Звездные скопления - это прекрасные испытательные площадки для теорий звездообразования и эволюции. Одна из проблем заключается в том, что она постоянно эволюционирует от первоначального распределения, когда звезды умирают или выбрасываются из скопления. Таким образом, понимание этих механизмов важно для астрономов, стремящихся вернуться от нынешнего населения к МВФ.
Чтобы помочь в достижении этой цели, астрономы во главе с Василием Гварамадзе в Боннском университете в Германии проводят исследование по поиску молодых скоплений для звезд в процессе выброса.
В первом из двух исследований, опубликованных группой, они изучали кластер, связанный со знаменитой туманностью Орёл. Эта туманность хорошо известна благодаря знаменитому изображению «Столпы Творения», снятому стареющим космическим телескопом Хаббла, на котором видны башни из плотного газа, в настоящее время образующие звезды.
Существуют два основных метода обнаружения звезд на бегах от места их рождения. Во-первых, необходимо изучить звезды по отдельности и проанализировать их движение в плоскости неба (собственное движение) вместе с их движением к нам или от нас (радиальная скорость), чтобы определить, имеет ли данная звезда достаточную скорость, чтобы избежать скопления. Хотя этот метод может быть надежным, он страдает, потому что скопления находятся так далеко, хотя звезды могут перемещаться со скоростью сотни километров в секунду, для его обнаружения требуются длительные периоды времени.
Вместо этого астрономы в этих исследованиях ищут убегающих звезд, воздействуя на местную среду. Поскольку в молодых скоплениях содержится большое количество газа и пыли, звезды, пробивающиеся сквозь него, вызовут ударные волны, похожие на те, которые лодка производит в океане. Воспользовавшись этим, команда обыскала скопление туманности Орла на наличие следов ударов от этих звезд. В поисках изображений из нескольких исследований команда обнаружила три таких толчка. Тот же метод был использован во втором исследовании, на этот раз при анализе менее известного скопления и туманности в Scorpius, NGC 6357. Это исследование выявило семь изгибов звезд, выходящих из региона.
В обоих исследованиях команда проанализировала спектральные типы звезд, которые указывали бы на их массу. Моделирование туманностей показало, что большинству выброшенных звезд дается начальный удар, поскольку они имеют близкий проход к центру скопления, где плотность является самой высокой. Исследования кластеров показали, что в их центрах часто преобладают массивные звезды спектрального типа O и B, что означало бы, что такие звезды будут преимущественно выбрасываться. Эти два исследования помогли подтвердить этот прогноз, поскольку все звезды, у которых обнаружены ударные удары, были массивными звездами в этом диапазоне.
Хотя этот метод способен находить убегающие звезды, авторы отмечают, что это неполный обзор. У некоторых звезд может быть достаточная скорость, чтобы убежать, но они по-прежнему попадают под локальную скорость звука в туманности, что помешает им создать удар из лука. Таким образом, расчеты предсказывают, что примерно 20% убегающих звезд должны создавать обнаруживаемые изгибы.
Понимание этого механизма важно, потому что ожидается, что он будет играть доминирующую роль в эволюции массового распределения кластеров в начале их жизни. Альтернативный метод выброса включает звезды на двойной орбите. Если одна звезда становится сверхновой, внезапная потеря массы внезапно уменьшает гравитационную силу, удерживающую вторую звезду на орбите, позволяя ей улететь. Тем не менее, этот метод требует, чтобы скопление было, по крайней мере, достаточно старым для того, чтобы звезды развивались до такой степени, что они взрываются как сверхновая, что задерживает важность этого механизма, по крайней мере, до этой точки и позволяет гравитационным эффектам броска слинга доминировать на раннем этапе.
