Vesterlundas 1: masyviausias kompaktiškas superžvaigždžių spiečius Pieno kelyje
Vesterlundas 1 — masyviausias kompaktiškas superžvaigždžių spiečius Pieno kelyje: unikalios Wolf‑Rayet, raudonos ir geltonos hiperžvaigždės, svarbus astronominiams tyrimams.
Vesterlundas 1 (Wd1, dar vadinamas Aros žvaigždynu) yra kompaktiškas jaunas superžvaigždžių telkinys. Jis yra Pieno kelio galaktikoje, maždaug 3,5-5 kiloparsekai (12000-16000 šviesmečių) nuo Žemės.
Tai masyviausias žinomas kompaktiškas jaunų žvaigždžių telkinys visoje Vietinėje galaktikų grupėje. Ją 1961 m. atrado Bengtas Vesterlundas (Bengt Westerlund). Dėl didelės tarpžvaigždinės ekstinkcijos (sugerties) jo kryptimi daugelį metų jis liko beveik netyrinėtas. Ateityje ji tikriausiai išsivystys į rutulinįtelkinį.
Klasteryje yra daug retų, išsivysčiusių, didelės masės žvaigždžių, įskaitant šešias geltonąsias hiperžvaigždes, keturias raudonąsias superžvaigždes, 24 Wolf-Rayet žvaigždes, švytinčią mėlynąją kintamąją žvaigždę, daugybę OB superžvaigždžių ir neįprastą superžvaigždę sgB[e], kuri gali būti neseniai įvykusio žvaigždžių susijungimo liekana. Be to, rentgeno spindulių stebėjimai atskleidė keistą rentgeno pulsarą - lėtai besisukančią neutroninę žvaigždę, kuri turėjo susidaryti iš didelės masės pradinės žvaigždės. Manoma, kad "Westerlund 1" susiformavo per vieną žvaigždžių formavimosi sprogimą, todėl žvaigždės yra panašaus amžiaus ir sudėties.
Be to, kad Vesterlundo 1 žvazdžių spiečiuje yra keletas masyviausių ir mažiausiai žinomų žvaigždžių galaktikoje, jis yra naudingas kaip palyginti netoli esančio, todėl lengviau stebimo superžvaigždžių spiečiaus pavyzdys, padedantis astronomams išsiaiškinti, kas vyksta ekstragalaktiniuose superžvaigždžių spiečiuose.
Svarbiausi faktai ir vieta danguje
Vesterlundas 1 yra glaustas ir labai masyvus jaunas spiečius, esantis Aros žvaigždyne Pieno kelio diskiniame plote. Atstumas iki jo vertinamas apie 3,5–5 kpc (apie 12–16 tūkst. šviesmečių), o amžius dažniausiai nurodomas ~3–5 milijonai metų, todėl tai vienas jauniausių ir tuo pačiu – vienas masyviausių Jaunų žvaigždžių spiečių mūsų aplinkoje.
Savybės, masė ir dydis
Tyrimai rodo, kad Vesterlundo 1 bendroji masė gali siekti dešimtis tūkstančių saulinių masių (įvairūs vertinimai pateikia reikšmes maždaug 5×10^4 – 1×10^5 M☉). Spiečiaus spindulys yra santykinai mažas — jo vidinis branduolys užima vos kelis parsekus, todėl tai yra kompaktiškas objektas su labai aukšta žvaigždžių tankio koncentracija. Spiečiuje pastebima masinė segregacija (masyvesnės žvaigždės linkusios būti arčiau centro), taip pat didelis binarinių sistemų ir tarpusavio sąveikų dažnis.
Ką reiškia didelė tarpžvaigždinė ekstinkcija?
Vesterlundo 1 kryptimi Tarpžvaigždinis dulkių ir dujų sluoksnis stipriai slopina optinę šviesą, todėl klasikiniai optiniai stebėjimai ilgai negalėjo išsamiai tirti šio spiečiaus. Dėl to reikalingi infraraudonieji, radijo ir rentgeno stebėjimai, kurie leidžia "pamatyti" pro dulkių uždangą ir aptikti evoliucines vėlyvas fazes pasiekusias masyvias žvaigždes.
Retų ir masyvių žvaigždžių įvairovė
Wd1 išsiskiria tuo, kiek įvairių išsivysčiusių masyvių žvaigždžių jame rasta: kelios geltonosios hiperžvaigždės, raudonosios superžvaigždės, daug Wolf–Rayet tipo žvaigždžių, OB superžvaigždės ir kitos neįprastos evoliucinės būsenos. Tai leidžia astronomams tiesiogiai lyginti ir testuoti žvaigždžių evoliucijos modelius didelės masės žvaigždėms (įskaitant masės netekimą, vėjo poveikį, binarines sąveikas ir galimus susijungimus).
Neutroninė žvaigždė / magnetaras ir supernovos palikimas
Wd1 yra viena iš nedaugelio jaunų spiečių, kuriose aptikta neutroninė žvaigždė — rentgeno pulsaras, kurio periodas yra palyginti ilgas (tai atitinka magnetaro tipo objekto savybes). Tokia egzistencija rodo, kad spiečiuje jau įvyko bent viena supernova, ir jame formavosi itin masyvios žvaigždės evoliucijos galutiniai produktai. Tai svarbu suprasti, kokios žvaigždės pereina į neutronines žvaigždes ar juodąsias bedugnes priklausomai nuo pradinės masės ir aplinkos sąlygų.
