Kolorowy obraz gromady NGC 602 i otaczającej ją mgławicy N90 z Teleskopu Hubble’a; w centrum jasna niebieska gromada młodych gwiazd, wokół niej postrzępione, brązowo–niebieskie struktury gazu i pyłu oraz liczne odległe galaktyki w tle

Młody żłobek gwiazd na skraju Małego Obłoku Magellana

Przez /

Kosmiczna perła na brzegu sąsiedniej galaktyki

NGC 602 znajduje się w tak zwanym „skrzydle” Małego Obłoku Magellana, czyli w zewnętrznej, stosunkowo rzadkiej części tej karłowatej galaktyki satelitarnej Drogi Mlecznej. Na obrazie z Hubble’a widzimy gromadę jasnych, niebieskich, bardzo młodych gwiazd otoczoną fantazyjnymi, postrzępionymi strukturami gazu i pyłu – przypominają one muszlę lub ostrygę z perłami w środku. Te wygięte grzbiety i słupy materii są bezpośrednim skutkiem erozji gazowej mgławicy przez intensywne promieniowanie ultrafioletowe i wiatry gwiazdowe najmasywniejszych gwiazd w centrum gromady.

Kolorowy obraz gromady NGC 602 i otaczającej ją mgławicy N90 z Teleskopu Hubble’a; w centrum jasna niebieska gromada młodych gwiazd, wokół niej postrzępione, brązowo–niebieskie struktury gazu i pyłu oraz liczne odległe galaktyki w tle.
Źródło: NASA, ESA i zespół Hubble Heritage (STScI / AURA) – Współpraca ESA /Hubble

W tle, między rozrzedzonymi obłokami, przebija las odległych galaktyk, które subtelnie przypominają, że ten efektowny żłobek gwiazd jest tylko jednym z niezliczonych rejonów formowania się gwiazd we Wszechświecie.

Co właściwie widzimy? Gromada, mgławica i sąsiednia galaktyka

NGC 602 to młoda gromada otwarta, zanurzona w obłoku zjonizowanego gazu zwanego N90. Gromada zawiera wiele gorących gwiazd typu O i B, które świecą intensywnym, niebieskawym światłem i dostarczają energii potrzebnej do jonizacji otaczającego gazu w mgławicy. Wiek głównej gromady szacuje się na zaledwie kilka milionów lat – w pobliżu 5 milionów lat – co oznacza, że są to niemalże niemowlęta w skali kosmicznej.

Mały Obłok Magellana sam w sobie jest interesującym laboratorium: to galaktyka o niższej zawartości cięższych pierwiastków (metaliczności) niż Droga Mleczna, przypominająca warunki panujące we Wszechświecie kilka miliardów lat temu. Badanie tak młodych gromad gwiazd w SMC pozwala sprawdzić, jak przebiega formowanie gwiazd w środowisku bardziej ubogim chemicznie niż nasze okolice.

Jak rodzą się gwiazdy w NGC 602

Obraz z Hubble’a – wykorzystany także w wczorajszym APOD – nie jest tylko ładną pocztówką, ale fotograficznym zapisem kilku etapów cyklu narodzin gwiazd w jednym kadrze. W centrum widzimy gromadę NGC 602a: to miejsce, gdzie większy fragment obłoku zapadł się grawitacyjnie i w jednym zrywie powstało wiele masywnych gwiazd. Z kolei na obrzeżach, w słupach i grzbietach gazu, znajdują się obszary, w których wciąż rodzą się nowe, mniejsze gwiazdy – często ukryte głęboko w pyłowych kokonach.

Promieniowanie i fale uderzeniowe od najgorętszych gwiazd wypychają lżejszy gaz na zewnątrz, ale gęstsze fragmenty obłoku stawiają opór, tworząc słupy i globule, w których gaz może się lokalnie zagęszczać i dawać początek kolejnym jądrom protogwiazdowym. Badania fotometryczne i spektroskopowe pokazują, że proces formowania się gwiazd w tym regionie trwa od dziesiątek milionów lat, z wyraźną intensyfikacją w ciągu ostatnich kilku milionów lat – dokładnie wtedy, gdy uformowała się gromada centralna.

Kaskada narodzin: progresywne formowanie gwiazd

Analizy populacji gwiazd w NGC 602 wskazują, że mamy tu do czynienia z tak zwaną progresywną (sekwencyjną) historią formowania gwiazd. Najstarsze gwiazdy – liczące kilkadziesiąt milionów lat – są rozproszone nieco dalej od centrum, podczas gdy najnowsze pokolenia gwiazd (w tym protogwiazdy i młode obiekty gwiazdowe widoczne w podczerwieni) występują w gęstych obszarach mgławicy na obrzeżach wnęki.

Sugeruje to, że najpierw powstała gromada w centrum, a jej promieniowanie i wiatry gwiazdowe pchnęły pobliski gaz, sprzyjając zapadaniu się kolejnych fragmentów obłoku w bardziej odległych częściach N90. Jednocześnie nowsze obserwacje radiowe i milimetrowe wskazują, że wśród najmłodszych gwiazd nie zawsze widać prosty scenariusz wyzwalania – część z nich mogła powstać raczej w wyniku lokalnych niestabilności i turbulencji w gazie niż bezpośrednio z powodu wybuchowego wpływu najstarszych gwiazd.

Dlaczego NGC 602 jest tak ważna dla astronomów?

Połączenie młodego wieku, stosunkowo niewielkiej odległości (jak na inną galaktykę) i niskiej metaliczności czyni z NGC 602 idealne laboratorium do badania, jak wyglądało formowanie gwiazd w młodszym Wszechświecie. Gwiazdy w tym regionie zawierają mniej cięższych pierwiastków niż Słońce, co prawdopodobnie wpływa na to, jak masywne gwiazdy się tworzą, jak często powstają układy wielokrotne i jak wygląda rozkład mas tzw. początkowej funkcji masy.

Dzięki obserwacjom Hubble’a i innych teleskopów astronomowie mogli policzyć tysiące gwiazd ciągu głównego, budując bardzo dokładny obraz historii formowania gwiazd w tym jednym regionie. Porównanie NGC 602 z gromadami w naszej Galaktyce pozwala sprawdzić, czy narzędzia, które stosujemy do opisu procesów gwiazdotwórczych u nas, działają równie dobrze w odmiennych warunkach w sąsiednich galaktykach.

Co dalej: od pięknego zdjęcia do fizyki gwiazd

Wczorajszy wybór NASA APOD ponownie kieruje uwagę społeczności astronomicznej i miłośników nieba na NGC 602, tym razem w odświeżonej, przetworzonej wersji znanego obrazu z Hubble’a. Ale za efektowną fotografią stoi cała bateria pomiarów – od fotometrii w wielu filtrach, przez obserwacje w podczerwieni, aż po dane radiowe i milimetrowe, które pozwalają badać zimny gaz molekularny w tym regionie.

W najbliższych latach astronomowie będą dalej korzystać z teleskopów takich jak JWST i ALMA, aby lepiej zrozumieć, jak w tak ubogim chemicznie środowisku kształtują się dyski protoplanetarne, jak szybko akreują materię młode gwiazdy oraz czy w takich gromadach rodzą się liczne układy planetarne. Każde nowe, piękne zdjęcie – takie jak to z APOD – to jednocześnie zaproszenie, by zajrzeć głębiej w dane i zadać bardziej szczegółowe pytania o fizykę powstawania gwiazd.

Źródła

Główne źródło:

Źródła kontekstowe:

Opracowanie: Agnieszka Nowak

Powiązane wpisy

Przewijanie do góry