Vesterlunda 1: masīvākā kompakta superzvaigžņu kopa Piena Ceļā
Vesterlunda 1 — Piena Ceļā vismasīvākā kompakta superzvaigžņu kopa: hiperģiantes, Volfa–Reja zvaigznes, neitronu pulsars un iespējamā nākotnes lodveida kopa.
Vesterlunda 1 (Wd1, saukta arī par Ara zvaigžņu kopu) ir ļoti kompakta un jauna superzvaigžņu kopa Piena Ceļa galaktikas centrālajos rajonos. Tā atrodas aptuveni 3,5–5 kiloparsekus (12000–16000 gaismas gadu) no Zemes un tā tiek klasificēta kā viena no masīvākajām jauno zvaigžņu kopām mūsu Galaktikā. To 1961. gadā atklāja Bengts Vesterlunds. Daudzus gadus Vesterlunda 1 palika grūti pamanāma un mazpētīta, jo tās virzienā ir ļoti liela starpzvaigžņu ekstinkcija (gaismas absorbēšanās), tāpēc novērojumi optiskajos viļņu garumos bija ierobežoti.
Atrašanās vieta, vecums un masa
Attālums no Zemes, aptuvenais vecums un masa ir zinātniski novērtēti ar dažādām metodēm, tāpēc sniegtie dati ir aptuveni: Vesterlunda 1 vecums tiek lēsts aptuveni 3–6 miljonu gadu robežās — tas nozīmē, ka tās zvaigznes ir ļoti jaunās pēc kosmiskajiem standartiem. Kopa ir ārkārtīgi kompaktā — tās raksturīgais izmērs ir tikai daži parseki vai mazāk (pusgaismas rādiuss ~1 parseks līmenī), bet kopējā masa tiek lēsta kā ļoti lieliska: desmitiem tūkstošu līdz aptuveni 10^5 Saules masu diapazonā atkarībā no pieņēmumiem. Intensīvā ekstinkcija apgrūtina tiešus mērījumus optikā, tāpēc daudzi novērojumi izmanto infrasarkanos un rentgena viļņus.
Sastāvs un interesantas zvaigznes
Vesterlunda 1 ir slavena ar to, ka satur lielu skaitu reti sastopamu un attīstītu, augstas masas zvaigžņu veidus. Starp tām ir daudz OB superģintušu, 24 Volfa–Reja zvaigznes, sešas dzeltenās hiperģiantes un četras sarkanās superģantes. Ir arī spoža zila mainīga zvaigzne un visai neparasta sgB[e] tipa superģante, kas varētu būt zvaigžņu saplūšanas vai īpašu apstākļu rezultāts. Šāda daudzveidība ļauj pētniekiem salīdzināt dažādus augstas masas evolūcijas posmus vienā un tajā pašā vecuma kopā, kas ir īpaši vērtīgi teorijai par zvaigžņu attīstību un sprādzienu (supernovu) priekšgājējiem.
Vesterlunda 1 novērojumi arī atklājuši īpašu rentgena objektu: neparastu rentgena staru pulsaru — lēni rotējošu neitronu zvaigzni, kas tiek uzskatīta par magnetaru (spēcīga magnētiskā lauka neitronu zvaigzne). Šī neitronu zvaigzne, domājams, radusies no ļoti masīvas priekšzvaigznes, kas liecina, ka pat ļoti masīvas zvaigznes var atstāt aiz sevis neitronu zvaigznes (ne tikai melnos caurumus).
Fiziskie un dinamiskie īpašības
Novērojumi liecina, ka Vesterlunda 1 ir dinamisku procesu skaitā: tajā ir liels bināro sistēmu īpatsvars starp masīvajām zvaigznēm, kā arī pierādījumi par masu segregāciju (smagākās zvaigznes koncentrējas kopas centrā). Šie faktori ietekmē kopas ilgtermiņa evolūciju — piemēram, cik daļa zvaigžņu paliks gravitacionāli saistītas un cik daļa laika gaitā izklīdīs.
Vēsture, novērojumu metodes un nozīme
Vesterlunda 1 bija grūti pamanāma optiskajos teleskopos tieši ekstinkcijas dēļ, tāpēc būtisks progress saprašanā nāca ar infrasarkano un rentgena novērojumu izmantošanu — tie ļāva atklāt gan slēptās superģantes, gan neitronu zvaigzni/magnetaru. Tā kā šī kopa ir salīdzinoši tuvu un tajā ir ļoti masīvas, evolūcijas turīgas zvaigznes, tā kalpo kā "vietējais laboratorijas paraugs" ekstragalaktiskajām superzvaigžņu kopām: ar Vesterlunda 1 palīdzību astronomi var pārbaudīt hipotēzes par zvaigžņu attīstību, masu zudumu, binārām mijiedarbībām un supernovu rašanos, kas citur Visumā ir sarežģīti novērojami detaļās.
