Суперзвездное скопление

Тип очень массивного молодого рассеянного скопления, которое считается предшественником шарового скопления.

Суперзвездное скопление ( SSC ) — очень массивное молодое рассеянное скопление , которое, как полагают, является предшественником шарового скопления . ^[1] Эти скопления называются «супер», потому что они относительно более яркие и содержат больше массы, чем другие молодые звездные скопления. ^[2] Однако SSC не обязательно физически больше, чем другие скопления с меньшей массой и светимостью. ^[3] Обычно они содержат очень большое количество молодых , массивных звезд , которые ионизируют окружающую область HII или так называемую «Сверхплотную область HII (UDHII)» в Галактике Млечный Путь ^[4] или в других галактиках (однако SSC не всегда должны находиться внутри области HII). Область HII SSC , в свою очередь, окружена коконом пыли . Во многих случаях звезды и области HII будут невидимы для наблюдений в определенных длинах волн света, таких как видимый спектр, из-за высоких уровней поглощения . В результате самые молодые SSC лучше всего наблюдаются и фотографируются в радио- и инфракрасном диапазонах . ^[5] SSC, такие как Westerlund 1 (Wd1), были обнаружены в галактике Млечный Путь. ^[6] Однако большинство из них наблюдалось в более отдаленных регионах Вселенной. Только в галактике M82 с помощью космического телескопа Хаббл было обнаружено и идентифицировано 197 молодых SSC. ^[7]

В целом, SSCs, как было замечено, образуются во взаимодействиях между галактиками и в областях с высоким уровнем звездообразования с достаточно высоким давлением, чтобы удовлетворить свойствам, необходимым для формирования звездного скопления. ^[2] Эти области могут включать более новые галактики с большим количеством нового звездообразования, карликовые галактики со вспышкой звездообразования , ^[8] рукава спиральной галактики, которые имеют высокую скорость звездообразования, и при слиянии галактик. В Astronomical Journal, опубликованном в 1996 году, с использованием снимков, полученных в ультрафиолетовом (УФ) спектре космическим телескопом Хаббл колец звездообразования в пяти различных галактиках с перемычками, были обнаружены многочисленные звездные скопления в сгустках внутри колец, которые имели высокую скорость звездообразования. Было обнаружено, что эти скопления имеют массу около10 ³  М _☉ к10 ⁵  M _☉ , возрастом около 100 млн лет и радиусом около 5 пк, и считается, что они эволюционируют в шаровые скопления на более поздних этапах своей жизни. ^[9] Эти свойства соответствуют свойствам, обнаруженным в SSCs.

Характеристики и свойства

Типичные характеристики и свойства SSC:

• Масса ${\displaystyle \gtrsim }$ 10 ⁵  М _☉ ^[2]
• Радиус ≈ 5 пк ≈10 ¹⁹  см ^[2]
• Возраст ≈ 100 млн лет ^[2] (хотя другие источники утверждают, что наблюдаемые SSC имеют возраст 1 млрд лет ^[3] )
• Большие плотности электронов = ${\displaystyle n_{\text{e}}}$10 ³ –10 ⁶  см ⁻³ (это свойство области HII, связанной с SSC)
• Давления = ${\displaystyle P/}$ ${\displaystyle k_{\text{B}}}$10 ⁷ –10 ¹⁰  К ⋅см ⁻³ . ^[5] (это свойство области HII, связанной с SSC)

Вклад космического телескопа Хаббл

Учитывая относительно небольшой размер SSC по сравнению с их родительскими галактиками, астрономы испытывали трудности с их обнаружением в прошлом из-за ограниченного разрешения наземных и космических телескопов того времени. С появлением космического телескопа Хаббл (HST) в 1990-х годах обнаружение SSC (а также других астрономических объектов) стало намного проще благодаря более высокому разрешению HST (угловое разрешение ~1/10 угловой секунды ^[10] ). Это не только позволило астрономам увидеть SSC, но и позволило им измерить их свойства, а также свойства отдельных звезд в пределах SSC. Недавно в SSC Westerlund 1 в Млечном Пути была обнаружена массивная звезда Westerlund 1-26 . Считается, что радиус этой звезды больше радиуса орбиты Юпитера вокруг Солнца. ^[11] По сути, HST просматривает ночное небо, особенно близлежащие галактики, на предмет звездных скоплений и «плотных звездных объектов», чтобы увидеть, обладают ли они свойствами, аналогичными свойствам SSC или объекта, который за время своей жизни мог бы превратиться в шаровое скопление. ^[3]

