Westerlund 1 (Wd1, også kaldet Ara Cluster) er en kompakt ung superstjernehob. Den befinder sig i Mælkevejsgalaksen, ca. 3,5–5 kiloparsecs (12000–16000 lysår) væk fra Jorden og ligger tæt på Mælkevejens plan i stjernebilledet Ara. Klyngen blev opdaget af Bengt Westerlund i 1961, men forblev i mange år relativt uundersøgt på grund af kraftig interstellare støvskygge og absorption i dens retning.

Westerlund 1 er den mest massive kompakte unge stjernehob, der er kendt i den lokale gruppe af galakser. Den samlede masse er estimeret til titusinder til nogle få 10^5 solmasser (afhængig af antagelser om den usete svagere stjernepopulation), og aldersbestemmelser peger på en alder på cirka 3–5 millioner år. På grund af sin høje masse og tætte koncentration betragtes den som en mulig ung analog til de kugleformede klynger, og den vil med tiden sandsynligvis udvikle sig i retning af en mere kompakt, ældre kugleformetklynge.

Stjerneindhold og ekstreme objekter

Klyngen indeholder et usædvanligt rigt udvalg af kortlivede, massive og udviklede stjerner, hvilket gør den til et værdifuldt laboratorium for at studere massiv stjernedannelse og evolution. Blandt de observerede objekter findes:

  • seks gule hypergiganter,
  • fire røde supergiganter,
  • 24 Wolf-Rayet stjerner,
  • en lysende blå variabel (LBV),
  • mange OB supergiganter,
  • en usædvanlig supergigant sgB[e]-stjerne, som kan være et produkt af nylig interaktion eller sammenlægning mellem stjerner.

Røntgenobservationer har desuden afsløret tilstedeværelsen af en mærkelig røntgenpulsar — en langsomt roterende neutronstjerne, ofte fortolket som en magnetar — hvilket er bemærkelsesværdigt, fordi den sandsynligvis stammer fra en forstadie-stjerne med høj masse. Flere af de massive stjerner i klyngen findes i tætte dobbeltsystemer, og det samlede binaritetsantal er højt, hvilket påvirker både den individuelle stjerneevoution og klyngens dynamik.

Observationer og forskningsmetoder

Westerlund 1 er stærkt dæmpet i synligt lys (ekstinktionsværdier A_V på mange størrelsesordener), så de vigtigste studier foretages i det nære infrarøde, samt i røntgen- og radiospektre. Infrared- og røntgeninstrumenter har været afgørende for at kortlægge den skjulte massive population og for at identificere kompakte rester som neutronstjerner og mulige sorte huller. Spektroskopi af de lysstærke stjerner giver information om temperaturer, vindmasser og kemisk sammensætning, mens astrometri og dynamiske målinger bruges til at vurdere klyngens masse og indre bevægelser.

Betydning og fremtid

Fordi Westerlund 1 er relativt tæt på og samtidig ekstremt massiv, fungerer den som en vigtig lokal reference for at forstå superstjernehobe, der i andre galakser kun kan observeres som uopløste lysklumper. Den giver indblik i, hvordan massive stjerner udvikler sig, interagerer og ender deres liv som supernovaer, neutronstjerner eller sorte huller. I de kommende få millioner år forventes mange af de mest massive medlemmer at eksplodere, hvilket vil berige omgivelserne med tungt materiale og ændre klyngens dynamik.

Samlet set er Westerlund 1 et af de vigtigste objekter til at forbinde teori og observation for massiv stjernedannelse og klyngedynamik, og fortsatte studier—særligt i infrarødt og røntgen—vil stadig give nye indsigter i galaksens mest ekstreme stjerner.