Nākotnes attīstība
Par Vesterlunda 1 tālākās attīstības gaitām ir vairākas iespējas. Daļa teoriju paredz, ka spēcīgi saistīta un ļoti masīva kopa var saglabāties kā blīva, līdzīga lodveida klasterim vai ilgmūžīga gravitācijas ciešā struktūra; cita iespēja ir, ka gadu desmitos un gados daļa zvaigžņu tiks aizrauta gravitācijas mijiedarbību rezultātā un kopa izklīdēs kā tipiska atsevišķa zvaigžņu kopa. Precīzs iznākums atkarīgs no bināro sistēmu daļas, kopējās masas, apkārtējā vides un zvaigžņu masu zuduma ātruma.
Kopumā Vesterlunda 1 ir svarīgs objekts masu zvaigžņu un kopu evolūcijas pētījumos: tā sniedz reti sastopamu priekšstatu par to, kā izskatās spēcīgi masīva jauno zvaigžņu kopa tuvāko galaktiku cienījāmā mērogā un palīdz saistīt teorētiskos modeļus ar novērojumiem gan mūsu Galaktikā, gan ārpus tās.
Westerlund 1: karstie OB superaugstie parasti izstaro zilu gaismu - tomēr redzamajā gaismā tie izskatās kā sarkanas zvaigznes. Tas ir tāpēc, ka zvaigžņu zilo gaismu ir absorbējusi gāze, izraisot apsārtumu.
Attālums un atrašanās vieta
Wd1 ir pārāk tālu, lai varētu veikt tiešus attāluma mērījumus, izmantojot paralakses mērījumus, tāpēc attālums ir jānosaka, pamatojoties uz sagaidāmo zvaigžņu absolūto lielumu un aplēsēm par ekstinkciju pret zvaigžņu kopu. Tas ir izdarīts, un ar dažādām metodēm iegūtie novērtējumi ir 5 kpc un 3,6 kpc. Visi šie aprēķini nosaka, ka Wd1 atrodas netālu no Piena Ceļa galaktikas joslas ārējās malas.
Jautājumi un atbildes
J: Kas ir Vesterlunds 1?
A: Vesterlunda 1 (Wd1, saukta arī par Ara kopu) ir kompakta jauna superzvaigžņu kopa, kas atrodas Piena Ceļa galaktikā.
Q: Cik tālu no Zemes tā atrodas?
A: Westerlund 1 atrodas aptuveni 3,5-5 kiloparsekus (12000-16000 gaismas gadu) no Zemes.
J: Kas to atklāja?
A: To 1961. gadā atklāja Bengts Vesterlunds.
J: Kāda veida zvaigznes tajā ir?
A: Kopa satur lielu skaitu retu, attīstījušos, lielas masas zvaigžņu, tostarp sešas dzeltenās hiperģiantes, četras sarkanās superģantes, 24 Volfa-Reja zvaigznes, spožu zilu mainīgo zvaigzni, daudzas OB superģentes un neparastu superģanti sgB[e] zvaigzni, kas, iespējams, ir nesen notikušas zvaigžņu saplūšanas atlikums.
Jautājums: Kas notiks ar Vesterlunda 1 nākotnē?
A: Nākotnē tā, iespējams, pārtaps par lodveida kopu.
J: Kāpēc šis kopums ir noderīgs astronomiem?
A: Papildus tam, ka tajā atrodas dažas no vismasīvākajām un vismazāk izpētītajām zvaigznēm galaktikā, Vesterlunda 1 ir noderīgs arī kā relatīvi tuvu esoša un vieglāk novērojama superzvaigžņu kopa, kas var palīdzēt astronomiem noskaidrot, kas notiek ekstragalaktiskajās superzvaigžņu kopās.
J: Kāda veida objekts ir atklāts, veicot novērojumus rentgenstaru starojumā šajā vietā?
A: Rentgena staru novērojumi ir atklājuši dīvainu rentgenstaru pulsaru - lēni rotējošu neitronu zvaigzni, kas, iespējams, ir izveidojusies no lielas masas proģenitoru zvaigznes.
Meklēt