Суперзвездните групи са групи от стотици хиляди много млади звезди, събрани в невероятно малък обем. Те представляват най-екстремните среди, в които могат да се образуват звезди и планети.
Досега се знаеше, че суперзвездни клъстери съществуват само много далеч, най-вече по двойки или групи взаимодействащи галактики. Сега обаче екип от европейски астрономи [1] използва телескопите на ESO, за да разкрие такъв чудовищен обект в нашата собствена Галактика, Млечния път, почти, но не съвсем, в собствения ни задния двор!
Новооткритата масивна конструкция е скрита зад голям облак прах и газ и затова отне толкова много време, за да разкрие истинската си същност. Известен е като "Вестерлунд 1" и е хиляди пъти по-близо от всеки друг суперзвезден клъстер, известен досега. Достатъчно близо е, че астрономите може да проучат структурата му в някои подробности.
Westerlund 1 съдържа стотици много масивни звезди, някои блестящи с блясък от почти един милион слънца, а някои две хиляди пъти по-големи от Слънцето (голямо колкото орбитата на Сатурн)! Всъщност, ако Слънцето беше разположено в сърцето на този забележителен куп, небето ни щеше да бъде пълно със стотици звезди, ярки като пълната Луна. Westerlund 1 е най-уникалната природна лаборатория за изследване на екстремната звездна физика, помагаща на астрономите да разберат как живеят и умират най-масивните звезди в нашата Галактика.
От своите наблюдения астрономите стигат до заключението, че този екстремен клъстер най-вероятно съдържа не по-малко от 100 000 пъти по-голяма от масата на Слънцето, а всичките му звезди са разположени в регион, по-малък от 6 светлинни години. Следователно Westerlund 1 се оказва най-масивният компактен млад клъстер, идентифициран в Галактиката на Млечния път.
Суперзвездни клъстери
Звездите обикновено се раждат в малки групи, предимно в така наречените „отворени клъстери“, които обикновено съдържат няколкостотин звезди. От широк спектър от наблюдения астрономите стигат до заключението, че самото Слънце е родено в един такъв клъстер, преди около 4500 милиона години.
В някои активни („звездни изблици“) галактики учените наблюдават насилствени епизоди на образуване на звезди (вижте например ESO Press Photo 31/04), което води до развитието на супер звездни клъстери, всяка от които съдържа няколко милиона звезди.
Подобни събития очевидно са били често срещани по време на детството на Млечния път, преди повече от 12 000 милиона години: множеството галактически кълбовидни клъстери - които са почти толкова стари, колкото нашата Галактика (напр. ESO PR 20/04) - наистина се смятат за остатъците от началото супер звездни клъстери
Всички суперзвездни клъстери досега, наблюдавани в галактиките на звездни изблици, са много далечни. Не е възможно да се разграничат отделните им звезди, дори и с най-модерната технология. Това драстично усложнява тяхното проучване и затова астрономите отдавна нетърпеливо откриват такива клъстери в нашия квартал, за да проучат структурата им много по-подробно.
Сега екип от европейски астрономи [1] най-накрая успя да направи това, използвайки няколко телескопа на ЕСО в обсерваторията Ла Сила (Чили).
Вестерлунд 1
Откритият клъстер Westerlund 1 се намира в южното съзвездие Ара (съзвездието Олтар). Открит е през 1961 г. от Австралия от шведския астроном Бенг Вестерлунд, който по-късно се премества оттам, за да стане директор на ЕСО в Чили (1970 - 74). Този клъстер е зад огромен междузвезден облак от газ и прах, който блокира по-голямата част от видимата му светлина. Коефициентът на затъмняване е повече от 100 000 - и затова отне толкова време, за да се разкрие истинската същност на този конкретен клъстер.
През 2001 г. екипът от астрономи идентифицира повече от дузина изключително горещи и особени масивни звезди в клъстера, така наречените „Wolf-Rayet“ звезди. Оттогава те изучават широко Westerlund 1 с различни телескопи ESO.
Те използваха изображения от Wide Field Imager (WFI), прикрепени към 2,2-метровата ESO / MPG, както и от камерата на SUperb Seeing Imager 2 (SuSI2) на телескопа ESO 3.5 m с нова технология (NTT). От тези наблюдения те успяха да идентифицират около 200 звезди-членове на клъстера.
За да установят истинската природа на тези звезди, астрономите след това извършиха спектроскопски наблюдения на около една четвърт от тях. За целта те използваха спектрографа Boller & Chivens на телескопа ESO 1,52 m и многомодовия инструмент ESO на NTT.
Екзотичен зоопарк
Тези наблюдения разкриха голяма популация от много ярки и масивни, доста екстремни звезди. Някои биха запълнили пространството на Слънчевата система в орбитата на Сатурн (около 2000 пъти по-голяма от Слънцето!), Други са толкова ярки, колкото милион слънца.
Westerlund 1 очевидно е фантастична звездна зоологическа градина, с най-екзотична популация и истинска астрономическа бонана. Всички идентифицирани звезди са еволюирали и много масивни, обхващащи пълния диапазон от звездни странности от звезди Wolf-Rayet, OB супергиганти, Yellow Hypergiants (почти толкова ярки като милион слънца) и светещи сини променливи (подобно на изключителния обект Eta Carinae - вижте ESO PR 31/03).
