Dziesiątki masywnych gwiazd wyrzuconych z młodej gromady z dużą prędkością

Gromada gwiazd R136 zlokalizowana jest około 160 tys. lat świetlnych od Układu Słonecznego. To aktywny obszar gwiazdotwórczy zawierający setki tysięcy gwiazd. Badacze dostrzegli tam niektóre za najbardziej masywnych gwiazd, o masie nawet 300 razy większej od masy Słońca. W niedawnych obserwacjach dostrzegli, że właśnie z tego regionu zostało wyrzuconych 55 masywnych gwiazd.

Astronomowie ustalili, że gwiazdy zostały wyrzucone w dwóch seriach w ciągu ostatnich dwóch milionów lat. Niektóre z nich poruszają się z prędkością ponad 100 tys. kilometrów na godzinę. Naukowcy uważają, że te gwiazdy, z uwagi na to, że mają dużą masę, skończą jako supernowe, pozostawiając po sobie czarne dziury lub gwiazdy neutronowe. Będą zachowywać się jak kosmiczne pociski, eksplodując do 1000 lat świetlnych od swojej gromady macierzystej. Opis oraz rezultaty badań ukazały się na łamach pisma "Nature".

Za odkryciami stoi zespół naukowców z Uniwersytetu Amsterdamskiego, Uniwersytetu w Lejdzie i Uniwersytetu Radboud pod kierunkiem Mitchela Stoopa z Uniwersytetu Amsterdamskiego. Badacze wykorzystali w swoich pracach obserwatorium Gaia, które precyzyjnie monitoruje położenie i prędkość ponad miliarda gwiazd. Dzięki niemu odkryli 55 szybko poruszających się gwiazd wyrzuconych z młodej gromady gwiazd R136, znajdującej się w Wielkim Obłoku Magellana, galaktyce satelitarnej Drogi Mlecznej.

Dalsza część artykułu pod materiałem wideo

Ale to nie pierwsze dostrzeżone "uciekające gwiazdy". Nowo odkryte gwiazdy zwiększają dziesięciokrotnie liczbę znanych tego typu obiektów w tym regionie. Co więcej, z tej gromady została wyrzucona aż jedna trzecia najbardziej masywniejszych gwiazd.

Według badaczy, gwiazdy zostały wyrzucone w dwóch okresach. – Pierwszy epizod miał miejsce 1,8 miliona lat temu, kiedy powstała gromada. Pasuje on do wyrzucania gwiazd podczas formowania się gromady. Drugi epizod miał miejsce zaledwie 200 tys. lat temu i miał zupełnie inne cechy. Na przykład "uciekające gwiazdy" tego drugiego epizodu poruszają się wolniej i nie są wyrzucane w przypadkowych kierunkach, jak w pierwszym epizodzie, ale w preferowanym kierunku – powiedział Stoop.

"Uważamy, że drugi epizod był spowodowany interakcją R136 z inną pobliską gromadą, która została odkryta dopiero w 2012 roku. Drugi epizod może zapowiadać, że dwa skupiska wymieszają się połączą się w niedalekiej przyszłości – zaznaczył Alex de Koter z Uniwersytetu Amsterdamskiego, współautor publikacji.

Według szacunków astronomów, gwiazdy pokonają odległość do 1000 lat świetlnych zanim eksplodują jako supernowe pod koniec swojego życia, tworząc gwiazdę neutronową lub czarną dziurę. Masywne gwiazdy podczas swojego życia są niezwykle jasne – nawet ponad milion razy jaśniejsze od Słońca – i emitują głównie światło ultrafioletowe, które jonizuje otaczający je gaz wodorowy. Żyją tylko przez krótki czas, jak na gwiazdy, liczony w milionach lat i zazwyczaj eksplodują w regionie, w którym się narodziły. Taki region formowania się gwiazd składa się z obłoków gazu i pyłu, które tłumią wpływ, jaki masywne gwiazdy wywierają na swoje otoczenie.

"Teraz, gdy odkryliśmy, że jedna trzecia masywnych gwiazd jest wyrzucana z regionów swoich narodzin na wczesnym etapie swojego życia i że wywierają one swój wpływ poza tym obszarem, oddziaływanie masywnych gwiazd na strukturę i ewolucję galaktyk jest prawdopodobnie znacznie większe, niż wcześniej sądzono. Możliwe jest nawet, że "uciekające gwiazdy" powstałe we wczesnym Wszechświecie wniosły istotny wkład w tak zwaną rejonizację Wszechświata spowodowaną światłem ultrafioletowym – powiedział Lex Kaper z Uniwersytetu Amsterdamskiego, współautor publikacji.

Naukowcy uważają, że gwiazdy są wyrzucane z młodych gromad gwiazd, takich jak R136, która powstała według szacunków 1,8 miliona lat temu, gdy robi się zbyt tłoczno w obszarze gwiazdotwórczym. Wówczas orbity nowo narodzonych gwiazd krzyżują się, a oddziaływania grawitacyjne powodują ich zaburzenie, co może skutkować wyrzuceniem gwiazd z młodej gromady.

Źródło: University of Amsterdam, Live Science