Hybrydowa gromada gwiazd

Hybrydowa gromada gwiazd
Hybrydowa gromada gwiazdOriginal Press Release
Naukowcy wiedzą, że romantyczne powiedzenie – iż jesteśmy stworzeni z tej samej materii co gwiazdy – jest prawdą.

Gromady gwiazd to cegiełki budulcowe galaktyk. Uważamy, że wszystkie gwiazdy, w tym Słońce, powstają w gromadach. NGC 6791 to obiekt wyjątkowy wśród około 2000 znanych gromad otwartych i zamkniętych znanych w Drodze Mlecznej i jako taki stanowi wyzwanie dla naszych teorii powstawania i ewolucji gwiazd.

Imants Platais
Johns Hopkins University

Od dawna wiadomo, że w Drodze Mlecznej istnieją dwa wyraźnie odmienne rodzaju gromady gwiazd: bardzo stare, ubogie w matela gromady kuliste, oraz znacznie młodsze, bogate w metale gromady otwarte.Powszechnie przyjmuje się, że Słońce powstało w gromadzie otwartej, która dawno temu uległa rozproszeniu. Oba rodzaje gromad znacząco różnią się od siebie pod wieloma względami. Jednocześnie istnieje gromada, która od dziesięcioleci stanowi dla astronomów zagadkę – dobrze znana gromada uważana za otwartą – NGC 6791 w konstelacji Lutni

„Gromada ta jest dwa razy starsza od Słońca i jest zaskakująco wzbogacona w metale (ma dwukrotnie wyższą metaliczność od Słońca) „- mówi Imants Platais z Wydziału Gizyki i Astronomii Uniwersytetu Johnsa Hopkinsa. -„Ponadto kilkadziesiąt lat temu odkryto, że NGC 6791 zawiera garść bardzo gorących, a jednocześnie stosunkowo ciemnych, gwiazd należących do gorących subkarłów. Obecność takich gwiazd w gromadzie otwartej jest rzadka, chociaż nie wyjątkowa.”

Wiele niezwykłych cech gromady NGC 6791 skłoniła zespół kierowany przez Plataisa i Kyle Cudworthe z Obserwatorium Yerkes Uniwersytetu Chicago do stworzenia możliwie kompletnego spisu gwiazd należących do gromady. W tym celu dokonali pomiarów ruchu własnego blisko 60 000 gwiazd w obszarze gromady. Podczas gdy gwiazdy Galaktyki przemieszczają się w nieco chaotyczny sposób gwiazdy należące do gromady poruszając się wspólnie maszerują po niebie z tą samą prędkością w tym samym kierunku.Wykorzystując pomiary ruchu gwiazd jak również mierząc ich jasność i barwę zespół odizolował gwiazdy należące do gromady od innych, leżących w tym samym kierunku na niebie, ale nie będących członkami gromady.

Na podstawie spisu astronomowie odkryli, że NGC 6791 zawiera kila jasnych gwiazd najwyraźniej należących do tak zwanej klasycznej gałęzi poziomej wykresu H-R – gwiazd do tej pory znanych ze znacznie starszych gromad kulistych. Gorące podkarły też okazały się przynależeć do gromady, ale obecnie zdają się być po prostu najbardziej niebieskimi członkami poziomej gałęzi. W odróżnieniu od typowych gromad kulistych NGC 6791 zawiera jednocześnie zarówno czerwone jak i bardzo niebieskie gwiazdy gałęzi poziomej wykresu H-R.

Odkrycie naukowców jedynie podkreśla niezwykłość gromady, o której już wcześniej wiedziano że jest zarówno znacznie starsza, jak i bogatsza w metale niż inne tego rodzaju obiekty. To czyni z NGC 6791 pierwszą gromadę, w której razem współistnieją cechy gromad otwartych i zamkniętych – stanowiąc nową klasę gromad, prawdopodobnie pochodzących z centralnego zgrubienia Galaktyki. Nowe wyniki ujawniły hybrydową naturę tej gromady.

