czytaj też:
