Телескоп Хаббл помог астрономам детально исследовать уникальный объект в нашей галактике – Westerlund 1 . Группа ученых под руководством Лингфэна Вэя из Калифорнийского университета в Сан-Диего опубликовала свои выводы 28 января на научном портале arXiv.
Westerlund 1 принадлежит к редкому классу космических объектов – сверхмассивным рассеянным кластерам (SSC). Эти гигантские структуры рождаются из единого молекулярного облака и становятся колыбелью для множества светил. В них гравитационные связи между объектами гораздо сильнее, а общая масса превышает 10 тысяч солнц.
От Земли космический гигант отстоит на 13 800 световых лет. Его масштабы поражают воображение: суммарная масса достигает 50-100 тысяч солнечных масс, а поперечник составляет 3,26 световых года. При этом возраст кластера – всего 5-10 миллионов лет, что делает его одним из самых юных в нашей галактике.
Сочетание молодости, близости к Земле и богатого населения разномассовых объектов превращает Westerlund 1 в идеальную лабораторию для изучения механизмов звездообразования.
Наблюдательная программа включала несколько этапов с применением различных светофильтров. Телескоп позволил не только получить многоцветные снимки, но и проследить за движением отдельных светил. В итоге ученые определили кинематические характеристики 10 346 объектов и выяснили, какие из них действительно входят в состав системы.
Собранные данные легли в основу детальной карты распределения плотности в Westerlund 1. Выяснилось, что кластер вытянут по линии северо-восток – юго-запад, совпадающей с плоскостью Млечного Пути. Его эксцентриситет равен 0,71, а большая полуось отклонена на 56 градусов к востоку от северного направления. Любопытно, что степень вытянутости уменьшается с ростом массы составляющих.
По мнению астрономов, необычная форма Westerlund 1 могла быть унаследована от породившего его молекулярного облака. Либо же такая конфигурация возникла в результате слияния нескольких небольших структур.
Измерив скорости движения объектов в кластере, астрономы обнаружили интересную особенность: разброс значений составляет всего 3,42 километра в секунду. Для системы таких масштабов это неожиданно мало – если бы кластер находился в состоянии гравитационного равновесия, скорости должны были быть выше. Объяснений может быть два. Возможно, процесс образования новых светил шел необычайно эффективно – более половины вещества в протозвездном облаке (не менее 56%) превратилось в звезды. Либо же газ был слишком рано вытолкнут из системы.
Удалось также вычислить две важные характеристики образования. Первая – время, за которое объект проходит его насквозь: около 300 тысяч лет. Вторая – время релаксации: за 260 миллионов лет система приходит в равновесное состояние, в котором скорости и положения объектов становятся более упорядоченными. Сам кластер существует 10,7 миллиона лет – достаточно долго, чтобы в нем начался процесс пространственного разделения. Более тяжелые объекты (массой свыше 10 солнечных) под действием гравитации постепенно смещаются к центру системы, в то время как легкие остаются на периферии.