ALMA obserwuje gwiezdną eksplozję w Orionie

Stellar explosions are most often associated with supernovae, the spectacular deaths of stars. But new ALMA observations of the Orion Nebula complex provide insights into explosions at the other end of the stellar life cycle, star birth. Astronomers captured these dramatic images of the remains of a 500-year-old explosion as they explored the firework-like debris from the birth of a group of massive stars, demonstrating that star formation can be a violent and explosive process too. The colours in the ALMA data represent the relative Doppler shifting of the millimetre-wavelength light emitted by carbon monoxide gas. The blue colour in the ALMA data represents gas approaching at the highest speeds; the red colour is from gas moving toward us more slowly. The background image includes optical and near-infrared imaging from both the Gemini South and ESO Very Large Telescope. The famous Trapezium Cluster of hot young stars appears towards the bottom of this image. The ALMA data do not cover the full image shown here.

Gwiezdne wybuchy są najczęściej związane z supernowymi – spektakularnymi śmierciami gwiazd. Ale nowe obserwacje ALMA dostarczyły wglądu w eksplozje na drugim końcu gwiezdnego cyklu życia, przy narodzinach gwiazd. Astronomowie uzyskali te dramatyczne obrazy gdy badali podobne do fajerwerków pozostałości z narodzin grupy masywnych gwiazd. Pokazuje to, że powstawanie gwiazd także może być gwałtownym i wybuchowym procesem.

1350 lat świetlnych od nas, w obrębie gwiazdozbioru Oriona,, znajduje się gęsta i aktywna fabryka gwiazdotwórcza o nazwie Obłok Molekularny Oriona 1 (Oriona Molecular Cloud 1, w skrócie OMC-1), część tego samego kompleksu, do którego należy również Mgławica Oriona. Gwiazdy rodzą się, gdy obłok gazu, setki razy masywniejszy niż nasze Słońce, zaczyna zapadać się pod wpływem własnej grawitacji. W gęstszych rejonach zapalają się protogwiazdy i zaczynają w w sposób losowy dryfować. Z czasem niektóre z gwiazd zaczynają przemieszczać się w kierunku wspólnego centrum grawitacyjnego, który zwykle jest zdominowany przez szczególnie wielką protogwiazdę – a jeśli gwiazdy będą miały bliskie spotkanie zanim uciekną ze swojego gwiezdnego matecznika, mogą zachodzić pomiędzy nimi gwałtowne oddziaływania.

Około 100 000 lat temu kilka protogwiazd rozpoczęło formowanie się wewnątrz OMC-1. Grawitacja zaczęła przyciągać je razem z coraz większą prędkością, aż 500 lat temu dwie z nich ostatecznie zderzyły się. Astronomowie nie są pewni czy minęły muskając się, czy było to czołowe zderzenie, ale niezależnie od tego, spowodowało to potężną erupcję, która odrzuciła inne pobliskie protogwiazdy i setki gigantycznych serpentyn gazu i pyłu w przestrzeń międzygwiazdową z prędkością ponad 150 kilometrów na sekundę. Ta kataklizmiczna interakcja uwolniła tyle energii, ile Słońce emituje w ciągu 10 milionów lat.

500 lat po tych wydarzeniach zespół astronomów, którym kieruje John Bally (University of Colorado, USA) użył szeregu teleskopowego Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) by zajrzeć głęboko w serce tego obłoku. Naukowcy odkryli tam wyrzucone resztki z wybuchowych narodzin tego zgrupowania masywnych gwiazd, wyglądające jak kosmiczna wersja fajerwerków z gigantycznymi serpentynami pędzącymi we wszystkich kierunkach.

Uważa się, że tego typu eksplozje są względnie krótkotrwałe, a pozostałości takie jak opisywana, istnieją zaledwie przez stulecia. Ale mimo iż, że są przelotne, takie gwiezdne wybuchu mogą być względnie powszechne. Niszcząc swój macierzysty obłok, zdarzenia te mogą także pomagać w regulacji tempa powstawania gwiazd w olbrzymich obłokach molekularnych.

Wskazówki na temat wybuchowej natury resztek w OMC-1 zostały po raz pierwszy ukazane przez Submillimeter Array na Hawajach w 2009 roku. Bally i jego zespół obserwowali ten obiekt także w bliskiej podczerwieni przy pomocy teleskopu Gemini South w Chile, ujawniając znaczącą strukturę serpentyn, która rozciąga się na prawie rok świetlny.

Jednak nowe obrazy z ALMA prezentują w wysokiej rozdzielczości wybuchowa naturę, ujawniając ważne szczegóły na temat rozmieszczeni i szybkich ruchów gazowego tlenku węgla (CO) wewnątrz serpentyn. Pomoże to astronomom zrozumieć siłę odpowiedzialną za wybuch i to, jaki wpływ tego rodzaju zdarzenia mogą wywierać na procesy gwiazdotwórcze w całej galaktyce.

źródło: ESO – ALMA Captures Dramatic Stellar Fireworks

ilustracja: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), J. Bally/H. Drass et al.

Written by admin

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *