Svemirska slikovnica

03.05.2007.

Nekoliko zvjezdanih naraštaja u jednom zbijenom jatu

Astronomi su dugo bili uvjereni da su zvijezde u zbijenim zvjezdanim jatima nastale na početku postojanja tih jata, u jednoj jedinoj provali stelarnog rađanja.

Nova promatranja, obavljena NASA-inim Svemirskim teleskopom Hubble, pokazuju, međutim, da bi ta predodžba mogla biti prepojednostavljena. Hubbleova analiza masivnog zbijenog jata NGC 2808 (velika slika) pruža naznake da su se u ranoj fazi života toga jata zbila tri "baby booma", koja su iznjedrila tri naraštaja zvijezda.

"Nikada nismo ni pomislili da se nešto takvo moglo dogoditi", kaže Giampaolo Piotto, sa Sveučilišta u Padovi, voditelj tima koji je došao do ovog otkrića. "Ovo je pravi šok!"

Zbijena su jata starosjedioci u galaktici Mliječni put, koji su rođeni dok je i ona sama nastajala. Oni su zbijeni rojevi od obično nekoliko stotina tisuća zvijezda, držani na okupu gravitacijom.

"Standardna predodžba o zbijenom jatu jest ta da su sve zvijezde u njemu nastale u isto vrijeme, na istom mjestu i od istog materijala, te da su se zajedno razvijale milijardama godina", kaže član znanstvenog tima Luigi Bedin (ESA, ESO, STScI). "To je kamen temeljac na kojemu je izgrađen dobar dio našeg znanja o stelarnoj populaciji. Stoga smo bili jako iznenađeni što smo u NGC 2808 pronašli nekoliko jasno definiranih populacija zvijezda. Sve te zvijezde rođene su unutar 200 milijuna godina, na samom početku života toga masivnog jata starog 12,5 milijardi godina.

To što su pronašli više zvjezdanih populacija u jednom zvjezdanom jatu toliko blizu kuće, ima duboke kozmološke implikacije, tvrde istraživači.

"Trebamo učini sve što je u našoj moći da razriješimo tajnu tih višestrukih naraštaja zvijezda pronađenih u Hubbleovim opservacijama, tako da možemo razumjeti kako su zvijezde nastale u dalekim galaktikama ranog svemira", objašnjava Piotto.

Astronomi su uporabili Hubbleovu ACS-u kako bi izmjerili sjaj i boju zvijezda u jatu. Hubbleova izuzetna razlučivost omogućila je astronomima razvrstati različite populacije zvijezda. Hubbleova mjerenja su pokazala tri takve populacije: svaki sljedeći naraštaj izgleda malo plavlji od prethodnog. Ta razlika u bojama ukazuje na to da se zvijezde različitih naraštaja razlikuju i svojim kemijskim sastavom.


"Jedna pretpostavka, premda za nju nemamo neposredan dokaz", kaže član tima Ivan King sa Sveučilišta države Washington u Seattleu, "jest ta da sve plavlja boja stelarnih populacija ukazuje na to da se količina helija povećava sa svakom generacijom zvijezda. Možda masivna zvjezdana jata poput NGC 2808 zadržavaju dovoljno plina da mogu potaknuti brzu smjenu zvjezdanih pokoljenja."

Rađanje zvijezda može biti tjerano udarnim valovima supernova ili stelarnim vjetrovima iz divovskih zvijezda, koji zbijaju plin i stvaraju nove zvijezde, objasnio je King. Taj plin bi postajao sve bogatijim helijem iz zvijezda ranijih generacija, masivnijih od Sunca.

Astronomi općenito pretpostavljaju da zbijena jata stvaraju samo jedan naraštaj zvijezda, stoga što bi energija koja bi strujala iz prve skupine zvijezda počistila većinu zaostalog plina potrebnog za nastanak novih zvijezda. Ali pozamašna jata poput NGC 2808, koja su dva do tri puta masivnija od tipičnog zbijenog jata, mogla bi stvarati dovoljnu silu težu da taj plin zadrže u sebi, i to plin obogaćen helijem iz prvih zvijezda. Od približno 150 poznatih zbijenih jata u galaktici Mliječni put, NGC 2808 je jedno od najmasivnijih, te ono sadrži više od milijun zvijezda.

Drugo moguće tumačenje više zvjezdanih naraštaja, jest to da je NGC 2808 samo "maskirano" kao zbijeno jato. Ta bi zvjezdana skupina mogla biti patuljasta galaktika koja je ostala bez većeg dijela svoga (plinovitog i prašinskog) materijala tijekom zarobljavanja od strane naše galaktike.

Omega Kentaura, jedini drugi stelarni sustav za kojega je Piottova skupina ustanovila da sadrži više naraštaja zvijezda, drži se ostatkom jezgre jedne patuljaste galaktike, kaže Bedin.

Premda je ova potraga koju su poduzeli astronomi još uvijek u svom začetku, prema njihovoj tvrdnji, više stelarnih populacija mogla bi biti uobičajena pojava u drugim masivnim jatima.

"Nitko neće sada učiniti toliko radikalan korak i kazati da sav raniji rad na drugim jatima više ne vrijedi", kaže King. "Ali ovo otkriće pokazuje i to da se proučavanje stelarnih populacija u zbijenim jatima sada kreće u novom pravcu."

Tim planira uporabiti ESO-in Vrlo veliki teleskop u Čileu kako bi načinio spektroskopska promatranja i utvrdio kemijski sastav NGC 2808. To bi moglo pružiti nove dokaze da su zvijezde rođene u različitim razdobljima i pružiti nagovještaje o tome kako su rođene. Oni će također uporabiti Hubblea za potragu za višestrukim populacijama zvijezda u još desetak obilnih zbijenih jata.

Na slici je prikazan gusti roj zvijezda u srcu zbijenog jata NGC 2808. Ona je sastavljena od fotografija snimljenih svibnja 2005. g, te kolovoza i studenog 2006. g.

[NASA, ESA, A. Sarajedini (University of Florida) and G. Piotto (University of Padua (Padova))]