Życie i śmierć gwiezdnego rodzeństwa

Gromada gwiazd NGC 3293
Zdjęcie gromady gwiazd NGC 3293 wykonane za pomocą 2,2-metrowego teleskopu MPG/ESO w Obserwatorium La Silla w Chile.
ESO/G. Beccari

Na tym pięknym, nowym zdjęciu z Obserwatorium ESO La Silla w Chile widać młode gwiazdy tłoczące się na tle obłoków świecącego gazu i pasm pyłu. 10 milionów lat temu gromada gwiazd, znana jako NGC 3293, była tylko obłokiem gazu i pyłu, ale gdy zaczęły powstawać gwiazdy, stała się jasną grupą w obecnym kształcie. Podobne gromady są kosmicznymi laboratoriami, które pozwalają astronomom poznać sposób ewolucji gwiazd.

Piękna gromada gwiazd NGC 3293 oddalona jest o 8000 lat świetlnych od Ziemi i widoczna w gwiazdozbiorze Kila. Po raz pierwszy dostrzegł ją w 1751 roku francuski astronom Nicolas-Louis de Lacaille podczas pobytu w Afryce Południowej, korzystając z niewielkiego teleskopu o średnicy 12 milimetrów. Jest to jedna z najjaśniejszych gromad na niebie południowym i pogodną, ciemną noc łatwo dostrzec ją nawet gołym okiem.

Gromady gwiazd takie jak NGC 3293 zawierają gwiazdy, które uformowały się w podobnym czasie, w tej samej odległości od Ziemi i pochodzą z tego samego obłoku gazu i pyłu, dzięki czemu mają identyczny skład chemiczny. Dzięki temu gromady tego typu są idealnymi obiektami do testowania teorii ewolucji gwiazd.

Większość gwiazd widocznym na zdjęciu jest bardzo młoda, a sama gromada ma mniej niż 10 milionów lat. W kosmicznej skali to jak noworodek, jeśli weźmiemy pod uwagę wiek Słońca równy 4,6 mld lat, a to przecież dopiero połowa oczekiwanej długości życia naszej dziennej gwiazdy. Obecność młodych, jasnych, niebieskich gwiazd jest powszechna w przypadku gromad otwartych takich jak NGC 3293. Innym, bardziej znanym przykładem jest gromada Kappa Crucis, znana także jako Szkatułka Klejnotów, albo NGC 4755.

Każda z gromad otwartych gwiazd uformowała się z olbrzymiego obłoku gazu molekularnego, a gwiazdy gromady są utrzymywane razem dzięki oddziaływaniom grawitacyjnym. Ale siły te nie są wystarczająco silne, aby utrzymać gromadę razem przy bliskich spotkaniach z innymi gromadami oraz obłokami gazu, gdy własny gaz i pył gromady rozproszy się. Tak więc gromady gwiazd istnieją zaledwie przez kilkaset milionów lat, w przeciwieństwie do swoich większych kuzynek – gromad kulistych, które mogą przetrwać nawet miliardy lat i zawierają znacznie więcej gwiazd.

Mimo przesłanek sugerujących, że w NGC 3293 nadal zachodzą procesy gwiazdotwórczy, uważa się, że większość, jeśli nie wszystkie, z prawie pięćdziesięciu gwiazd, narodziły się w trakcie pojedynczego wydarzenia. Ale mimo, iż mają ten sam wiek, nie wszystkie charakteryzują się wyglądem odpowiednim dla gwiezdnego noworodka – niektóre wyglądają starzej, dając astronomom szansę na zbadanie w jaki sposób gwiazdy ewoluują z różnymi prędkościami.

Weźmy na przykład jasną, pomarańczową gwiazdę na dole, po prawej stronie gromady. Ta gigantyczna gwiazda, czerwony olbrzym, narodziła się jako jedna z największych i najjaśniejszych spośród swojego rodzeństwa. Gdy wyczerpała zapasy paliwa w swoim jądrze, jej wewnętrzna dynamika uległa zmianie i gwiazda zaczęła się ochładzać i puchnąć, stając się obserwowanym obecnie czerwonym olbrzymem. Ten rodzaj gwiazd dociera do końca swojego cyklu życia, ale inne gwiazdowe towarzyszki nadal znajdują się w fazie przed tzw. ciągiem głównym, długim okresem stabilnego życia gwiazdy. Widzimy je na początku gwiezdnej drogi życia jako gorące, jasne i białe, w porównaniu do czerwonego i zapylonego tła.

Zdjęcie wykonano za pomocą instrumentu Wide Field Imager (WFI), zainstalowanego na 2,2-metrowym teleskopie MPG/ESO w Obserwatorium ESO La Silla w północnym Chile.

Linki

Źródło: ESO | Tłumaczenie: Krzysztof Czart

Liczba odsłon: 1516