HST na stopě srážky dvou otevřených hvězdokup

Astronomové zkoumající data z Hubblova kosmického dalekohledu HST zachytili dvě otevřené hvězdokupy plné velmi hmotných hvězd, které se mohou nacházet v počátečním stadiu vzájemné srážky. Hvězdokupy jsou od Země vzdáleny 170 000 světelných roků a nacházejí se ve Velkém Magellanově oblaku, což je malá satelitní galaxie doprovázející naši Galaxii.

Nejprve si astronomové mysleli, že se jedná o jednu hvězdokupu v centru oblasti 30 Doradus (známé též jako mlhovina Tarantule), avšak nyní bylo zjištěno, že se jedná o dvě hvězdokupy, které se ve svém stáří liší asi o jeden milión roků.
Celý útvar 30 Doradus byl oblastí aktivní hvězdotvorby po dobu asi 25 miliónů roků a zatím není známo, jak dlouho může v této oblasti tvorba nových masivních hvězd ještě pokračovat. Menší hvězdokupy, které se spojí v jeden větší objekt, mohou pomoci astronomům vysvětlit původ většiny těch největších známých hvězdných seskupení ve vesmíru.

Vedoucí astronomka Elena Sabbi (Space Telescope Science Institute, Baltimore, Maryland) se svými spolupracovníky začala prohlížet tuto oblast, když pátrala po hvězdách-uprchlících, které se pohybují vysokou rychlostí v důsledku procesů, při nichž byly vymrštěny z rodného hnízda. „Hvězdy vznikají velmi pravděpodobně ve hvězdokupách, ale v tomto případě zde existuje velké množství mladých hvězd, které se nacházejí vně oblasti 30 Doradus. Nemohly však vzniknout tam, kde se nyní nacházejí. Musely být z oblasti 30 Doradus vymrštěny vysokou rychlostí,“ říká Elena Sabbi.

Později si astronomka všimla na hvězdokupě ještě něčeho neobvyklého, když zkoumala rozložení hvězd o malé hmotnosti zaznamenaných na snímku z HST. Rozložení není sférické, jak bylo očekáváno, ale má vzhled poněkud podobný vzhledu dvou splývajících galaxií, kdy je jejich tvar deformovaný v důsledku slapových sil. Podrobný výzkum pomocí HST svědčí pro jejich blížící se splynutí. Vychází z pohledu na protaženou strukturu jedné z hvězdokup a z určení rozdílu věku obou seskupení hvězd.

Podle některých modelů se obří plynná oblaka, z nichž otevřené hvězdokupy vznikají, mohou rozpadnout na menší části. V jedné takové malé části překotně vznikly hvězdy, které pak mohou ovlivňovat větší hvězdokupu a nakonec s ní splynout. Právě toto vzájemné působení je tím, o čem si Elena Sabbi a její spolupracovníci myslí, že pozorují v mlhovině 30 Doradus.

Kromě toho tu je nezvykle velký počet „vysokorychlostních“ hvězd v okolí 30 Doradus. Astronomové se domnívají, že tyto hvězdy, často označované jako hvězdy „na útěku“, byly vymrštěny z jádra mlhoviny 30 Doradus jako důsledek dynamických interakcí. Tyto interakce jsou velmi časté během procesu označovaného jako zhroucení jádra, při kterém velmi hmotné hvězdy „padají“ do centra hvězdokupy v důsledku dynamického ovlivňování málo hmotnými hvězdami. Když velké množství hmotných hvězd dosáhne středu hvězdokupy, jádro se stává nestabilní a dochází k vymršťování některých masivních hvězd do okolního prostředí.

Velká hvězdokupa R136 v centru mlhoviny 30 Doradus je příliš mladá na to, aby zde již proběhlo zhroucení jádra. Nicméně přestože u menších hvězdokup probíhá tento proces mnohem rychleji, velký počet „prchajících“ hvězd, které byly objeveny v útvaru 30 Doradus, může být lépe vysvětlen, jestliže dochází k jejímu spojování s hvězdokupou R136.

Další výzkumy budou na tuto oblast zaměřeny mnohem detailněji a bude probíhat pátrání, zda ještě nějaké další hvězdokupy interagují s pozorovaným seskupením hvězd. Především připravovaný kosmický dalekohled NASA s názvem JWST (James Webb Space Telescope), který bude citlivý na infračervené záření, umožní astronomům nahlédnout hlouběji do oblastí mlhoviny Tarantule, které jsou ve viditelném světle neproniknutelné. V těchto oblastech jsou ukryty chladné a slabě zářící hvězdy, schované uvnitř prachových kokonů (zámotků). JWST bude schopen snáze odhalit populaci hvězd hlouběji ukrytých v této mlhovině.

Mlhovina 30 Doradus je pro astronomy mimořádně zajímavá, protože je dobrým příkladem toho, jak vypadaly oblasti vzniku hvězd v mladém vesmíru. Tento objev může pomoci astronomům porozumět vzniku otevřených hvězdokup a vzniku samotných hvězd v počáteční fázi vývoje vesmíru.

Zdroj: http://hubblesite.org/newscenter/archive/releases/2012/35/full/

autor: František Martinek