Hubble bada powstawanie gromad gwiazd w Wielkim Obłoku Magellana

Tak samo jak ludzie w tym samym wieku mogą różnić się od siebie wyglądem i kształtem, tak i gwiazdy i zbiory gwiazd różnią się od siebie. Najnowsze obserwacje przeprowadzone za pomocą Kosmicznego Teleskopu Hubble’a wskazują, że sam wiek chronologiczny nie mówi nam wszystkiego w kwestii ewolucji gromad gwiazd.

Wcześniejsze badania procesów formowania i ewolucji gromad gwiazd wskazywały, że zbiory te zazwyczaj są kompaktowe i gęste w trakcie powstawania, a z czasem powiększają swoje rozmiary stając się gromadami małych i dużych rozmiarów. Najnowsze obserwacje Wielkiego Obłoku Magellana (LMC) poszerzyły naszą wiedzę o tym jak w czasie zmieniały się rozmiary gromad gwiazd krążących wokół tej galaktyki.

Gromady gwiazd to zbiory wielu (nawet miliona) gwiazd. To układy, w których wzajemne oddziaływania grawitacyjne między gwiazdami zmieniają strukturę gromady w czasie (ewolucja dynamiczna). Pod wpływem takich oddziaływań masywne gwiazdy stopniowo opadają ku centralnym rejonom gromady, podczas gdy małomasywne gwiazdy mogą nawet opuszczać gromadę. W ten sposób dochodzi do stopniowego, szybszego lub wolniejszego, kurczenia się jądra gromady, przez co gromady w tym samym wieku chronologicznym mogą znacząco się od siebie różnić kształtem i rozmiarami, właśnie ze względu na różny “wiek dynamiczny”.

Znajdująca się niemal 160 000 lat świetlnych od Ziemi galaktyka Wielki Obłok Magellana to galaktyka satelitarna Drogi Mlecznej, w której znajdują się gromady gwiazd w różnym wieku. To istotna różnica względem naszej Drogi Mlecznej, w której znajdują się przede wszystkim stare gromady gwiazd. Rozkład rozmiarów w funkcji wieku gromad gwiazd obserwowanych w LMC jest bardzo zagadkowy, ponieważ wszystkie młode gromady są kompaktowe, ale już starsze gromady są i małe i wielkie.

We wszystkich gromadach gwiazd, także w tych w LMC, odkrywa się szczególnego rodzaju, “odświeżone” gwiazdy zwane błękitnymi maruderami. W określonych warunkach gwiazdy otrzymują dodatkowe paliwo, które je wzmacnia i rozjaśnia. Może do tego dochodzić no. gdy jedna gwiazda zasysa materię ze swojego gwiezdnego sąsiada, albo gdy gwiazdy się ze sobą zderzają.

W wyniku starzenia się dynamicznego, cięższe gwiazdy zapadają się ku centrum gromady w procesie przypominającym sedymentację. Błękitni maruderzy mają dużą jasność, dzięki czemu stosunkowo łatwo ich obserwować, co więcej mają dużą masę, przez co opadają ku centrum swoich gromad i można wykorzystać je do szacowania dynamicznego wieku ich gromad macierzystych.

Ilustracja przedstawiająca dwa różne sposoby powstawania błękitnych maruderów.

Francesco Ferraro z Uniwersytetu w Bolonii wraz ze swoim zespołem wykorzystał Kosmiczny Teleskop Hubble’a do obserwowania błękitnych maruderów w pięciu starych gromadach gwiazd w LMC i ustawienia ich w kolejności pod względem wieku dynamicznego.

“Dowiedliśmy, że różna budowa gromad gwiazd bierze się z różnych poziomów dynamicznego starzenia się: gromady mają różne kształty fizyczne pomimo tego, że narodziły się w tym samym czasie. Jak pierwsi zmierzyliśmy wpływ dynamicznego starzenia się na gromady gwiazd w LMC” mówi Ferraro.

“Uzyskane przez nas wyniki wskazują na nowe intrygujące obszary badań, bowiem stanowią one nowatorski i wartościowy sposób odczytywania obserwowanych kształtów gromad gwiazd, który może umożliwić nam badanie historii formowania gromad w LMC w nowy sposób” dodaje Barbara Lanzoni, współautorka opracowania.

Artykuł naukowy zostanie opublikowany w Nature Astronomy.

Author: Radek Kosarzycki

Niedoszły astronom. Prawie filolog. Aspołeczny popularyzator nauki. Kulturalny cham.