W badaniach wykorzystano także 4 metrowy teleskop Mayall Narodowego Obserwatorium Kitt Peak oraz 3,6-metrowy Canada France Hawaii teleskop

Źródła:

“Oddball” Star Cluster is a Hybrid, JHU Astronomer Finds

Scientists will tell you that the romantic idea is factually true: we are made of the same stuff as stars. In fact, all chemical elements heavier than helium are made in the stars, and research into how the universe became enriched in these “metals” is the focus of much current research in astronomy. Astronomers tend to call these elements “metals,” though many are not metals in the usual sense.

One thing astrophysicists agree on is that each successive generation of stars should be more enriched in metals than the previous generations. The massive stars that create much of the metals live for only a short time, and when they die, they spit out or eject the metals they have created. The expelled metals become part of the raw material out of which the next stars are formed. Thus, there is a relationship between the age of a star and how much metal it contains: old stars have a lower metallicity than do younger ones. Less massive stars live longer than higher mass stars, so low mass stars from early generations still survive today and are studied extensively.

Indeed, it was found decades ago that there are two distinct classes of star clusters in the Milky Way Galaxy: very old, metal-poor ones – called “globular clusters” — and younger, metal-rich ones – called “open clusters.” It is believed that the sun itself originated from an open star cluster that dissolved long ago. In general, the properties of globular and open clusters are very different.

And yet, according to Johns Hopkins astronomer Imants Platais, there is one case which has puzzled astronomers for decades: a well-known, seemingly open star cluster in the constellation of Lyra, named NGC 6791.

“This cluster is about twice the age of the sun and is unusually metal rich (at least twice the Sun’s metallicity),” said Platais, of the Henry A. Rowland Department of Physics and Astronomy’s Center for Astrophysical Sciences. “A couple of decades ago, it was also found that NGC 6791 contains a handful of very hot but somewhat dim stars, called hot subdwarfs. The presence of such stars in an open cluster is rare, though not unique.”

Prompted by the many unusual characteristics of NGC 6791, a team led by Platais and Kyle Cudworth from The University of Chicago’s Yerkes Observatory proceeded to obtain as complete a census of stars in this cluster as possible.

They achieved this by measuring proper motions of nearly 60 thousand stars in the vicinity of the cluster. While casual Milky Way stars move across the sky somewhat randomly in all directions, the cluster stars stay together and “march” like a formation of soldiers. Using this pattern of motion and measuring the brightness and color of stars, they separated cluster member stars from other stars which happen to lie in the same direction in space, but are not cluster members.

From this census, they discovered that NGC 6791 contains several luminous stars apparently belonging to the so-called classical horizontal branch; stars which normally are found only in globular clusters significantly older than this cluster. The hot subdwarfs are confirmed to be cluster members, but they now appear to be simply the bluest horizontal branch stars. Unlike a typical globular cluster, however, NGC 6791 contains simultaneously both red and very blue horizontal branch stars.

This adds to the peculiarities previously known of being both metal rich and old. Thus, NGC 6791 is the first known star cluster juxtaposing the properties of open and globular clusters and, as such, represents a new class of star clusters, which likely originated in the central Bulge region of the Milky Way. Essentially, this new work – which appeared in the May 20 issue of Astrophysical Journal Letters – has revealed the hybrid nature of this star cluster in our Galaxy.

“Star clusters are the building blocks of galaxies and we believe that all stars, including our own sun, are born in clusters. NGC 6791 is a real oddball among about 2,000 known open and globular star clusters in the Milky Way and as such provides a new challenge and a new opportunity, to our understanding of how stars form and evolve,” said Platais, who presented this work last week at the 218th meeting of the American Astronomical Society in Boston.

Funding was provided by the National Science Foundation’s Stellar Astronomy and Astrophysics program. Two other major contributors to the success of this project were the Kitt Peak National Observatory’s Mayall 4-Meter Telescope and the Canada France Hawaii (3.6-meter) Telescope.

Dodaj komentarz

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