Астрономы воссоздали процесс выброса трёх звёзд из скопления R136

Схематическое изображение «убегающих» звёзд VFTS 590, двойной звезды Mel 39 и двойной звезды Mel 34, выброшенных при близких столкновениях из скопления R136 в Туманности Тарантула. Автор: NASA, ESA, P. Crowther/University of Sheffield, Mitchel Stoop.

Астрономы под руководством Симона Портгиза Зварта с помощью симуляций восстановили процесс выброса трёх звёзд из скопления R136, произошедший 60 000 лет назад. Анализ, опубликованный в Physical Review Letters, показал, что в событии в Туманности Тарантула участвовали пять звёзд.

При формировании звёздных скоплений новорождённые звёзды хаотично движутся в своей среде. На этой ранней стадии тесные сближения могут выбросить некоторые звёзды из скопления. Согласно реконструкции Портгиза Зварта и астрономов из Амстердамского университета, столкновение с участием звезды VFTS 590, двойной звезды Mel 39 и ещё одной двойной системы Mel 34 привело к катастрофическому разрушению всей системы в одном событии. Это первый случай столь детальной реконструкции высокоэнергетического взаимодействия такого рода.

«Реконструкция с такой точностью долгое время считалась невозможной», — говорит Портгиз Зварт. «Но она даёт нам уникальный взгляд в сердце звёздного скопления и динамические взаимодействия, происходящие там. Ожидалось, что такой выброс затронет три, может быть, четыре звезды. То, что мы теперь видим свидетельства участия пяти, — большой сюрприз».

Астрономы идентифицировали около 60 так называемых «убегающих звёзд» в R136. Это звёзды, удаляющиеся от скопления с высокой скоростью, и они значительно массивнее известных ранее «убегающих звёзд» — некоторые из них более чем в 100 раз превышают массу Солнца и движутся со скоростями свыше 100 км/с.

Этот набор изображений космического телескопа Hubble демонстрирует ранее невиданные шесть хвостов, похожих на кометные, исходящих от объекта в поясе астероидов, обозначенного как P/2013 P5. Автор: NASA, ESA, and D. Jewitt (UCLA)

Предыдущие исследования Ступа и его команды с использованием данных миссии Gaia уже показали, что три из этих «убегающих звёзд» были выброшены из ядра R136 примерно в одно и то же время, около 60 000 лет назад. Однако механизм этого одновременного выброса оставался неясным.

Новые симуляции не только подтверждают роль этих трёх звёзд, но и выявляют две дополнительные, участвовавшие в событии. Расчёты указывают на двойную систему Mel 39, две звезды которой имеют массы в 140 и 80 раз больше солнечной.

Симуляции также предсказывают, что Mel 39 удаляется от скопления со скоростью 64 км/с и находится в той же орбитальной плоскости, что и другая выброшенная двойная система Mel 34 — одна из самых массивных известных двойных систем в ближайшей Вселенной. Благодаря этой космической детективной работе Mel 34 теперь также можно связать с той же пятизвёздной системой, давно разрушенной, которая когда-то существовала в плотном центре R136.

Дополнительная информация: Simon Portegies Zwart et al, Origin of the Most Recently Ejected OB Runaway Star from the R136 Cluster, Physical Review Letters (2025). DOI: 10.1103/n43y-wt19

Источник: Leiden University