Скорошни изследвания разкриват, че три добре познати звездни купове - мъглявината Орион, Плеядите и Хиадите - са свързани в космическо родословно дърво.
Въпреки че тези купове изглеждат различни днес, усъвършенствани симулации сега показват, че те представляват различни етапи от живота на една единствена, еволюирала звездна система.
Мъглявината Орион показва младото, плътно начало. Плеядите отразяват куп на средна възраст, а Хиадите предлагат поглед към неговата по-стара, по-разпръсната форма.
Астрофизици от Института за напреднали изследвания в областта на фундаменталните науки в Занджан, Иран, и Университета в Бон са моделирали тази еволюция, използвайки високопрецизни директни симулации на N-тела. Тяхната работа, публикувана в Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, потвърждава това, което отдавна се подозираше: тези клъстери не са се образували просто близо един до друг в космоса – те вероятно са еволюирали от една и съща първоначална група звезди.
Съзвездието Орион и Телец с три отворени звездни купове: ONC, Плеядите и Хиадите. Кредит: Monthly Notices of the Royal Astronomical Society
Три поколения
Звездният клъстер в мъглявината Орион (съкратено ONC - Orion Nebula Cluster), Плеядите и Хиадите са отворени звездни купове, но са на различна възраст и с различни звездни популации.
ONC, разположен на около 1350 светлинни години от нас, е най-младият, само на 2,5 милиона години, и е активен регион на звездообразуване. Има различни оценки за броя на звездите в него. Някои казват около 2800, други казват около 4200, а трети казват, че е чак 10 000. Броят е труден за определяне, защото ONC е млад и все още съдържа облаци от газ и прах, от които се раждат звездите. С течение на времето подобни клъстери губят маса, тъй като останалия газ се изтласква от мощни звездни ветрове, ултравиолетова радиация и експлозии на свръхнови. Този процес кара клъстера да се разширява бързо.
Плеядите са по-стари, на около 100 милиона години. Съдържат около 1059 звезди и са доминирани от 14 горещи млади звезди, които се виждат с просто око. Звездите им са по-рехаво разпръснати от тези на ONC.
Плеядите, или Субару, както ги наричат в Япония, са отворен звезден куп, намиращ се на около 440 светлинни години от нас. Това е най-очевидният отворен звезден куп, който може да се види с просто око в нощното небе. Кредит: NASA, ESA and AURA/Caltech
Хиадите са най-старите от трите. Те са на около 700 милиона години, имат около 400 звезди и са по-разпръснати от другите две. Около една трета от звездите им са в разширения ореол на купчето и астрономите смятат, че тези звезди напускат купчето. В крайна сметка всички купове се "изпаряват" по този начин и обикновено съществуват само няколкостотин милиона години.
Звездният клъстер Хиади е най-близкият до Земята. Той е на около 153 светлинни години разстояние и съдържа стотици звезди, групирани в сферична група.: NASA, ESA, and STScI.
От люлката до разпръскването
Докато звездите се образуват в тези компактни облаци, енергията от масивните звезди започва да изхвърля газа, който е помогнал за тяхното създаване. Това ранно изхвърляне на газ, случващо се през първите 10 милиона години, причинява драматична промяна. Купове като Орион стават "супервириални", което означава, че притежават твърде много кинетична енергия, за да останат здраво свързани. В резултат на това те започват да се разширяват.
Компютърните модели показват, че до 100 милиона години - настоящата възраст на Плеядите - клъстерът губи около 53% от звездите си, но запазва стабилно ядро. В крайна сметка, след приблизително 700 милиона години, това, което остава, наподобява клъстера Хиади: рехава група от по-стари звезди, в които са останали само 9% от първоначалните им членове.
Тези дългопериодични симулации, задвижвани от усъвършенствания код nbody6, помагат на изследователите да проследят как звездните купове се променят под влиянието на вътрешна динамика и външни сили, като например приливното привличане на Млечния път.
Резултатите от симулациите, започващи от плътни, богати на газ начални състояния и стигащи до съвременната система след 800 милиона години, съвпадат с наблюдаваните характеристики като размер, маса, радиус на ядрото и брой звезди във всяка фаза. Получените данни подкрепят идеята, че един куп, подобен на ONC, може да се превърне в Плеядите, а по-късно и в Хиадите чрез естествено стареене.
Моментни снимки през космическото време
Мъглявината Орион, Плеядите и Хиадите могат да се разглеждат като три снимки от един звезден живот. Те са като три различни снимки на един и същ човек – като бебе, юноша и възрастен човек.
И трите звездни купове са разположени близо един до друг в небето. Мъглявината Орион се намира близо до Меча на Орион. Плеядите, известни още като Седемте сестри, изглеждат като малка, ярка група от звезди. Хиадите образуват V-образна форма в съзвездието Телец. Тяхната близост отдавна е интригувала астрономите.