Stebėjimai ir metodai
Tyrinėtojai naudoja įvairius bangos ilgius — nuo infraraudonųjų, kuriuose mažesnė dulkių slopinimo įtaka, iki rentgeno, kuris atskleidžia energingus procesus ir kompaktiškus objektus. Taip pat atliekami spektriniai tyrimai, kurie leidžia nustatyti žvaigždžių klasifikacijas, masių netekimo greičius, vėjo savybes ir cheminę sudėtį.
Reikšmė astrofizikai
Vesterlundas 1 laikomas „laboratorija“ masyviųjų žvaigždžių evoliucijai: dėl didelio nario skaičiaus ir to, kad dauguma narių yra panašaus amžiaus, galima palyginti skirtingas evoliucines fazes praktiškai identiškoje pradinėje aplinkoje. Tai padeda geriau suprasti superžvaigždžių ciklą, supernovų prognozes, masyvių žvaigždžių binarinių sistemų vaidmenį ir galimus žvaigždžių susijungimus, kurie šiandien aptinkami ir kaip gravitacinių bangų šaltiniai.
Ateitis ir evoliucija
Spiečiaus tolimesnė raida priklauso nuo vidaus dinamikos, masės netekimo per žvaigždžių vėjus ir supernovas, bei sąveikų su Galaktikos plyte. Kai kurie scenarijai leidžia spiečiui išlikti ilgiau kaip kompaktiškam telkiniui, kiti — kad jis palaipsniui praras narius ir išsisklaidys į galaktikos diską. Vis dėlto Wd1 jau šiandien suteikia unikalų langą į masyvių žvaigždžių bendruomenių formavimą ir evoliuciją.
Apibendrinant: Vesterlundas 1 yra išskirtinis savo masiškumu, tankumu ir evoliucine įvairove — tai vienas svarbiausių objektų tyrinėti, kai siekiama suprasti, kaip gyvena ir miršta visų masyviausios žvaigždės Pieno kelyje.
Westerlund 1: karštosios OB antžvaigždės paprastai skleidžia mėlyną šviesą, tačiau regimojoje šviesoje jos atrodo kaip raudonos žvaigždės. Taip yra todėl, kad mėlyną žvaigždžių šviesą sugeria dujos, dėl to jos paraudonuoja.
Atstumas ir padėtis
Wd1 yra per toli, kad būtų galima tiesiogiai išmatuoti atstumą paralakso matavimais, todėl atstumas turi būti nustatomas pagal numatomą žvaigždžių absoliutinį didumą ir ekstinkcijos link telkinio įverčius. Tai buvo padaryta ir skirtingais metodais gauti 5 kpc ir 3,6 kpc įverčiai. Pagal visus šiuos įverčius Wd1 yra netoli išorinio Pieno kelio galaktikos juostos krašto.
Klausimai ir atsakymai
K: Kas yra "Westerlund 1"?
A: Vesterlundas 1 (Wd1, dar vadinamas Ara klasteriu) - tai kompaktiškas jaunas superžvaigždžių klasteris, esantis Pieno kelio galaktikoje.
K: Kaip toli nuo Žemės jis yra?
A: Vesterlundas 1 nuo Žemės nutolęs maždaug 3,5-5 kiloparsekais (12000-16000 šviesmečių).
K: Kas jį atrado?
A: 1961 m. jį atrado Bengtas Vesterlundas.
K.: Kokio tipo žvaigždės jame yra?
A: Klasteryje yra daug retų, išsivysčiusių, didelės masės žvaigždžių, įskaitant šešias geltonąsias hiperžvaigždes, keturias raudonąsias superžvaigždes, 24 Wolf-Rayet žvaigždes, švytinčią mėlynąją kintamąją žvaigždę, daug OB superžvaigždžių ir neįprastą superžvaigždę sgB[e], kuri gali būti neseniai įvykusio žvaigždžių susijungimo liekana.
Klausimas: Kas nutiks su Vesterlundo 1 žvaigžde ateityje?
A: Ateityje ji tikriausiai išsivystys į rutulinį žvaigždyną.
K: Kodėl šis telkinys naudingas astronomams?
A.: Be to, kad jame yra keletas masyviausių ir mažiausiai žinomų žvaigždžių galaktikoje, "Westerlund 1" yra naudingas kaip palyginti arti esančio ir lengviau stebimo superžvaigždžių telkinio pavyzdys, kuris gali padėti astronomams išsiaiškinti, kas vyksta ekstragalaktiniuose superžvaigždžių telkiniuose.
Klausimas: Kokio tipo objektas buvo aptiktas atliekant rentgeno spindulių stebėjimus šioje vietoje?
A: Rentgeno spindulių stebėjimai atskleidė keistą rentgeno pulsarą - lėtai besisukančią neutroninę žvaigždę, kuri turėjo susidaryti iš didelės masės pradinės žvaigždės.
Ieškoti