Astronómovia získali nevídanú snímku oblasti aktívneho vzniku hviezd vo vesmíre

USA 28. júna 2021 (HSP/Sputnik/Foto:Pixabay)

Vedeckým pracovníkom sa prvýkrát podarilo získať optické stvárnenie oblasti vesmíru, kde dochádza k aktívnemu vzniku hviezd vo vysokom rozlíšení. Podarilo sa im jasne zachytiť bublinu prívalovej vlny vytvorenej hviezdnym vetrom v oblaku plynu a tiež zhodnotiť rad fyzikálnych parametrov skúmaného objektu – hviezdokopy Westerlund 2

Väčšinu údajov potrebných pre svoj výskum vedci získali vďaka lietajúcemu infračervenému observatóriu SOFIA. Výsledky ich práce a tiež pôsobivé snímky boli zverejnené v časopise The Astrophysical Journal. Na štúdii sa podieľali vedci z univerzít v Marylande, Kolíne nad Rýnom a Leidene a tiež z Max Planck Institute for Radio Astronomy v Nemecku.

Tím astronómov pod vedením Maitraiyee Tiwariovej študoval hmlovinu RCW 49 v širokom rozsahu vlnových dĺžok, od vysokoenergetických gama lúčov po slabé rádiové žiarenie. Aby mohli zozbierať pôvodný súbor dát, vedci potrebovali údaje z množstva observatórií, vrátane nanosatelitu APEX v púšti Atacama, Spitzerovho vesmírneho ďalekohľadu. Boli použité aj údaje observatória Herschel, ktorá ukončila činnosť v roku 2013.

Najužitočnejšie údaje však astronómovia dostali z observatória SOFIA, ktorá vykonávala priame pozorovanie hviezdokopy Westerlund 2, nachádzajúce sa vo vnútri RCW 49. Z týchto snímok v rôznych rozsahoch infračerveného žiarenia sa vedcom podarilo získať najviac informácií. Výsledkom bola snímka bezprecedentnej jasnosti, na ktorej sú jasne viditeľné všetky prvky jednej z oblastí aktívnej tvorby hviezd. Tím vedcov okrem toho vytvoril 3D model hviezdokopy a procesov, ku ktorým v nej dochádza.

Hmlovina RCW 49 je pomerne mladá a nachádza sa v Mliečnej dráhe, čo je takmer 14 tisíc svetelných rokov od nás a skladá sa z medzihviezdneho prachu. V rádiu len asi 350 svetelných rokov sa v nej nachádza viac ako 2,2 tisícky hviezd, z ktorých väčšina vznikla nedávno. Najmenej 300 z nich má podľa údajov Spitzerovho ďalekohľadu okolo seba akréčne disky z prachu a plynu, kde môže prebiehať formovanie planetárnych systémov.

Hviezdokopa Westerlund 2 je asi dva milióny rokov stará. Predmetom výskumu astronómov je dobre viditeľná bublina plynu, ktorá ju obklopuje. Predstavuje prívalovú vlnu hviezdneho vetra, vyžarovaného mladými masívnymi hviezdami. Takéto telesá vrhajú do okolitého priestoru oveľa viac hmoty než naše Slnko. Preto aj vplyv na najbližšie objekty je oveľa silnejší.

V skutočnosti je tlak slnečného vetra z niekoľkých veľkých hviezd vo Westerlund 2 natoľko veľký, že sa okolo vnútornej hranice bubliny tvoria turbulentné víry. Pripomína to bublanie vody vo vriacom kotli, len v astronomickom meradle. Vďaka neustálemu pohybu ionizovaného plynu vo vesmíre často dochádza k jeho zachyteniu gravitáciou vznikajúcich hviezd, čo im pridáva hmotu. Preto bublina Westrlund 2 nielenže vyzerá pôsobivo a umožňuje oceniť stav hmloviny, ale tiež prispieva k efektívnejšej tvorbe hviezd.

Pri upresnení štruktúry skúmaného objektu vedci zistili, že asi pred miliónom rokov bublina praskla na západnej strane. Bolo to pravdepodobne spôsobené stratou energie látkou po rozširovaní. Pred 200 až 300 tisíc rokmi však vznikla ďalšia masívna hviezda, ktorá opäť rozháňa látky Westerlund 2. Výsledkom je, že prúd horúcej plazmy obklopený chladnejším ionizovaným plynom je vyvrhovaný ako prúd, ale oveľa menej silný ako pri čiernych dierach.

Natoľko podrobnému a jasnému snímku vedci vďačia pomerne vysokému obsahu iónov uhlíka v bubline. Sú dobre viditeľné vo vzdialenom infračervenom rozsahu, čo vďaka Dopplerovému javu umožňuje merať rýchlosť plazmy s vysokou presnosťou.