Młode masywne gwiazdy w Mgławicy Omega nie mają bliskich partnerów

Astronomowie z Leuven w Belgii i Amsterdamu w Holandii odkryli, że masywne gwiazdy w obszarze gwiazdotwórczym M17 (Mgławica Omega) nie są – wbrew oczekiwaniom – elementami ciasnego układu podwójnego. Rozpoczęły swoje życie osobno lub w pobliżu odległego partnera. Naukowcy bazują swoje wnioski na danych zebranych za pomocą spektrografu X-shooter zainstalowanego na Bardzo Dużym Teleskopie (VLT) w Chile. Wyniki badań zostaną opublikowane w periodyku Astronomy & Astrophysics Letters.

Mgławica Omega to gromada otwarta znajdująca się w gwiazdozbiorze Koziorożca w odległości około 5000 lat świetlnych od Ziemi i zawierająca kilkadziesiąt młodych, gorących gwiazd. Hugues Sana, Maria Ramirez-Tannus, Lex Kaper i Alex de Koter odkryli, że owe masywne gwiazdy wykazują zaskakująco małe różnice prędkości radialnych (prędkości w kierunku do lub od nas). Gdyby te gwiazdy były układami podwójnymi, ich prędkości radialne różniłyby się o dziesiątki a nawet setki kilometrów na sekundę, jednak w przypadku M17 zakres różnic prędkości wynosi zaledwie 5 kilometrów na sekundę.

Większość gwiazd na niebie to układy podwójne lub wielokrotne. Najnowsze badania wskazują, że 70% masywnych gwiazd (10-100 razy masywniejszych od Słońca), które kończą swoje życie jako gwiazdy neutronowe lub czarne dziury, ma jednego lub więcej bliskich towarzyszy.

W przeciwieństwie do nich, analiza statystyczna wskazuje, że tylko około 10 procent masywnych gwiazd w M17 to ciasne układy podwójne. Co ciekawe M17 może zawierać dużo odległych układów podwójnych, w przeciwieństwie do starszych obszarów gwiazdotwórczych, które zawierają tak ciasne jak i odległe układy podwójne.

To dopiero pierwsza próba poszukiwania dowodów na obecność układów podwójnych w tak młodym obszarze gwiazdotwórczym. Jest tak dlatego, że tego typu obszary skutecznie skrywają się przed naszym wzrokiem w gęstej otoczce pyłu i gazu – surowców, z których powstają nowe gwiazdy. Dlatego też nie lada wyzwaniem jest uzyskanie widm wysokiej jakości pozwalających na określenie prędkości radialnych gwiazd.

Hughes Sana, pierwszy autor opracowania powiedział, że „Jeżeli M17 faktycznie nie posiada ciasnych układów podwójnych, tego typu układy muszą pojawić się na późniejszych etapach ewolucji. Może są to tylko odległe układy podwójne, które z czasem migrują do najbliższych im gwiazd”. Ramirez Tannus cieszy się jednak uzyskanymi wynikami: „Zaobserwowaliśmy dotąd dziesięć z nich, a mamy zamiar zbadać znacznie więcej, aby dowiedzieć się w jaki sposób odległe układy podwójne zamieniają się w ciasne”.

Odpowiedź na pytanie czy masywne gwiazdy zazwyczaj tworzą układy podwójne jest niezbędna do zrozumienia procesu formowania gwiazd. Jest to także istotna wskazówka dla naukowców badających powstawanie układów podwójnych gwiazd neutronowych lub czarnych dziur, które z czasem mogą się ze sobą łączyć emitując przy tym fale grawitacyjne.

Źródło: Netherlands Research School for Astronomy