Westerlund 1 — Mælkevejens mest massive kompakte superstjernehob
Westerlund 1 — Mælkevejens mest massive kompakte superstjernehob: ung, tæt på og fyldt med sjældne, massive stjerner og astronomiske mysterier klar til opdagelse.
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.
Westerlund 1: De varme OB-overgiganter udsender normalt blåt lys - men de fremstår som røde stjerner i det synlige lysbillede. Det skyldes, at det blå lys fra stjernerne er blevet absorberet af gas, hvilket forårsager rødfarvningen.
Afstand og position
Wd1 er for langt væk til direkte måling af afstanden ved hjælp af parallaksemålinger, så afstanden må beregnes ud fra stjernernes forventede absolutte størrelsesgrad og skøn over udtværingen i retning af klyngen. Dette er blevet gjort, hvilket har givet estimater på 5 kpc og 3,6 kpc ved forskellige metoder. Disse estimater placerer alle Wd1 tæt på den yderste kant af Mælkevejens galaktiske bar.
Spørgsmål og svar
Spørgsmål: Hvad er Westerlund 1?
A: Westerlund 1 (Wd1, også kaldet Ara Cluster) er en kompakt ung superstjernehob placeret i Mælkevejsgalaksen.
Q: Hvor langt væk fra Jorden er den?
A: Westerlund 1 er ca. 3,5-5 kiloparsecs (12000-16000 lysår) fra Jorden.
Spørgsmål: Hvem opdagede den?
Svar: Den blev opdaget af Bengt Westerlund i 1961.
Spørgsmål: Hvilken type stjerner indeholder den?
Svar: Klyngen indeholder et stort antal sjældne, udviklede stjerner med høj masse, herunder seks gule hypergiganter, fire røde supergiganter, 24 Wolf-Rayet-stjerner, en lysende blå variabel, mange OB-supergiganter og en usædvanlig supergigant sgB[e]-stjerne, som måske er resterne af en nylig stjernesammenlægning.
Spørgsmål: Hvad vil der ske med Westerlund 1 i fremtiden?
A: I fremtiden vil den sandsynligvis udvikle sig til en kugleformet klynge.
Spørgsmål: Hvorfor er denne klynge nyttig for astronomer?
Svar: Ud over at rumme nogle af de mest massive og mindst forståede stjerner i galaksen er Westerlund 1 nyttig som et eksempel på en relativt nærliggende og lettere at observere superstjernehob, der kan hjælpe astronomerne med at finde ud af, hvad der sker i ekstragalaktiske superstjernehobe.
Spørgsmål: Hvilken type objekt er blevet opdaget ved hjælp af røntgenobservationer på dette sted?
Svar: Røntgenobservationer har afsløret tilstedeværelsen af en mærkelig røntgenpulsar; en langsomt roterende neutronstjerne, der må være dannet af en forstadie-stjerne med høj masse.
Søge