Молодые звезды Большого Магелланова облака меняют представление о развитии Млечного Пути
Астрономы сделали новые открытия о формировании молодых звезд в Большом Магеллановом облаке (БМО), используя космический телескоп Джеймс Уэбб (James Webb Space Telescope, сокращенно JWST), а также наблюдения с помощью Большого субмиллиметрового массива Атакама (ALMA). Исследование, опубликованное в журнале Astrophysical Journal, дает новое представление о ранних стадиях формирования массивных звезд за пределами нашей галактики.
Шесть-семь миллиардов лет назад звездные скопления были основным местом образования звезд, в результате чего каждый год появлялись сотни новых светил. В настоящее время этот тип звездообразования сокращается, и в нашей локальной Вселенной скопления сверхзвезд встречаются очень редко. До недавнего времени было известно только о двух звездных скоплениях в Млечном Пути и одном в БМО.
Наблюдения JWST предоставили однозначное доказательство того, что в области N79 находится второе звездное скопление в БМО, возраст которого составляет всего 100 000 лет — краткий миг по меркам космологии. Это открытие позволяет астрономам наблюдать рождение звездного скопления в соседней галактике.
Большое Магелланово облако, галактика-спутник нашего родного Млечного Пути, расположено на расстоянии почти 160 000 световых лет от Земли. Относительно близкое расстояние и удобная ориентация БМО по отношению к Земле делают его идеальной моделью для изучения внегалактического звездообразования.
Телескоп JWST в среднем инфракрасном диапазоне (MIRI) наблюдал 97 молодых звездных объектов в области N79 БМО, где находится недавно открытое скопление сверхзвезд H72.97–69.39. Содержание железа и других тяжелых элементов в БМО в два раза ниже, чем в нашей Солнечной системе, а условия звездообразования аналогичны тем, что были у нас 6–7 миллиардов лет назад. Это дает астрономам представление о том, как могло происходить рождение звезд в относительно молодой Вселенной.
Снимки, сделанные с помощью MIRI, показывают, что наиболее массивные молодые звезды собираются в районе H72.97–69.39, а менее массивные распределяются на окраинах N79 — процесс, известный как массовая сегрегация. То, что ранее считалось одиночной массивной молодой звездой, теперь предстало в виде скоплений из пяти молодых звезд. Как показала камера длинного инфракрасного диапазона JWST (NIRCam), одно из пяти суперсветил в 500 тысяч раз ярче Солнца, и его окружают примерно 1550 гораздо менее крупных и ярких молодых звезд.
ALMA внесла значительный вклад в изучение юных звезд в БМО, особенно в области N79. Предыдущие наблюдения ALMA за этой областью выявили две сталкивающиеся полосы пыли и газа длиной в парсек (примерно 30,9 триллиона километров или 3,26 светового года). В точке их столкновения находится сверхзвездное скопление H72.97–69.39, где находится самая яркая протозвезда, идентифицированная JWST.
Гигантские шлейфы раскаленного газа, сталкивающиеся друг с другом, могут стать катализатором, необходимым для создания сверхзвездного скопления, и наблюдения ALMA дают важный контекст для понимания крупномасштабной среды, в которой формируются молодые звезды. Комплексное исследование, объединившее данные JWST и ALMA, позволило астрономам изучить взаимосвязь между крупномасштабными молекулярными облачными структурами и рождением протозвезд и скоплений.
«Изучение молодых звезд в БМО дает астрономам возможность наблюдать увлекательное зрелище рождения светил в соседней галактике «из первого ряда». Впервые мы видим, как отдельные протозвезды малой массы, похожие на Солнце, формируются в небольшие скопления за пределами Млечный Путь», — делится впечатлениями Иша Наяк, ведущий автор исследования. «Мы можем с детально наблюдать внегалактическое звездообразование в среде, подобной той, в которой шло звездообразование на заре Вселенной».
Благодаря новому исследованию ученые теперь наблюдали молодые звезды на различных эволюционных стадиях, от протозвезд до более развитых объектов, ионизирующих окружающее пространство. Эти данные дают представление о сложных физических и химических процессах, протекающих в «звездных яслях», жизнь которых нам удается подсмотреть. .
