Звездные скопления формировались волнами: астрономы обнаружили их следы

Некоторые звездные скопления в нашей галактике могли появиться не изолированно, а в результате цепной реакции — серии взрывов сверхновых, которые последовательно запускали рождение новых звездных систем.

Звезды тоже помнят, как их зажгли — всплески сверхновых, прокатившиеся волнами по галактическому газу, оставили за собой не хаос, а упорядоченные звездные семьи

Источник: Unsplash

В журнале Astronomy & Astrophysics опубликовано исследование, в котором описаны четыре новые первичные группы рассеянных скоплений, OC — свободных скоплений звезд, образовавшихся из одного гигантского молекулярного облака. Обычно такие скопления считались изолированными образованиями. Но ученые из Синьцзянской астрономической обсерватории Китайской академии наук совместно с коллегами из Шанхая, провинции Юньнань и Гейдельбергского университета показали, что это не всегда так.

Схематическая иллюстрация сценария звездообразования, вызванного сверхновой. Последовательное событие звездообразования было впоследствии инициировано вдоль оболочки, где красные звезды представляют более старую звездную популяцию, а синие звезды указывают на более молодые поколения, сформированные позже

Источник: Chinese Academy of Sciences

С помощью спутника Gaia команда проанализировала пространственные координаты, скорости и возраст звезд. Оказалось, что четыре скопления (обозначенные как G1-G4) формируют отдельные группы, в которых звезды возникли в результате последовательных процессов звездообразования. Особенно интересны G1 и G2. Они имеют кольцевую и дугообразную форму и, по всей видимости, возникли под воздействием множественных взрывов сверхновых.

Ученые построили карту распределения возрастов скоплений относительно предполагаемых эпицентров этих взрывов. Выявилась четкая зависимость: чем дальше от места предполагаемого взрыва, тем моложе скопление. Это подтверждает гипотезу о так называемом иерархическом формировании — когда волны энергии от взрывов сверхновых последовательно сжимают окружающий газ и запускают новые волны рождения звезд.

Четыре недавно обнаруженные первичные группы рассеянных скоплений (G1–G4). Синие, зеленые, красные и оранжевые точки представляют группы OC G1, G2, G3 и G4 соответственно. Черные стрелки обозначают тангенциальную скорость члена OC, при этом длины стрелок масштабированы пропорционально красной контрольной стрелке, расположенной в правом верхнем углу

Источник: Chinese Academy of Sciences

Для дополнительной проверки исследователи изучили траектории более 600 пульсаров — быстро вращающихся остатков сверхновых. Несколько таких объектов оказались в точках, совпадающих с предсказанными районами взрывов. Совпадение неслучайно и еще раз подчеркивает влияние обратной связи, процессов, при которых звезды влияют на свое окружение, включая запуск нового звездообразования.

Работа помогает лучше понять, как внутри Галактики развиваются структуры, и показывает, насколько тесно связаны звездообразование, эволюция звезд и крупномасштабная динамика Млечного Пути.

Как выясняется, хаотичные процессы звездообразования и взрывы сверхновых могут не только формировать звездные скопления, но и влиять на то, как складываются планетные системы. Такие же гравитационные игры, только в меньших масштабах, помогают объяснить происхождение далеких планет на краю Солнечной системы — подробнее об этом можно прочитать в этой статье.