Это изображение Вестерлунда 1, одного из самых массивных молодых сверхскоплений Млечного Пути, объединяет данные инструментов JWST MIRI и NIRCam, чтобы выявить детальные структуры вокруг скопления. Цветное изображение показывает сложные детали газа и пыли в скоплении: более длинноволновое излучение среднего инфракрасного диапазона (красный) выделяет теплую пыль и газ, а более короткое излучение среднего инфракрасного диапазона (зеленый) выделяет сложные структуры более холодных пыли и газа и в ближнем инфракрасном излучении (синий) виден яркий свет молодых массивных звезд, находящихся в этом скоплении. Эти наблюдения дают важное представление о том, как звездные ветры и излучение массивных звезд взаимодействуют с окружающим веществом, формируют морфологию скопления и влияют на его эволюцию. Север находится на 15 градусов вправо от вершины, а восток — слева. Фото предоставлены: Д. Капела (Лиссабонский университет), М. Г. Гуарчелло (INAF-OAPA) и команда EWOCS.
Астрономы обнаружили взрывное космическое явление звезд, взаимодействующих с окружающей средой. Это ослепительное зрелище, вызванное сильными ветрами, исходящими от звезд, представляет собой важную веху в изучении того, как формируются самые большие звезды, и лучшем понимании их влияния на окружающую среду.
Исследователи использовали космический телескоп имени Джеймса Уэбба НАСА (JWST) для наблюдения Вестерлунда 1, так называемого сверхскопления, содержащего сотни очень массивных и, возможно, тысячи молодых звезд с меньшей массой, с помощью инструмента среднего инфракрасного диапазона (MIRI). Вестерлунд-1 расположен на другой стороне Млечного Пути, примерно в 12 000 световых годах от Земли.
Недавно полученные JWST изображения Вестерлунда 1 показывают, что множество эволюционировавших массивных звезд резко сбрасывают свои внешние слои и демонстрируют яркие пятна по всему изображению. Эти расширенные структуры называются «Ветры» и демонстрируют удивительное разнообразие их форм. Результаты предоставляют подробную информацию о процессе, посредством которого огромное количество энергии звездных ветров и радиации влияет на местную окружающую среду. Это приводит к образованию сложных структур, и огромное газовое облако, в котором заключены эти звезды, взбалтывается.
«Мы были очень удивлены, увидев все эти различные ветровые структуры в Вестерлунде-1, поскольку ожидали, что большая часть газа и пыли будет сдута высокоэнергетическим излучением массивных звезд.» говорит Кристина Монш, астроном Смитсоновской астрофизической обсерватории при Центре астрофизики | Гарвардский и Смитсоновский институт, которые помогли провести исследование.
«Тот факт, что в Вестерлунде-1 так много пыли и газа, позволяет предположить, что массивные звезды играют важную роль в формировании окружающей среды и могут даже влиять на формирование звезд, подобных нашему Солнцу.»
Вестерлунд 1 — одно из самых близких и массивных молодых звездных скоплений в нашей галактике, содержащее множество редких звезд-сверхгигантов и гипергигантов с массой от восьми до сотен раз больше массы нашего Солнца.
Такие звезды живут быстро и умирают молодыми, их возраст составляет всего несколько миллионов лет, что резко контрастирует со звездами меньшей массы, такими как наше Солнце, которые живут миллиарды лет. Массивные звезды расходуют свое водородное топливо гораздо быстрее, чем звезды с меньшей массой, и в то же время теряют большую часть своей массы из-за ветров и взрывных извержений из своих внешних слоев, которые JWST может наблюдать в инфракрасном диапазоне длин волн.
«Хотя сегодня в нашей галактике среды звездообразования редки, сверхмассивные звездные скопления были очень распространены на ранних этапах существования Вселенной.» описывает Марио Гуарчелло из INAF – Палермской астрономической обсерватории в Италии, который руководил кампанией наблюдений JWST.
