» » Звездное скопление R136

Звездное скопление R136


Звездное скопление R136

Звездное скопление R136

На фото — центральная часть туманности Тарантул, находящейся в 160 000 световых лет от нас в галактике Большое Магелланово Облако. Чуть правее центра снимка — скопление звезд R136. Ширина участка туманности, запечатленного на фотографии, составляет примерно 100 световых лет.

Это изображение — результат сложения фотографий телескопа «Хаббл», сделанных в инфракрасном, ультрафиолетовом и видимом диапазоне при помощи узкополосных фильтров, пропускающих излучение только в небольшой части спектра. Цветное изображение звезд и межзвездного пространства получилось после того, как каждому монохромному изображению присвоили цвета (подробности см. на странице сайта телеcкопа «Хаббл», посвященной этому изображению, в разделе Fast Facts). Ультрафиолетовое излучение мы видим на картинке в голубом цвете, инфракрасное — в красном. Зеленый и красно-оранжевый соответствуют волнам из оптической части диапазона. Звезды скопления R136 интенсивно излучают в ультрафиолетовом диапазоне, поэтому на этом изображении они голубые.


Звездное скопление R136

Звездное скопление R136

Карта туманности Тарантул. Яркое светлое пятно, расположенное чуть левее центра — скопление R136. Изображение с сайта andromedageek.wordpress.com


Ультрафиолетовое излучение звезд ионизирует находящиеся в межзвездном пространстве водород и кислород, поэтому на картинке мы видим красные участки, соответствующие облакам флуоресцирующего водорода, излучающего в красном и инфракрасном свете (S. Pak et al., 2004. Near-Infrared Molecular Hydrogen Emission from the Central Regions of Galaxies: Regulated Physical Conditions in the Interstellar Medium), и бирюзово-зеленое свечение кислорода (см.: Doubly ionized oxygen) — на фото его цвет передан без изменений.

По астрономическим меркам, скопление R136 довольно небольшое (его размер — около 150 парсек), но, тем не менее, в нем находится около 100 000 звезд, а в центре, в области диаметром 5 парсек, — около 500 звезд. Из них 72 звезды обладают огромной светимостью: 60 звезд относятся к классу О, 12 — к типу Вольфа — Райе. Интенсивность излучения последних так велика, что масса излучаемой ими материи за месяц превышает массу Земли. Излучаемые таким образом потоки частиц — так называемый звездный ветер — движутся со скоростью примерно 1/100 от скорости света.

Этот ветер расталкивает пыль и межзвездный газ, находящийся вокруг звездного скопления, поэтому в центре снимка видна большая область без газа, своего рода пузырь. Чуть дальше от центра видны облака горячего газа — это звездный ветер сталкивается с холодным газом и нагревает его, заставляя излучать. В разных местах изображения (самые заметные — справа и за яркими звездами скопления) видны темные плотные облака холодного газа — глобулы. Звезды в скоплении R136 очень молодые, их возраст — около двух-трех миллионов лет, и холодный газ еще не успел рассеяться.


Звездное скопление R136

Область диаметром 3 парсека, снятая телескопом VLT. Схематично указано положение самых ярких звезд. Скопление настолько плотное и далекое, что до 1960-х годов вообще не удавалось различить в нем ни одной отдельной звезды, и его каталогизировали как один объект — звезду HD 38268. Изображение из статьи P. A. Crowther et al., 2010. The R136 star cluster hosts several stars whose individual masses greatly exceed the accepted 150 M? stellar mass limit


В 2010 году Пол Краутер (Paul Crowther) и коллеги показали, что в скоплении R136 есть четыре звезды, обладающие колоссальной светимостью: самая массивная из них, R136а1, оказалась в 8,7 миллионов раз ярче Солнца. Это самая яркая известная звезда (см. List of most luminous stars). Температура ее поверхности — более 50 000 К, что почти в десять раз горячее, чем фотосфера Солнца. Масса выбрасываемого звездного ветра превышает массу Солнечного в миллиард раз!

Светимости трех других звезд тоже впечатляют: R136а2 в 4,3 миллионов раз ярче Солнца, R136а3 — в 3,8 миллионов раз, R136с — в 5,6.

