Tajemniczy rozpad: jak pięć masywnych gwiazd opuściło gwiezdny żłobek R136
Astronomowie wykorzystali symulacje, aby zrekonstruować, w jaki sposób trzy gwiazdy zostały wyrzucone z gromady gwiazd R136. Analiza wykazała, że w zdarzeniu brało udział pięć gwiazd.
 |
| Schematyczna reprezentacja uciekających gwiazd VFTS 590, gwiazdy podwójnej Mel 39 i gwiazdy podwójnej Mel 34 wyrzuconych w wyniku niemal kolizji z gromady R136 w Mgławicy Tarantula. Źródło: NASA, ESA, P. Crowther/University of Sheffield, Mitchel Stoop |
Kiedy formują się gromady gwiazd, nowo narodzone gwiazdy chaotycznie przemieszczają się przez swoje otoczenie. W tej wczesnej fazie bliskie spotkania mogą spowodować, że niektóre gwiazdy wylecą z gromady. Według rekonstrukcji Simona Portegiesa Zwarta i astronomów z Uniwersytetu Amsterdamskiego, spotkanie gwiazdy VFTS 590, gwiazdy podwójnej Mel 39 i kolejnego układu podwójnego Mel 34 spowodowało gwałtowny rozpad całego układu w jednym zdarzeniu. To pierwsza tak szczegółowa rekonstrukcja tego typu wysokoenergetycznego spotkania.
Rekonstrukcja z takim poziomem precyzji długo była uważana za niemożliwą – powiedział Portegies Zwart. Ale daje nam ona unikalny wgląd w serce gromady gwiazd i rodzaj dynamicznych interakcji, które tam zachodzą. Spodziewano się, że taki wyrzut będzie obejmował trzy, może cztery gwiazdy. Fakt, że teraz widzimy dowody na obecność pięciu, jest dużym zaskoczeniem.
Astronomowie zidentyfikowali około 60 tzw. gwiazd uciekających w R136. Są to gwiazdy oddalające się od gromady z dużą prędkością i znacznie masywniejsze niż wcześniej znane gwiazdy uciekające – niektóre mają masę ponad 100 razy większą od Słońca i poruszają się z prędkością ponad 100 km/s. Wcześniejsze badania Stoopa i współpracowników, wykorzystujące dane z misji Gaia, wykazały już, że trzy z tych uciekających gwiazd zostały wyrzucone z jądra R136 mniej więcej w tym samym czasie, około 60 000 lat temu. Jednak mechanizm stojący za tym jednoczesnym wyrzuceniem gwiazd pozostaje niejasny.
Nowe symulacje nie tylko potwierdzają rolę tych trzech gwiazd, ale także identyfikują dwie dodatkowe gwiazdy zaangażowane w to zdarzenie. Obliczenia wskazują na układ podwójny Mel 39, którego dwie gwiazdy mają masy odpowiednio 140 i 80 razy większe od masy Słońca. Symulacje przewidują również, że Mel 39 oddala się od gromady z prędkością 64 km/s i znajduje się w tej samej płaszczyźnie orbitalnej co drugi wyrzucony układ podwójny, Mel 34 – jeden z najcięższych znanych układów podwójnych w pobliskim Wszechświecie. Dzięki tym kosmicznym pracom detektywistycznym, Mel 34 można teraz powiązać z tym samym pięciogwiazdowym układem, dawno temu rozerwanym, który kiedyś istniał w gęstym centrum R136.
Wyniki badań zostały opublikowane w Physical Review Letters.
Opracowanie:
Agnieszka Nowak
Źródło:
Czytaj też:
