Звездное скопление R136 с сотнями тысяч звезд в обширной области звездообразования в Большом Магеллановом Облаке. Представление художника. В ходе двух извержений за последние два миллиона лет 55 массивных звезд были выброшены со скоростью более 100 000 км/ч. Это художественное впечатление; Бегущие звезды на самом деле напоминают белые точки, разбросанные по всему полю. Данные GAIA нужны, чтобы определить, какие звезды будут запущены из скопления. Изображение предоставлено: Даниэль Футселаар, Космический телескоп Джеймса Уэбба/NIRCam – НАСА, ЕКА, ККА и STScI.
Астрономы использовали данные европейского космического телескопа Gaia, чтобы обнаружить 55 высокоскоростных звезд, запущенных из молодого звездного скопления R136 в Большом Магеллановом Облаке, галактике-спутнике Млечного Пути. Это увеличивает число известных «беглых звезд» в этом регионе в десять раз. Команда астрономов, в том числе Саймон Портегис Цварт из Лейденской обсерватории, опубликовала свои результаты на этой неделе в журнале Nature.
При формировании звездных скоплений близкие столкновения плотно упакованных и перекрещивающихся новорожденных звезд могут привести к выбрасыванию звезд из молодого звездного скопления. Астрономы под руководством доктора философии UVA. Студент Митчел Ступ обнаружил, что молодое звездное скопление R136 за последний миллион лет вывело в космос до трети самых массивных звезд со скоростью более 100 000 км/ч. Эти звезды путешествуют на расстояние до 1000 световых лет от места своего рождения, прежде чем в конце своей жизни взорваться как сверхновая, создав нейтронную звезду или черную дыру.
Но Ступ и его коллеги сделали еще одно удивительное открытие: не было ни одного периода, в течение которого звезды динамически выбрасывались, а было два. Ступ объясняет: «Первый эпизод произошел 1,8 миллиона лет назад, когда формировалось скопление, и соответствует выбросу звезд во время формирования скопления. Второй эпизод произошел всего 200 000 лет назад и имел совершенно иные характеристики. Например, сбежавшие звезды во втором эпизоде движутся медленнее и разлетаются в предпочтительном направлении, а не в случайных направлениях, как в первом эпизоде.
«Мы полагаем, что второй эпизод падающих звезд связан с взаимодействием R136 с другим близлежащим звездным скоплением (обнаруженным совсем недавно, в 2012 году). Второй эпизод может предсказать, что два звездных скопления смешаются и сольются в ближайшем будущем», — говорит соавтор Алекс де Котер (UvA).
Массивные звезды в конечном итоге взрываются как сверхновые. В течение своей жизни они чрезвычайно яркие — более чем в миллион раз ярче Солнца — и излучают в основном ультрафиолетовый свет, который ионизирует окружающий газообразный водород. Они живут недолго (миллионы лет) и обычно еще взрываются в той области звездообразования, где родились. Такая область звездообразования состоит из облаков газа и пыли, которые ослабляют воздействие массивных звезд на свое окружение.
Распределение выбросов R136 на небе за последние 3 миллиона лет. Фото предоставлено: Природа (2024 г.). DOI: 10.1038/s41586-024-08013-8
Впервые обнаружено такое большое количество (55) высокоскоростных звезд, происходящих из одного звездного скопления. R136 — это особенное звездное скопление с сотнями тысяч звезд, включая самые массивные из известных звезд (до 300 раз массивнее Солнца). Это часть – и «примадонна» – крупнейшей известной нам области звездообразования в радиусе пяти миллионов световых лет.
«Теперь, когда мы обнаружили, что треть массивных звезд выбрасывается из своих натальных регионов в начале своей жизни – и что они оказывают свое влияние за пределами этих регионов – влияние массивных звезд на структуру и эволюцию галактик, вероятно, будет гораздо большим. «Возможно даже, что убегающие звезды, которые сформировались в ранней Вселенной, внесли важный вклад в так называемую реионизацию Вселенной ультрафиолетовым светом», — говорит соавтор Лекс Капер (UvA).
Астрономы использовали данные телескопа Gaia Европейского космического агентства, который измеряет положение, расстояния и скорости более миллиарда звезд. Гея лежит далеко за Луной на расстоянии 1,5 миллиона километров от Земли. Главной целью команды было проверить пределы способностей Гайи. R136 расположена в Большом Магеллановом Облаке, родственной галактике Млечного Пути, на расстоянии 160 000 световых лет. Это чрезвычайно далеко для измерений Gaia.
«R136 только что сформировалась (1,8 миллиона лет назад), и поэтому убегающие звезды, возможно, еще не настолько далеко, чтобы их стало невозможно идентифицировать. Если вы найдете много таких звезд, вы сможете сделать надежные статистические выводы. «Результаты превзошли наши ожидания, и мы очень довольны результатами. Открытие чего-то нового всегда волнительно для ученого», — заключает Де Котер.
Между прочим, во время своей докторской диссертации (1946 г.) голландский астроном Адриан Блаау (12 апреля 1914 — 1 декабря 2010) нашел первые доказательства существования убегающих звезд — звезд, движущихся по Млечному Пути с большими скоростями. С помощью данных космической миссии ЕКА Hipparcos, одним из руководителей которой был Блаау, а теперь и данных Gaia, можно детально изучить звездные скопления и движения убегающих звезд.
Информация от: Лейденским университетом
