Астрономія
Астрономія

Симуляція дозволила знайти припливні хвости розсіяного скупчення Гіад

Дослідники змоделювали еволюцію розсіяного зоряного скупчення Гіад та проаналізували властивості його припливних хвостів, утворених у результаті гравітаційних взаємодій. На основі цього та за допомогою даних місії Gaia вони виділили можливих кандидатів у члени таких структур. Відповідна стаття надрукована у журналі Astronomy & Astrophysics.

Гіади та припливні хвости. ESA, Gaia, DPAC

Гіади та припливні хвости. ESA, Gaia, DPAC

Що відомо про припливні хвости зоряних скупчень?

Зірки та зоряні скупчення утворюються в щільних областях молекулярних хмар. Ті зоряні скупчення, що пережили процес видалення надлишкового газу, стають розсіяними скупченнями. Півмасові радіуси таких груп зазвичай дорівнюють трьом парсекам. У міру еволюції скупчення втрачають частину своїх зірок внаслідок розподілу енергії чи взаємодії з іншими зірками — так формуються припливні хвости. Якщо скупчення знаходиться на круговій орбіті, зірки, що відділилися від нього з меншою швидкістю, падатимуть у напрямку до галактичного центру і, таким чином, будуть прискорюватися і рухатися вперед. Ті зі світил, що виходять зі скупчення із більшою швидкістю, відстають від нього, адже після цього їхня орбітальна кутова швидкість зменшується. Таким чином, втрачені зірки повільно віддаляються від скупчення, рухаючись за дуже подібними орбітами. Вони утворюють передній припливний хвіст ближче до галактичного центру і задній припливний хвіст, спрямований від нього. Очікується, що ці хвости складатимуть симетричну S-подібну структуру навколо скупчення. Крім того, зірки спочатку віддаляються від скупчення, але згодом частково і неодноразово повертаються, формуючи області з підвищеною густиною вздовж припливних хвостів.

Яке дослідження провели вчені?

Науковці провели моделювання скупчення Гіад, щоб проаналізувати очікуваний обсяг його припливних хвостів. Воно розташовується на відстані лише 45 парсек (147 світлових років) від Сонця у сузір’ї Тельця, так що його можна побачити неозброєним оком. Попередні дослідження показали, що радіус напівмаси Гіад складає 4,1 парсек (13 світлових років). Загальна маса встановлених членів скупчення складає близько 435 сонячних мас. Зірки, що до нього входять, мають масу від 0,1 до 2,6 маси Сонця. Теоретично, припливні хвости скупчення мають бути завдовжки близько 800 парсек (2600 світлових років), але їх ще не фіксували. Після моделювання астрономи звернулися до даних місії Gaia, щоб встановити потенційних членів припливних хвостів Гіад.

Еволюція Гіад. Jerabkova et al., A&A, 2021 / YouTube

Про що вони дізналися?

Моделювання показало припливні хвости скупчення, які є розширеними структурами із низькою густиною, що утворилися у перші 600-700 мільйонів років існування Гіад. Їх важко встановити у повному обсязі за допомогою стандартних методів, які покладаються на пошук областей з підвищеною густиною. Астрономи використали змодельовані швидкості зірок та відстані до них, щоб зафіксувати потенційних кандидатів у члени припливних хвостів Гіад на повному очікуваному розмірі у 800 парсек. Виявилося, що передній хвіст значно виразніший, ніж задній, який майже відсутній. Моделювання демонструє, що зближення із масивним галактичним скупченням матерії (або із субгало темної матерії) призвело до утворення таких асиметричних припливних хвостів.

Півмасові
Радіус, що містить половину маси скупчення