Масса каждой из перечисленных звезд лежит в пределах от 180 до 315 солнечных масс, что весьма удивительно, так как в нашей Галактике звезды тяжелее 150 масс Солнца не наблюдаются. Это значение принято считать предельным для массы звезд. Одна из причин, по которым очень большим звездам должно быть как минимум «сложно» сформироваться, заключается в том, что когда в формирующейся звезде запускаются реакции термоядерного синтеза и она начинает излучать, это излучение раздувает газ и пыль в окружающей протозвездной туманности, затрудняя их дальнейшую аккрецию на звезду (и рост ее массы). И чем больше молодая звезда, тем сильнее излучение противодействует гравитации и мешает ей расти дальше.

Существует несколько теорий, объясняющих огромные массы звезд R136. Одна из них предполагает возможное слияние двух или нескольких менее массивных звезд. В этом случае расстояние между ними должно было быть небольшим, чтобы атмосферы объединились в одну плазменную оболочку. Это редкое событие, но в плотных скоплениях вполне может происходить.

Другое объяснение связано с возможными ошибками наблюдения и неточностью теорий эволюции больших звезд. Массу звезд определяют по их излучению согласно уравнениям зависимости масса — светимость: чем ярче звезда, тем больше ее масса (см. задачу Главная последовательность).

Так как скопление находится довольно далеко, ошибки в определении светимости высоки. Кроме того, звезды не обязательно находятся в термодинамическом равновесии и могут локально становиться то ярче, то тусклее. Для уточнения массы используют спектроскопические измерения. Полученные таким образом данные не могут напрямую дать информацию о массе (а только о распределении вещества), но на основе различных динамических и гидродинамических моделей звезд, можно косвенно предсказать поведение вещества в звездах разной массы. Для звезд массой до 20 масс Солнца модели и связанные с ними зависимости физических величин известны и изучены достаточно хорошо, а вот для звезд больших масс эти модели не так точны и вполне могут оказаться неверными.

Наконец, есть и теоретические возможности того, что звезды-гиганты скопления R136 сформировались из очень плотных облаков пыли и газа, а то, что в Млечном Пути такие звезды не наблюдаются, объясняется их возрастом. В нашей Галактике звезды подобных масс из-за интенсивного излучения быстро потеряли лишний вес, а более молодых и плотных скоплений, чем скопление Арки (возрастом около двух с половиной миллионов лет) не наблюдается.

В любом случае, скопление R136 дает нам отличную возможность изучать эволюцию и происхождение очень массивных звезд.

Фото с сайта spacetelescope.org.

Александр Яровитчук

10 август 2019 /
  • Не нравится
  • 0
  • Нравится

Похожие новости

Туманность Сердце

Эта космическая валентинка — эмиссионная туманность Сердце (IC 1805) — создана светом и силами тяготения...

Глубокий космос, июль 2011 года

Туманности, звездные скопления и далекие галактики: лучшие фото за прошедший месяц. В течение всего июля крупнейшие обсерватории мира не забывали радовать рядовых любителей астрономии качественными

Вселенная в цвете: избранные снимки фотографа Роберта Гендлера

Роберт Гендлер (Robert Gendler) — физик по профессии и астрофотограф по призванию. Он автор множества по-настоящему прекрасных снимков звездного неба — туманностей, звездных скоплений, далеких

Боб и Джанис Фера. Путешествие в глубины Вселенной

От Луны до скоплений галактик — астрофотография любителей астрономии из Калифорнии. Как далеко вглубь Вселенной может заглянуть любитель астрономии, в распоряжении которого нет гигантских телескопов

Эмил Иванов. Избранные фотографии глубокого космоса

Туманности, скопления, галактики в работах любителя астрономии из Болгарии. Как передать красоту звездного неба? Наш глаз слишком несовершенен для наблюдения объектов глубокого космоса. Лишь

Фотограф Джейсон Дженнингс. Исследуя южное небо

Подавляющее большинство астрофотографов живет и работает в северном полушарии Земли. Тем ценнее для нас снимки любителей астрономии, проживающих в Чили, Австралии или Аргентине. Благодаря их труду мы
Комментарии

НАПИСАТЬ КОММЕНТАРИЙ

Ваше Имя:
Ваш E-Mail:
Код:
Кликните на изображение чтобы обновить код, если он неразборчив
Введите код:
Популярные новости
Шугаринг: плюсы и минусыПреимущества матрасов MatroluxeКамеры заднего видаКалькулятор тарифов Яндекс на таксиАвтосвет, нюансы ремонта и обслуживанияОсобенности продвижения сайтаТайник с серебряными шекелямиНеисправности и ремонт светодиодной ленты