Список SSC

Ссылки

1. Галлахер и Гребель (2002). «Внегалактические звездные скопления: размышления о будущем». Внегалактические звездные скопления, Симпозиум МАС . 207 : 207. arXiv : astro-ph/0109052 . Bibcode : 2002IAUS..207..745G.
2. Джонсон, Келси (2001). "Свойства суперзвездных скоплений в выборке галактик со вспышкой звездообразования" (PDF) . Bibcode :2001PhDT.......182J. S2CID  117321058. Архивировано из оригинала (PDF) 27.02.2017. {{cite journal}}: Цитировать журнал требует |journal=( помощь )
3. де Грийс, Ричард. «Супер» звездные скопления» (PDF) . {{cite journal}}: Цитировать журнал требует |journal=( помощь )
4. Кобулницкий, Генри А. и Джонсон, Келси Э. (1999). «Сигнатуры самых молодых вспышек звездообразования: оптически толстые источники теплового тормозного радиоизлучения в Хенизе 2-10». Astrophysical Journal . 527 (1): 154–166. arXiv : astro-ph/9907233 . Bibcode : 1999ApJ...527..154K. doi : 10.1086/308075. S2CID  15431678.
5. Johnson (2004). «Внегалактические сверхкомпактные области HII: исследование условий рождения суперзвездных скоплений». Серия конференций ASP . 527 : 322. arXiv : astro-ph/0405125 . Bibcode : 2004ASPC..322..339J.
6. "В нашем Млечном Пути обнаружено суперзвездное скопление - Вселенная сегодня". Вселенная сегодня . 2005-03-22 . Получено 2017-02-10 .
7. Мело, ВП; Муньос-Туньон, К.; Маис-Апелланис, Х.; Тенорио-Тагле, Г. (2005-01-01). "Молодые сверхзвездные скопления в звездообразовании M82: каталог". The Astrophysical Journal . 619 (1): 270. arXiv : astro-ph/0409750 . Bibcode :2005ApJ...619..270M. doi :10.1086/426421. ISSN  0004-637X. S2CID  16452890.
8. Хантер, Дейдре А.; О'Коннелл, Роберт В. (2000). «Звездные скопления в неправильной галактике со вспышкой звездообразования NGC 1569». The Astronomical Journal . 20 (5): 2383–2401. arXiv : astro-ph/0009280 . Bibcode : 2000AJ....120.2383H. doi : 10.1086/316810. S2CID  6445978.
9. Maoz, D.; Barth, AJ; Sternberg, A.; Filippenko, AV; Ho, LC; Macchetto, FD; Rix, H.-W.; Schneider, DP (1996-06-01). "Ультрафиолетовые изображения пяти околоядерных звездообразующих колец, полученные космическим телескопом Hubble". The Astronomical Journal . 111 : 2248. arXiv : astro-ph/9604012 . Bibcode : 1996AJ....111.2248M. doi : 10.1086/117960. ISSN  0004-6256. S2CID  12241545.
10. "FAQ – Часто задаваемые вопросы". www.spacetelescope.org . Получено 2017-03-18 .
11. Уоллес, Эми (10 марта 2017 г.). «Хаббл находит молодое суперзвездное скопление, гигантскую звезду». UPI .
12. Кларк, Дж. С.; Негуэруэла, И.; Кроутер, П. А.; Гудвин, С. П. (2005). «О массивном звездном населении суперзвездного скопления Вестерлунд 1». Астрономия и астрофизика . 434 (3): 949. arXiv : astro-ph/0504342 . Bibcode : 2005A&A...434..949C. doi : 10.1051/0004-6361:20042413. S2CID  119042919.
13. Фукуи, Y.; Охама, A.; Ханаока, N.; Фурукава, N.; Тории, K.; Доусон, JR; Мизуно, N.; Хасегава, K.; Фукуда, T.; Сога, S.; Морибэ, N.; Курода, Y.; Хаякава, T.; Кавамура, A.; Кувахара, T.; Ямамото, H.; Окуда, T.; Ониши, T.; Маэдзава, H.; Мизуно, A. (2014). «Молекулярные облака в направлении сверхзвездного скопления Ngc 3603; возможные доказательства столкновения облаков в инициировании формирования скопления». The Astrophysical Journal . 780 (1): 36. arXiv : 1306.2090 . Бибкод : 2014ApJ...780...36F. дои : 10.1088/0004-637X/780/1/36. S2CID  53118305.
14. Мэсси, Филипп; Хантер, Дейдре А. (1998). «Звездообразование в R136: скопление звезд O3, обнаруженное спектроскопией космического телескопа Хаббл». The Astrophysical Journal . 493 (1): 180–194. Bibcode :1998ApJ...493..180M. doi : 10.1086/305126 .
15. Сабби, Э.; Нота, А. ; Чиньони, М.; Дегл'Инноченти, С.; Де Марки, Г.; Галлахер, Дж. С.; Панагия, Н.; Прада Морони, PG; Романьелло, М.; Смит1, ЖЖ; Сирианни, М.; Тоси, М. (2011). «NGC 346: прослеживание эволюции суперзвездного скопления». Звездные скопления и ассоциации: Семинар Риа по Гайе : 244–249. Бибкод : 2011sca..conf..244S.{{cite journal}}: CS1 maint: числовые имена: список авторов ( ссылка )
16. Хантер, Дейдре А.; О'Коннелл, Роберт В.; Галлахер, Дж. С.; Смекер-Хейн, Тэмми А. (2000). «Звездные скопления в неправильной галактике со вспышкой звездообразования NGC 1569». The Astronomical Journal . 120 (5): 2383. arXiv : astro-ph/0009280 . Bibcode : 2000AJ....120.2383H. doi : 10.1086/316810. S2CID  6445978.
17. Хантер, Дейдре А.; О'Коннелл, Роберт В.; Галлахер, Дж. С.; Смекер-Хейн, Тэмми А. (2000). «Звездные скопления в неправильной галактике со вспышкой звездообразования NGC 1569». The Astronomical Journal . 120 (5): 2383. arXiv : astro-ph/0009280 . Bibcode : 2000AJ....120.2383H. doi : 10.1086/316810. S2CID  6445978.

Внешние ссылки

• В Млечном Пути обнаружено гигантское суперзвездное скопление