Przyglądając sie uważnie W49 (obłokowi molekularnemu w Drodze Mlecznej) astronomowie z ESO odkryli grupę nowych, bardzo masywnych młodych gwiazd. W49 jest jednym z najbardziej energicznych w naszej Galaktyce regionów tworzenia się gwiazd. Odkrycie, o którym piszemy, ujawnia źródła ogromnych ilości energii, kończąc dekady astronomicznych spekulacji i hipotez.

Głęboko na fotografiach w podczerwieni, wykonanych w okresie świetnych warunków obserwacji przez 3,5-metrowy New Technology Telescope ESO w La Silla Observatory w Chile, astronomowie odkryli cztery gromady gwiazd, złożone z gorących gwiazd o masach nawet 120 mas Słońca. Niezwykle silne promieniowanie największej gromady zasila obszar o wielkości 20 lat świetlnych, złożony ze zjonizowanego wodoru.

Gwiazdy w naszej Galaktyce rodzą się przeważnie w Wielkich Obłokach Molekularnych. Jednym z nich jest W49 o masie miliona Słońc, odległy o 37 tysięcy lat świetlnych, najjaśniejszy znany region towrzenia się gwiazd w Drodze Mlecznej. Mniejszy obszar tego obłoku – W49A – jest jednym z silniejszych (znanych) radioźródeł Galaktyki.

Masywne gwiazdy są wyjątkowe na wiele sposobów. W porównaniu do ich młodszego rodzeństwa, tworzą się w rekordowym czasie, mają burzliwe i stosunkowo krótkie życie. Ich “wylęgarnie” są rzadkie i zazwyczaj oddalone o wiele tysięcy lat świetlnych.

Co więcej, ciężkie gwiazdy formują się w płaszczyźnie Galaktyki, więc pierwsze stadia ich życia są ukryte za kurtyną pyłu. Z tego powodu szczegółowe zaobserwowanie narodzin masywnej gwiazdy jest trudne. W przypadku W49 zaledwie jednej milionowej części światła widzialnego znajduje drogę pośród galaktycznej materii by dotrzeć do teleskopów na Ziemi.

Wreszcie, młodziutkie gwiazdy są wciąż otulone w “macierzystym” obłoku a przez to niewidoczne w promieniowaniu optycznym. Wymaga to obserwacji w dłuższych falach, dla których pył jest przezroczysty, choć i w tym przypadku gwiezdny “becik” pochłania znaczną część emitowanej energii.

Ze względu na te wszystkie przeszkody do tej pory nikt nie spoglądał głęboko wewnątrz W49 i – co za tym idzie – nikt naprawdę nie wiedział, co znajduje się w środku tego obłoku.

ESO

Centrum regionu W49A. Obraz jest sumą mapy radioemisji wykonanej przez VLA (długość fali 3,6 cm, czerwony składnik) oraz dwóch zdjęć z SofI w bliskiej podczerwieni (zakres Ks – zielony – i J – niebieski składnik palety barw). Czerwone formy to regiony zjonizowanego wodoru tak głęboko osadzonego w molekularnym obłoku, że nie mogły być zaobserwowane w bliskiej podczerwieni. Gwiazdy z “pierwszego planu” są tu niebieskie.

Tak było do momentu, gdy Joao Alves i Nicole Homeier nie zdecydowali się wykonać głębokiej penetracji tego obszaru kamerą bliskiej podczerwieni SofI zainstalowanej na 3,5-metrowym teleskopie NTT w La Silla. Korzystając ze wspaniałych warunków obserwacyjnych (seeing 0,5″), wykonana została seria zdjęć, która ujawniła gromadę gwiazd w centrum obłoku zjonizowanego wodoru (region HII) o wielkości 20 lat świetlnych. Poza tym wykryto jeszcze trzy mniejsze gromady. Rozwiązało to dotychczasową zagadkę – do tej pory nie wiedziano, skąd w W49A biorą się olbrzymie ilości energii. Dopiero na zdjęciach w podczerwieni zidentyfikowano ponad setkę gwiazd o masach 15-20 Słońc (z czego około 30 we wspomnianym regionie HII).

Obecność dużej liczby masywnych gwiazd na tak rozległym obszarze przemawia za symultanicznym formowaniem w różnych rejonach W49A a nie, jak zakładają niektóre teorie, w efekcie domina, gdzie wiatr gwiezdny nowonarodzonych gwiazd pobudza do tworzenia się kolejne gwiazdy w bezpośrednim sąsiedztwie.

Według Joao Alvesa, W49A był już znany radioastronomom jako jeden z najpotężniejszych regionów formowania gwiazd, z około 30 gwiazdami typu O głęboko zakorzenionymi w macierzystych obłokach. “To, co odkryliśmy, jest zdumiewające: ten gwiezdny oddział położniczy jest większy niż na początku myśleliśmy i nie przestał jeszcze formować gwiazd. Mamy dowód na obecność ponad setki takich gwiazd w tym regionie, dużo więcej niż dotychczas znane parę tuzinów.“

Nicole Homeier dodaje: “Odkryliśmy tam cztery wielkie gromady, z gwiazdami o masach nawet 120 Słońc – prawdziwymi bestiami bombardującymi otoczenie niezwykle silnym wiatrem gwiezdnym i promieniowaniem ultrafioletowym. To nie jest przyjemne miejsce do zamieszkania – i wyobraźmy sobie, to wszystko wewnątrz naszej ‘spokojnej Galaktyki’!“