Nečekaně normální skupina hvězd

ESO 021/09 tisková zpráva

Za pomoci VLT astronomové pořídili doposud nejostřejší snímky hvězdokupy Arches, která je neobyčejně hustou skupinou mladých hvězd poblíž supermasivní černé díry ve středu naší Galaxie. Pro astronomy bylo velkým překvapením, že navzdory extrémním podmínkám, ve kterých se hvězdokupa nachází, má stejné zastoupení malých i hmotných hvězd, jaké je běžné v klidnějších končinách Galaxie.

Hvězdokupa Arches patří mezi opravdu neobvyklé. Je vzdálena 25 tisíc světelných let od nás a na obloze se nachází směrem do souhvězdí Střelce. Čítá okolo tisíce mladých, přibližně 2,5 miliónu let starých, většinou velmi hmotných hvězd [1]. Svou polohou blízko středu Galaxie jde o ideální laboratoř pro studium vzniku hmotných hvězd v extrémních podmínkách. Vývoj hvězdokupy je silně ovlivňován nedalekou supermasivní černou dírou, blízkými hvězdami i všudypřítomným plynem. Hvězdokupa je desetkrát hmotnější, než je v Galaxii typické. Zároveň je bohatá na chemické prvky těžší než hélium.

Detailní studium astronomům umožnila adaptivní optika přístroje NACO připojeného k dalekohledu VLT. Ta dokáže eliminovat nepříznivou scintilaci hvězd způsobenou turbulencemi v atmosféře, takže snímky mají srovnatelnou kvalitu, jakoby se dalekohled nacházel na oběžné dráze kolem Země. Pozorovaní hvězdokupy komplikuje také množství prachu přítomného ve středu Galaxie, jenž pohlcuje viditelné záření. Proto byl NACO využit pro pozorování v infračerveném oboru.

Nová data potvrzují, že hvězdokupa Arches má dosud nejvyšší známou hustotu hvězdné populace. Při průměru asi tři světelné roky obsahuje přes tisíc hvězd na krychlový světelný rok. To je miliónkrát více, než v prostoru v okolí našeho Slunce.

Astronomové, kteří se zabývají studiem hvězdokup, již dříve odhalili zákon, podle kterého jsou v hvězdokupách hmotnější hvězdy vzácnější, než jejich lehčí sourozenci. Jejich procentuální zastoupení ve skupině je vždy stejné. Za jedinou výjimku z tohoto pravidla byla po mnoho let považována právě hvězdokupa Arches. „Mohlo by se zdát, že při extrémních podmínkách hvězdokupy Arches budou hvězdy vznikat podle jiných pravidel, než jaká platí v poklidném okolí našeho Slunce,“ říká Pablo Espinoza, vedoucí autor publikované studie. „Nicméně nová pozorování dokazují, že rovněž za těchto podmínek se hmotné hvězdy formují podle stejných pravidel.“

Na pořízeném snímku mohou astronomové rovněž studovat nejjasnější členy hvězdokupy. „Nejhmotnější hvězdy mají kolem 120 násobku hmotnosti Slunce,“ říká spoluautor práce Fernando Selman. „Z toho usuzujeme, že pokud existují hvězdy s hmotností větší než 130 Sluncí, je jejich doba života kratší než 2,5 miliónu let a nekončí svůj explozí supernovy, jak jsme u hmotných hvězd zvyklí."

Celková hmotnost hvězdokupy je vyšší než se předpokládalo a po úpravách je nyní odhadována na 30 tisíc hmotností Slunce. „Za množství nových informací vděčíme detailním snímkům z NACO,“ říká spoluautor Jorge Melnick.

Zdroj

Poznámky:

[1] Název „Arches“ (někdy překládán jako Oblouky) nepochází od souhvězdí Střelce, ve kterém se hvězdokupa nachází (Sagittarius, angl. Archer), ale od polohy hvězdokupy v blízkosti zakřivených či obloukovitých (arches) vláken materiálu viditelných na rádiových mapách okolí centra Galaxie.

Další informace:

Práce je poublikována v časopise Astronomy and Astrophysics po názvem The massive star Initial Mass Function of the Arches Cluster, autor P. Espinoza a kol.

Složení výzkumného týmu: Pablo Espinoza (Steward Observatory, University of Arizona, USA), Fernando Selman a Jorge Melnick (ESO). P. Espinoza prováděl výzkum v rámci studia na vysoké škole Pontificia Universidad Católica de Chile.

ESO (Evropská jižní observatoř) je mezinárodní evropskou organizací pro astronomii. Jejími členy (14) jsou: Belgie, Česká republika, Dánsko, Finsko, Francie, Itálie, Německo, Nizozemí, Portugalsko, Rakousko, Španělsko, Švédsko, Švýcarsko a Velká Británie. ESO má za cíl vývoj, konstrukci a provoz výkonných pozemních dalekohledů, jenž zpřístupní astronomům významné vědecké objevy. ESO také hraje přední roli v astronomickém výzkumu a mezinárodní spolupráci. V současnosti provozuje světově jedinečné observatoře, jež se nacházejí poušti Atacama Chile: La Silla, Paranal a Chajnantor.

Odkazy:

Vědecká zpráva k nahlédnutí zde.

Kontakty:

Fernando Selman a Jorge Melnick, ESO
Tel.: +56 55 43 5311, +56 2 463 3168, +49 89 3200 6297
E-mail: fselman (at) eso.org, jmelnick (at) eso.org

Pablo Espinoza, Steward Observatory, University of Arizona, USA
Tel.: +56 9 84192504, e-mail: pespinoza (at) as.arizona.edu

ESO La Silla - Paranal - ELT Press Officer: Dr. Henri Boffin - +49 89 3200 6222 - hboffin@eso.org
ESO Press Officer in Chile: Valeria Foncea - +56 2 463 3123 - vfoncea@eso.org

Překlad: Tomáš Mohler, Hvězdárna Valašské Meziříčí
Národní kontakt: Pavel Suchan +420 267 103 040 suchan@astro.cz

autor: Tomáš Mohler