Давным-давно Галактика Млечный Путь была мощнейшим двигателем звездообразования. В те времена получалось десятки или сотни звезд в год. В наши дни он ведет себя более спокойно, выпуская всего несколько штук в год. Астрономы хотят понять историю рождения звезд Млечного Пути, поэтому они сосредотачиваются на изучении некоторых из более поздних звездных пометов. Одним из них является Вестерлунд 1, молодое так называемое «суперзвездное скопление», которое выглядит компактным и содержит множество разнообразных старых звезд. Это было частью всплеска звездообразования около 4–5 миллионов лет назад.
Несколько обсерваторий наблюдали за Вестерлундом-1, включая космический телескоп Джеймса Уэбба. Наблюдение за ним является частью проекта под названием «Расширенное исследование открытых скоплений Вестерлунд 1 и 2» (EWOCS) с использованием камеры ближнего инфракрасного диапазона телескопа. Зачем использовать NIRCam для наблюдения за яркими звездами в рассеянном скоплении? Это потому, что Вестерлунд-1 сложно наблюдать. Оно находится (с нашей точки зрения) за затемняющим облаком газа и пыли, которое поглощает или рассеивает большую часть видимого света, исходящего от скопления. Однако инфракрасный свет проходит сквозь них, что облегчило изучение и характеристику звезд в этом скоплении. Его также можно наблюдать в рентгеновских лучах, что позволяет астрономам точно определять источники энергии в скоплении.
Вид Уэбба показывает весь спектр звезд Вестерлунда 1, что облегчает обнаружение различных типов звезд. Кроме того, на изображении NIRCam видны пятна красноватого газа внутри и вокруг скопления.
О Вестерлунде 1
Эта коллекция звезд может быть самым массивным известным скоплением такого типа в Галактике Млечный Путь. По оценкам астрономов, его масса в 100 000 раз превышает массу Солнца. Его население почти полностью состоит из красных сверхгигантов, желтых гипергигантов и по крайней мере одной светящейся синей переменной, а также других типов гигантов. В скоплении также есть рентгеновский пульсар и магнетар, образовавшийся в результате взрыва сверхновой. Вся коллекция занимает область диаметром менее шести световых лет.
Вестерлунд 1, вероятно, образовался примерно 4–5 миллионов лет назад в результате одной массивной вспышки звездообразования. Ее возраст делает ее младенцем в звездных «годах», а многие из ее массивных звезд гигантского типа имеют короткую жизнь. По сравнению с прогнозируемым сроком жизни Солнца в 10 миллиардов лет, только одна из этих звезд-сверхгигантов проживет самое большее около 20 миллионов лет. Затем она взорвется как сверхновая, разбросав свои останки по космосу.
Астрономы оценили возраст Вестерлунда 1 на основе сравнения более старых, более развитых звезд с хорошо изученными моделями звездной эволюции. Эти модели предполагают типичный возраст звезд различной массы. Это скопление раздвигает границы моделей благодаря своим красным и желтым сверхгигантам, а также звездам Вольфа-Райе (высокоразвитым и массивным). Например, красные сверхгиганты обычно не достигают этой стадии в течение как минимум 4 миллионов лет. Звезды Вольфа-Райе, чрезвычайно яркие и горячие, живут недолго. Из-за своей короткой жизни эти странные старые звезды также довольно редки.
Жизнь с этим кластером
Вестерлунд-1 дает важные сведения о происхождении и эволюции молодых массивных звезд в скоплениях. Различные популяции там рассказывают историю о формировании этого кластера и его влиянии на близлежащие окрестности. Во-первых, разнообразная смесь звезд дает ключ к разгадке ее «начальной функции массы». Это описывает распределение звездных масс в скоплении — то есть, сколько звезд разных масс образовалось из первоначальных яслей звездного рождения.
Не менее интересно и то, что звезды этого скопления будут делать в будущем. Поскольку там так много массивных звезд и так мало остатков сверхновых, начало звездного фейерверка — лишь вопрос времени. За 40 миллионов лет произойдет более 1500 сверхновых, что сделает Вестерлунд-1 блестящим зрелищем для изучения.
В долгосрочной перспективе Вестерлунд-1, скорее всего, превратится из рассеянного скопления в конгломерат звезд сферической формы, называемый шаровым скоплением. На данный момент это скопление представляет собой экстремальную среду, в которой могут формироваться звезды и планеты (если таковые имеются). Плюс, это редкость. Лишь немногие из них до сих пор существуют в нашей галактике, предлагая ключ к разгадке той ранней эпохи в истории Млечного Пути, когда формировалось большинство его звезд. Вот почему его считают «лабораторией», где астрономы могут изучать эволюцию звезд большой массы.
Для получения дополнительной информации
Экзотическое звездное население Вестерлунда 1
Вестерлунд под светом GAIA EDR3: расстояние, изоляция, масштабы и скрытое население
