Исследование: туманность Ориона, Плеяды и Гиады имеют общее происхождение

Созвездия Ориона и Тельца с тремя рассеянными скоплениями: туманность Ориона, Плеяды и Гиады. Автор: (2025). DOI: 10.1093/mnras/staf941

Туманность Ориона, Плеяды и Гиады: последние исследования показывают, что эти известные звёздные скопления представляют разные фазы жизни одной и той же звёздной системы. Команда астрофизиков из Института перспективных исследований в области фундаментальных наук в Зенджане (Иран) и Боннского университета обнаружила доказательства, что эти три системы не только расположены примерно в одном регионе космоса, но и развивались одинаково. Результаты были опубликованы в Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Когда звёзды мерцают в ночном небе, невооружённым глазом можно увидеть Семь Сестёр (Плеяды) и Гиады рядом друг с другом, недалеко от центральной «звезды» в Мече Ориона. На самом деле это не звезда, а скопление туманности Ориона — третьего представителя группы звёздных скоплений.

Однако эти скопления имеют разный возраст и находятся на разных расстояниях от Земли. Скопление туманности Ориона (ONC) — одна из самых молодых и активных областей звездообразования в Млечном Пути: ему всего 2,5 миллиона лет, а расстояние до него составляет около 1350 световых лет. Оно содержит тысячи молодых звёзд, окружённых остаточным газовым облаком, из которого они сформировались.

В то же время Плеядам, также известным как Семь Сестёр, около 100 миллионов лет, их звёзды гораздо более рассеяны, а Гиадам — около 700 миллионов лет, и в них меньше звёзд, которые распределены ещё более разреженно.

Младенец, подросток и старик

«Наши высокоточные расчёты звёздной динамики показали, что все три скопления произошли от одного предшественника», — говорит профессор Павел Крупа из Института радиационной и ядерной физики имени Гельмгольца при Боннском университете, соавтор публикации.

Туманность Ориона, Плеяды и Гиады — словно три разных фотографии одного человека. Эти снимки показывают его в разном возрасте: младенцем, подростком и стариком.

«Из этого мы можем сделать вывод, что у рассеянных звёздных скоплений, похоже, есть предпочтительный режим звездообразования», — добавляет Крупа.

Означает ли это, что разные молекулярные облака формируют очень похожие звёздные скопления? «Похоже, существует предпочтительная физическая среда, в которой звёзды формируются и эволюционируют внутри этих облаков», — объясняет астрофизик.

Как молодое плотное скопление, такое как ONC, превращается за сотни миллионов лет в Плеяды, а затем — в Гиады? Команда доктора Гасама Сафаи из IASBS моделирует этот жизненный цикл с помощью мощных компьютерных симуляций.

Расчёты совпадают с наблюдаемыми характеристиками

С помощью этих симуляций, включающих точные расчёты различных сил между звёздами, исследователи могут проследить жизненный цикл скопления от раннего формирования в газообразной среде до постепенного расширения и старения, когда оно теряет газ и звёзды. Результаты хорошо согласуются с уже наблюдаемыми характеристиками, такими как размер, масса и структура ONC, Плеяд и Гиад на разных этапах их жизни.

«Это исследование показывает, что вполне вероятно, что скопления вроде ONC следуют пути развития, который превращает их в системы, подобные Плеядам, а затем — Гиадам», — говорит профессор Хосейн Хаги из IASBS.

Команда смоделировала развитие скоплений за период 800 миллионов лет, начиная с исходного состояния, основанного на последних наблюдаемых характеристиках молодых скоплений, включая их компактный размер, высокую плотность массы и обилие двойных звёзд.

«Результаты показывают, что скопления, подобные ONC, могут потерять до 85% своих звёзд, но сохраняют когерентную структуру, похожую на Гиады, пройдя промежуточную стадию, подобную Плеядам», — объясняет Гасем Сафаи.

Интересно, что все три скопления — ONC, Плеяды и Гиады — расположены в одном регионе ночного неба. Этот факт давно интригует астрономов. Исследователи предполагают, что это не просто совпадение, а связано с тем, как звёздные скопления формируются и развиваются в галактике.

Хрупкий баланс

«Это исследование даёт нам более глубокое понимание того, как формируются и развиваются звёздные скопления, и иллюстрирует хрупкий баланс между внутренней динамикой и внешними силами, такими как гравитационное притяжение Млечного Пути», — добавляет профессор Акрам Хасани Зонузи, соавтор исследования.

Эта работа не только проливает свет на жизненный цикл скоплений, но и демонстрирует, насколько хорошо современные теоретические симуляции сочетаются с реальными наблюдениями. Это открывает новые возможности для понимания происхождения других скоплений и уточнения моделей эволюции звёзд и их окружения.

Подробнее: Ghasem Safaei et al, Are the ONC, Pleiades, and Hyades snapshots of the same embedded cluster?, Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (2025). DOI: 10.1093/mnras/staf941

Источник: Боннский университет