Суперзіркові скупчення - це групи з сотень тисяч дуже молодих зірок, зібраних у неймовірно малий обсяг. Вони являють собою найбільш екстремальні середовища, в яких можуть утворюватися зірки та планети.
До цих пір, як відомо, суперзоркові скупчення існували дуже далеко, переважно в парах або групах взаємодіючих галактик. Однак тепер команда європейських астрономів [1] використовувала телескопи ESO для виявлення такого монстрового об’єкта в нашій власній Галактиці, Чумацькому Шляху, майже, але не зовсім, на власному дворі!
Нещодавно знайдена масивна споруда ховається за великою хмарою пилу та газу, і тому потрібно було так довго, щоб розкрити її справжню природу. Він відомий як "Вестерлунд 1" і в тисячу разів ближчий, ніж будь-який інший відомий досі суперзірковий скупчення. Це досить близько, що тепер астрономи можуть детально досліджувати його структуру.
Вестерлунд 1 містить сотні дуже масивних зірок, деякі світяться блиском майже мільйон сонців, а деякі в дві тисячі разів більше, ніж Сонце (велике, як орбіта Сатурна)! Дійсно, якби Сонце було розташоване в основі цього чудового скупчення, наше небо було б сповнене сотень зірок настільки яскравим, як повний Місяць. Вестерлунд 1 - це унікальна природна лабораторія для вивчення надзвичайної зоряної фізики, яка допомагає астрономам з'ясувати, як живуть і вмирають наймасивніші зорі в нашій Галактиці.
Зі своїх спостережень астрономи роблять висновок, що цей крайній скупчення, ймовірно, містить не менше 100 000 разів більше маси Сонця, а всі його зорі розташовані в межах області, що не перевищує 6 світлових років. Таким чином, Вестерлунд 1 виявляється наймасштабнішим компактним молодим кластером, який досі виявлено в Галактиці Чумацького Шляху.
Кластери Super Star
Зірки, як правило, народжуються невеликими групами, переважно в так званих "відкритих скупченнях", які зазвичай містять кілька сотень зірок. З широкого спектру спостережень астрономи роблять висновок, що саме Сонце народилося в одному такому скупченні, приблизно 4500 мільйонів років тому.
У деяких активних галактиках («зоряні вибухи») вчені спостерігали насильницькі епізоди утворення зірок (див., Наприклад, ESO Press Photo 31/04), що призводить до розвитку скупчень суперзірок, кожна з яких містить кілька мільйонів зірок.
Такі події, очевидно, були звичайними в дитинстві Чумацького Шляху, більш ніж 12 000 мільйонів років тому: багато галактичні кульові скупчення, які майже такі самі, як і наша Галактика (наприклад, ESO PR 20/04) - справді вважаються залишками раннього часу суперзіркові скупчення
Усі сверхзоряні скупчення, що спостерігалися досі в галактиках зіркових вибухів, дуже далекі. Неможливо відрізнити їх окремих зірок навіть із найсучаснішими технологіями. Це різко ускладнює їхнє вивчення, і тому астрономи давно хочуть знайти такі кластери у нашому районі, щоб дослідити їх структуру набагато детальніше.
Зараз команді європейських астрономів [1] нарешті вдалося це зробити, використовуючи кілька телескопів ESO в обсерваторії Ла-Сілла (Чилі).
Вестерлунд 1
Відкритий скупчення Вестерлунд 1 знаходиться в південному сузір'ї Ара (сузір'я Вівтаря). Це було відкрито в 1961 році з Австралії шведським астрономом Бенгтом Вестерлундом, який згодом переїхав звідти на посаду директора ESO в Чилі (1970 - 74). Цей скупчення знаходиться за величезною міжзоряною хмарою газу та пилу, яка блокує більшість його видимого світла. Коефіцієнт затемнення становить понад 100 000 - і саме тому знадобилося стільки часу, щоб розкрити справжню сутність цього кластеру.
У 2001 році команда астрономів визначила більше десятка надзвичайно гарячих та своєрідних масивних зірок у скупченні, так званих «Вовк-Рейет» зірок. З тих пір вони широко вивчали Вестерлунд 1 за допомогою різних телескопів ESO.
Вони використовували зображення з широкоформатного візуалізатора (WFI), прикріпленого до 2,2-метрового ESO / MPG, а також з камери SUperb Seeing Imager 2 (SuSI2) на телескопі ESO 3,5 м з новою технологією (NTT). З цих спостережень вдалося виявити близько 200 зірок членів кластера.
Щоб встановити справжню природу цих зірок, астрономи потім провели спектроскопічні спостереження приблизно на чверть їх. Для цього вони використовували спектрограф Boller & Chivens на телескопі ESO 1,52 м та багатомодовий інструмент ESO на NTT.
Екзотичний зоопарк
Ці спостереження виявили велику популяцію дуже яскравих і масивних, досить екстремальних зірок. Одні заповнювали б простір Сонячної системи в орбіті Сатурна (приблизно в 2000 разів більше, ніж Сонце!), Інші такі ж яскраві, як мільйон Сонця.