«Таким образом, Вестерлунд-1 является одним из лучших полигонов для расширения наших знаний о формировании звезд, особенно самых массивных. Наблюдения просто выглядят как космический фейерверк; Данные показывают нам, что многие звезды и планеты формируются в невероятно взрывоопасной среде.»
Изображения JWST MIRI в фильтре F1130W разрешенных звездных потоков в четырех сверхгигантах M-типа Вестерлунда 1. На том же изображении, что и W26, в правой части изображения также виден асимметричный поток из W9. Каждая панель имеет размер 40″ × 40″. Фото предоставлено: Астрономия и астрофизика (2024 г.). DOI: 10.1051/0004-6361/202452150
По сравнению с Солнцем, которое войдет в фазу красного гиганта примерно через пять миллиардов лет, массивные звезды воздействуют на окружающую среду вскоре после своего образования и в конечном итоге взрываются как энергичные сверхновые, оставляя после себя нейтронные звезды или черные дыры. Ожидается, что на данный момент в Вестерлунде-1 вспыхнула только одна сверхновая. Однако в ближайшие десять миллионов лет ожидается появление более 1500 сверхновых.
Откройте для себя новейшие достижения науки, технологий и космоса благодаря более чем 100 000 подписчиков, которые ежедневно получают информацию от Phys.org. Подпишитесь на нашу бесплатную рассылку и получайте ежедневные или еженедельные новости о прорывах, инновациях и важных результатах исследований.
«Обнаружить эти обширные ветры, окружающие массивные звезды в Вестерлунде 1, стало возможным только потому, что мы смотрели на этот регион более шести часов.» говорит астроном CfA Джошуа Беннетт Ловелл, который руководил анализом данных JWST MIRI.
«Но потраченное время того стоило: теперь мы можем видеть широкий спектр ветров и ускользающего материала, что является важным ключом к непосредственному измерению того, как молодые массивные звезды влияют на свое окружение.»
«Мы сократили наш предел обнаружения до самых маленьких звезд, которые только могут образоваться.» объяснил Хуан Рафаэль Мартинес-Галарса, также из CfA, который поддерживал анализ данных MIRI. «Это позволит нам определить истинное содержимое скопления и измерить такие свойства, как распределение масс его звезд, вплоть до области звезд с наименьшей массой в скоплении.»
NIRCam RGB-изображения колонны в западном облаке. Левое поле: красный F466N, зеленый F405N, синий F200W. Правая панель: красный F1130W, зеленый FIOOOW и синий F770W, созданные с использованием данных уровня 1, чтобы избежать насыщения. Фото предоставлено: Астрономия и астрофизика (2024 г.). DOI: 10.1051/0004-6361/202452150
Эти результаты были представлены сегодня на пресс-конференции на ежегодном зимнем собрании Американского астрономического общества (ААС) в Нэшнл-Харборе, штат Мэриленд. Статья с описанием этой работы была опубликована в журнале Astronomy & Astrophysicals.
Открытия были сделаны в рамках проекта Extended Westerlund 1 и 2 Open Clusters Survey (EWOCS), международной инициативы под руководством Марио Г. Гуарчелло из Палермской астрономической обсерватории (INAF) в Италии, целью которой является изучение формирования звезд и изучение планет в массивные сверхскопления Вестерлунд 1 и 2 с помощью космического телескопа Джеймса Уэбба НАСА и рентгеновской обсерватории Чандра.
Монш и Беннет Ловелл из Центра астрофизики | Гарвардский и Смитсоновский институт (CfA) провели калибровку данных JWST MIRI Вестерлунд 1, которая выявила обширные газовые структуры, исходящие от самых массивных звезд в скоплении. Хуан Рафаэль Мартинес-Галарса и Константина Анастасопулу, исследователи из CfA, и Джереми Дж. Дрейк (Lockheed Martin) также сыграли важную роль в анализе этих обширных наборов данных.
Информация от: Гарвард-Смитсоновским центром астрофизики.