Всички досега анализирани звезди във Вестерлунд 1 тежат поне 30-40 пъти повече от Слънцето. Тъй като такива звезди имат доста кратък живот - астрономически погледнато, - Вестерлунд 1 трябва да е много млад. Астрономите определят възраст някъде между 3,5 и 5 милиона години. И така, Westerlund 1 очевидно е „новородено“ клъстер в нашата Галактика!
Най-масовият клъстер
Westerlund 1 е невероятно богат на звезди-чудовища - само като един пример, съдържа толкова жълти хипергиганти, колкото бяха известни досега в целия Млечен път!
„Ако Слънцето беше разположено в сърцето на Вестерлунд 1, небето щеше да бъде пълно със звезди, много от тях по-ярки от пълната Луна“, коментира Игнасио Негеруела от Универсидад де Аликанте в Испания и член на екипа.
Голямото количество много масивни звезди предполага, че Вестерлунд 1 трябва да съдържа огромен брой звезди. „В нашата Галактика, обяснява Саймън Кларк от Университетския колеж Лондон (Обединеното кралство) и един от авторите на това проучване,„ има повече от 100 слънчеви звезди за всяка звезда с тегло 10 пъти повече от Слънцето. Фактът, че виждаме стотици масивни звезди във Вестерлунд 1, означава, че той вероятно съдържа близо половин милион звезди, но повечето от тях не са достатъчно ярки, за да надникнат през мрачния облак от газ и прах “. Това е десет пъти повече от всеки друг познат млад клъстер в Млечния път.
Вестерлунд 1 е вероятно много по-масивен от плътните клъстери от тежки звезди, присъстващи в централния регион на нашата Галактика, като струпванията на Арките и Квинтуплетите. За потвърждаване на това ще са необходими допълнителни дълбоки инфрачервени наблюдения.
Този суперзвезден клъстер сега предоставя на астрономите уникална перспектива към една от най-екстремните среди във Вселената. Westerlund 1 със сигурност ще предостави нови възможности в дългогодишния стремеж към повече и по-фини подробности за това как звездите и особено масивните се оформят.
... и най-плътния
Големият брой звезди във Вестерлунд 1 не беше единствената изненада, очакваща Кларк и неговите колеги. От своите наблюдения членовете на екипа откриха също, че всички тези звезди са натъпкани в невероятно малък обем пространство, наистина по-малък от 6 светлинни години. Всъщност това е повече или по-малко сравнимо с разстоянието от 4 светлинни години до най-близката до Слънцето звезда, Проксима Кентавър!
Невероятно е: концентрацията във Вестерлунд 1 е толкова висока, че средното разделяне между звездите е доста подобно на степента на Слънчевата система.
„С толкова много звезди в толкова малък обем, някои от тях могат да се сблъскат“, предвижда Саймън Кларк. „Това може да доведе до образуването на междинна черна дупка, по-масивна от 100 слънчеви маси. Възможно е такова чудовище вече да се е формирало в основата на Уестерлунд 1. “
Огромната популация от масивни звезди във Вестерлунд 1 предполага, че тя ще окаже много значително влияние върху заобикалящата го среда. Клъстерът съдържа толкова много масивни звезди, че за период от по-малко от 40 милиона години той ще бъде мястото на повече от 1500 свръхнови. Гигантски фойерверки, които могат да задвижат фонтан от галактически материал!
Тъй като Westerlund 1 е на разстояние само около 10 000 светлинни години, камери с висока разделителна способност като NAOS / CONICA на много големия телескоп на ESO могат да разрешат отделните му звезди. Подобни наблюдения започват да разкриват по-малки звезди във Вестерлунд 1, включително някои, които са по-малко масивни от Слънцето. По този начин астрономите скоро ще могат да изучават тази екзотична галактическа зоологическа градина в голяма дълбочина.
Повече информация
Изследванията, представени в това прессъобщение на ESO, скоро ще се появят във водещото изследователско списание Astronomy and Astrophysics („За огромната звездна популация на Super Star Cluster Westerlund 1“ от J.S. Clark и колегите му). PDF файлът е достъпен на уебсайта на A&A. Втора статия („По-нататък звезди на Волф-Рейет в звезден взрив„ Вестерлунд 1 “, от Игнасио Негеруела и Саймън Кларк) също скоро ще бъде публикувана в„ Астрономия и астрофизика “. Предлага се като astro-ph / 0503303.
Испанско прессъобщение, издадено от Универсидад де Аликанте, е достъпно на уебсайта на Игнасио Негеруела.
Забележка
[1]: Екипът е съставен от Саймън Кларк (University College London, UK), Ignacio Negueruela (Universidad de Alicante, Испания), Paul Crowther (University of Sheffield, UK), Simon Goodwin (University of Wales, Cardiff, UK) , Rens Waters (Университет в Амстердам) и Sean Dougherty (Астрофизична обсерватория на Радио Доминион).
Оригинален източник: ESO News Release