Вестерлунд 1 - це, очевидно, фантастичний зоряний зоопарк, з найбільш екзотичною популяцією та справжнім астрономічним бонансом. Усі ідентифіковані зірки розвиваються і дуже масивні, що охоплюють весь спектр зоряних дивацтв від зірок Вольфа-Реєта, ОВ-надгігантів, Жовтих Гіпергігантів (майже такий же яскравий, як мільйон Сонців) та Світло-синіх змінних (подібний до виняткового об'єкта Ета-Каріна - див. PR ESO 31/03).
Всі аналізовані досі зірки у Вестерлунді 1 важать принаймні в 30-40 разів більше, ніж Сонце. Оскільки такі зірки мають досить коротке життя - астрономічно кажучи, - Вестерлунд 1 повинен бути дуже молодим. Астрономи визначають вік десь від 3,5 до 5 мільйонів років. Отже, Westerlund 1 - це явно “новонароджене” скупчення в нашій Галактиці!
Наймасовіший скупчення
Вестерлунд 1 неймовірно багатий зірками-монстрами - так само, як один приклад, він містить стільки Жовтих Гіпергігантів, скільки досі було відомо на всьому Чумацькому Шляху!
"Якби Сонце було розташоване в центрі Вестерлунда 1, небо було б повно зірок, багато з них яскравіше повного Місяця", - коментує Ігнасіо Негеруела з Університету де Аліканте в Іспанії та член команди.
Велика кількість дуже масивних зірок означає, що Вестерлунд 1 повинен містити величезну кількість зірок. "У нашій Галактиці, пояснює Саймон Кларк з Університетського коледжу Лондона (Великобританія) і один з авторів цього дослідження," для кожної зірки вагою в 10 разів більше, ніж Сонця, існує понад 100 сонячних подібних зірок. Той факт, що ми бачимо сотні масивних зірок у Вестерлунді 1, означає, що він, ймовірно, містить близько півмільйона зірок, але більшість з них не є достатньо яскравими, щоб зазирнути через затемнюючу хмару газу та пилу ». Це в десять разів більше, ніж будь-який інший відомий молодий кластер Чумацького Шляху.
Вестерлунд 1, мабуть, набагато масивніший, ніж щільні скупчення важких зірок, присутніх у центральній області нашої Галактики, як скупчення Арк та Квінтуплет. Для підтвердження цього знадобляться подальші глибокі інфрачервоні спостереження.
Цей суперзірковий кластер тепер надає астрономам унікальну перспективу до одного з найбільш екстремальних середовищ Всесвіту. Westerlund 1, безумовно, надасть нові можливості в багаторічних пошуках більш детальних деталей про те, як формуються зірки, і особливо масивні.
… І найгустіший
Велика кількість зірок у Вестерлунді 1 була не єдиним сюрпризом, який чекав на Кларка та його колег. Зі своїх спостережень, члени команди також виявили, що всі ці зірки укладені в дивовижно невеликий простір, дійсно менше 6 світлових років. Насправді це більш-менш порівняно з відстані 4 світлового року до найближчої до Сонця зірки, Проксима Кентавра!
Це неймовірно: концентрація у Вестерлунді 1 настільки висока, що середнє розділення між зірками досить схоже на ступінь Сонячної системи.
"Із такою невеликою кількістю зірок, що деякі з них можуть зіткнутися", передбачає Саймон Кларк. «Це може призвести до утворення чорної діри середньої маси, масивнішої ніж 100 сонячних мас. Можливо, таке чудовисько вже сформувалося в основі Вестерлунда 1. "
Величезна популяція масивних зірок у Вестерлунді 1 говорить про те, що це матиме дуже значний вплив на його оточення. Скупчення містить стільки масивних зірок, що за проміжок часу менше 40 мільйонів років він стане місцем понад 1500 наднових. Гігантський феєрверк, який може загнати фонтан з галактичного матеріалу!
Оскільки Westerlund 1 знаходиться на відстані лише близько 10 000 світлових років, камери високої роздільної здатності, такі як NAOS / CONICA на дуже великому телескопі ESO, можуть вирішувати окремі зірки. Зараз подібні спостереження починають виявляти менші зірки у Вестерлунді 1, включаючи такі, що менш масивні, ніж Сонце. Таким чином, астрономи незабаром зможуть вивчити цей екзотичний галактичний зоопарк у великій глибині.
Більше інформації
Дослідження, представлені в цій прес-релізі ESO, незабаром з’являться у провідному науково-дослідному журналі «Астрономія та астрофізика» («Про масове зоряне населення Суперзіркового кластера Вестерлунд 1» Дж. С. Кларка та його колег). PDF-файл доступний на веб-сайті A&A. Друга стаття («Подальші зірки Вольфа-Рейта в скупченні зірок у Вестерлунді 1» Ігнасіо Негеруели та Саймона Кларка) також незабаром буде опублікована в «Астрономії та астрофізиці». Він доступний як astro-ph / 0503303.
Іспанський прес-реліз, виданий Універсідадом де Аліканте, розміщений на веб-сайті Ігнасіо Негеруели.
Примітка
[1]: До складу команди входять Саймон Кларк (Університетський коледж Лондона, Великобританія), Ігнасіо Негеруела (Університет де Аліканте, Іспанія), Пол Кроутер (Університет Шеффілда, Великобританія), Саймон Гудвін (Університет Уельсу, Кардіфф, Великобританія) , Ренс Уотерс (Амстердамський університет) та Шон Даггерті (Радіоастрофізична обсерваторія Домініона).
Оригінальне джерело: Новини ESO
