Быстролетящие массивные звезды могут создавать много шума в межзвездном пространстве. Считалось, что таких объектов немного, чтобы они могли существенно влиять на эволюцию галактик. Возможно, мы их недооценивали. К такому выводу пришли астрономы, изучившие около пятидесяти звезд, ушедших из плотного скопления в Большом Магеллановом Облаке.
Изображение составлено из инфракрасных и оптических снимков, сделанных телескопами VLT и VISTA. © ESO, M.-R. Cioni/VISTA Magellanic Cloud survey. Под acknowledgement: Cambridge Astronomical Survey Unit.
Массивные звёзды обычно образуются в плотных звездных скоплениях. Своим сильным излучением и звездным ветром звёзды значительно влияют на происходящее в их окружении — не только при взрыве сверхновых, но и на протяжении всей эволюции. Важно, что эти молодые звёзды нередко покидают скопление, особенно в первые, самые динамичные миллионы лет его существования. Таких звёзд называют… убегающимиОни стремительно мчатся сквозь звёздное пространство, далеко от места своего рождения.
Уходя из скоплений, бегущие звёзды начинают влиять на другие области космоса. Для оценки масштабных последствий их активности нужно понять, сколько образуется «звёзд-беженцев». С этой целью астрономы Амстердамского университета совместно с коллегами из других университетов изучили убегающие звёзды скопления Radcliffe 136 (R136).
В туманности Тарантул, находящейся в Большом Магеллановом Облаке, произошла самая недавняя вспышка звездообразования, из-за которой образовалось компактное звездное скопление R136. За миллионы лет активности там прошло несколько таких вспышек, и накопилось несколько тысяч массивных звезд.
Астрономы, изучая данные телескопа Gaia, обнаружили 55 ярких звезд, движущихся от скопления с высокой скоростью. Это в разы больше, чем было известно ранее. В основном это звёзды спектральных классов О и В, а также… звезды Вольфа — РайеДиапазон масс объектов обширен — от пяти до ста сорока солнечных масс. Результаты исследования. опубликованы в журнале Nature.
Звезды-беглецы разлетаются от R136 во все стороны и сейчас находятся в 10 до полутора тысяч световых лет от скопления. Как минимум половина звезд-беглецов покинула область туманности Тарантул. Их излучением и ветром теперь воздействуют не только на окружающие их довольно пустые области Большого Магелланова Облака, но и на ближайшие окрестности галактики.
Проанализировав возраст и движение удаляющихся звёзд, исследователи сделали вывод: в скоплении было две волны «беженцев». Первая волна убегающих звёзд образовалась при возникновении самого скопления около 1,8 миллиона лет назад. Эти массивные звезды распределились во всех направлениях.
Вторая волна образовалась 0,2 миллиона лет назад. Звезды, улетающие из этой волны, движутся приблизительно в одном направлении. Возможно, причиной такого отхода стала встреча R136 с соседним скоплением, которое сейчас расположено на северо-востоке от R136, примерно в 17,6 световых годах от него.
Согласно оценке авторов научной работы, треть массивных и ярких звезд скопления R136 – убегающие звезды. В прежних исследованиях астрономы пытались смоделировать количество убегающих звёзд. У скоплений, сравнимых по массе с R136, согласно расчётам, их должно быть как минимум в два раза меньше, а по некоторым моделям – и в шесть раз меньше, чем у R136. Вероятно, если подобрать параметры, можно получить результаты, совпадающие с наблюдениями за R136, но проблема скорее всего в самих моделях.
Звезды R136, уходящие из туманности Тарантул, производят 22 % ионизирующего излучения ярких звезд в этой облаке, а 10 % исходит от звёзд, покинувших туманность.
Многие полагают, что яркие массивные звезды древних галактик были главным источником излучения во время реионизации Вселенной. Вычислительные модели этих процессов не обеспечивают необходимое количество ионизирующего излучения для проведения реионизации. Ключевое отличие — в моделях не учитываются улетающие звезды. Возможно, звезды подобные тем, что покинули R136, сыграли важную роль в эволюции Вселенной.