Въпреки разликите в размера, възрастта и структурата си, тези звездни купове вероятно са възникнали от един и същ процес на формиране. Резултатите показват, че звездните купове не се формират произволно, а следват предпочитан път, оформен от физическите условия на родните им облаци газ.
Изследователите смятат, че такива клъстери се раждат от плътни струпвания в молекулярни облаци. Тези струпвания произвеждат звезди в компактни области, често повлияни от високи скорости на звездообразуване, енергийна обратна връзка и гравитация. С разпръскването на газа, останалите звезди се установяват в по-рехава подредба и бавно се раздалечават.
Това изображение от космическия телескоп Хъбъл показва Трапецовия куп, най-известната част от мъглявината Орион. Тъй като Трапецовият куп е млад, все още има много газ и прах, които закриват гледката му. Кредит:C.R. O'Dell and S.K. Wong (Rice University) and NASA/ESA
Проверка на моделите на звездообразуване
За да разберат това по-добре, учените разглеждат две водещи теории за това как се образуват звездните купове. Първата е йерархичното сглобяване, при което малки групи звезди се сливат с течение на времето, за да образуват по-големи купове. Втората е монолитен колапс, при който плътна област в молекулярен облак бързо образува голям куп в едно събитие.
Симулациите на екипа от 2015 г. показват, че йерархичният модел не работи за купове като NGC 3603 или R136. Тези купове се формират твърде бързо и с твърде много структура, за да имат по-малките групи време да се слеят. Затова пък монолитният модел се вписва по-добре, тъй като куповете се формират в един взрив и след това бързо се развиват с загубата на газ.
По-нататъшните проучвания от изследователите установяват, че масовата сегрегация - начинът, по който по-тежките звезди се установяват към центъра - също оформя съдбата на един куп. Куповете с по-масивни звезди при раждането си са склонни да се разтварят по-бързо и да нарастват по-големи с течение на времето.
Чрез прилагане на тези открития към подобни на ONC купове, симулациите показват, че системи с начален радиус на половин маса от 0,2–0,3 парсека и 1200–2000 слънчеви маси най-добре съответстват на данните от реалния свят. Когато тези купове включват много двойни звезди и силна сегрегация на масата, те еволюират точно като Плеядите и Хиадите.
Поглеждайки по-дълбоко в небето
Това изследване също така подчертава колко добре компютърните модели могат да съответстват на наблюденията от реалния свят. Комбинирайки подробни симулации с данни от телескопи, учените вече могат да реконструират историята на живота на звездните купове от тяхното формиране до бавното им разпръскване.
Това изследване ни дава по-задълбочено разбиране за това как се формират и развиват звездните купове и илюстрира деликатния баланс между вътрешната динамика и външните сили, като например гравитационното привличане на Млечния път, казват изследователите.
С разширяването на звездните купове като ONC и загубата на звезди, техните форми и яркост се променят. В продължение на стотици милиони години трансформацията е поразителна. И все пак общият им произход дава по-ясна картина за това как галактиката оформя своите звезди.
Тази работа не само разрешава загадката на три добре познати звездни клъстера. Тя също така помага за усъвършенстване на моделите за еволюцията на звездите и галактиките. Тези открития могат дори да доведат до по-добри прогнози за жизнените цикли на други звездни групи, които наблюдаваме в цялата Вселена.
Справка: Ghasem Safaei, Hosein Haghi, Akram Hasani Zonoozi, Pavel Kroupa, Are the ONC, Pleiades, and Hyades snapshots of the same embedded cluster?, Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, Volume 541, Issue 2, August 2025, Pages 1753–1762, https://doi.org/10.1093/mnras/staf941
Източници:
Orion, Pleiades, and Hyades are snapshots of the same star cluster across 800 million years, The Brighter Side of News
How Star Clusters Age: The Pleiades, the Hyades, and the Orion Nebula Cluster, Evan Gough, Universe Today
Още по темата
Човекът
В България е открита праисторическа звездна карта, издълбана в камък
Човекът
2500-годишна небесна карта, издълбана върху кръгъл камък, е открита в Италия
Космос
Телескопът Джеймс Уеб засне „спиращи дъха“ изображения на мъглявината Орион
Коментари
Моля, регистрирайте се от TУК!
Ако вече имате регистрация, натиснете ТУК!
Няма коментари към тази новина !
Последни коментари
Прост Човек
Стъклените бутилки съдържат 5 до 50 пъти повече микропластмаси от пластмасовите бутилки
dolivo
Най-старите "човешки" фосили в Япония, се оказаха нечовешки, твърди ново проучване
dolivo
Как „зеленото побутване“ стимулира устойчивите избори на хората
helper68
Натурални суперколайдери: Черните дупки могат да се използват ускорители на частици