Terzan 5: Fosilni Fragment Bulga Mliječnog Puta Otkriva Četiri Generacije Zvezda

Veliki, sjajni skup zvezda Terzan 5 mogao bi predstavljati sačuvani gradivni blok centralnog bulga naše galaksije — strukturu koja nije u potpunosti uklopljena u okolni disk, već je preživela kao fosil iz vremena formiranja Mliječnog Puta.

Šta je Terzan 5?

Terzan 5 je masivan globularni skup — sfera zvezda čija je ukupna masa približno dva miliona puta veća od mase Sunca, a ukupna svetlost reda oko 800.000 Sunčevih luminoziteta. Nalazi se u galaktičkom bulgu na oko 18.800 svetlosnih godina od nas, iza gustih slojeva međugalaktičke prašine koji značajno prigušuju njegovu prividnu svetlost. Zbog toga je objekt otkriven relativno kasno, 1968. godine, od strane astronoma Agopa Terzana.

Dosadašnja posmatranja

Globularni skupovi su obično veoma stari i formiraju većinu svojih zvezda u jednoj ili nekoliko bliskih epizoda, pa se očekuje da im zvezde imaju slične starosti (redom 12–13 milijardi godina). Međutim, manji broj skupova pokazuje dokaze o više generacija zvezda — primeri uključuju Omega Centauri i NGC 2808 u Mliječnom Putu, kao i nekoliko klastera u Magelanovim Oblacima. Takve višestruke populacije ponekad se objašnjavaju time da su u pitanju jezgra patuljastih galaksija koje je Mliječni Put delimično razoružao, ili da su bili dovoljno masivni da zadrže gas za naredne talase stvaranja zvezda.

Kada je Hubble posmatrao Terzan 5 2009. i ponovo 2016. godine, identifikovane su dve glavne generacije zvezda, stare oko 12,5 i 4,7 milijardi godina. Ipak, zbog jakog zamućenja prašinom, Hubble nije mogao da pruži potpuno jasnu sliku.

Šta je otkrio JWST

James Webb Space Telescope (JWST), sa svojom osetljivošću u bliskom infracrvenom delu spektra, može prodreti kroz međugalaktičku prašinu i dati znatno jasniji uvid. Kombinovane Webbove i Hablove arhivske posmatranja omogućile su timu iz Univerziteta u Bolonji detaljniju rekonstrukciju istorije Terzan 5.

An artist's impression of the James Webb Space Telescope. | Credit: NASA, ESA, CSA, Northrop Grumman

Giorgia Zullo: Nove Webbove posmatranja u bliskom infracrvenom delu, upoređena sa arhivskim podacima Hubble-a, dala su nam znatno jasniju rekonstrukciju istorije Terzan 5.

JWST je detektovao dve dodatne generacije zvezda — jednu stara oko 3,8 milijardi godina i drugu oko 2,5 milijardi godina. Ukupno četiri izdvojene generacije (12,5; 4,7; 3,8; 2,5 milijardi godina) teško je objasniti u okviru standardnog scenarija za globularne skupove, što upućuje na mogućnost da je Terzan 5 primordijalni fragment bulga.

Zašto je to važno

Tim na čelu sa Francesco Ferrarom smatra da Terzan 5 predstavlja fosilni fragment bulga — klupko zvezda koje su se formirale odvojeno i nisu potpuno asimilirane tokom formiranja centralnog dela galaksije. Posmatranje takvih fragmenta u lokalnoj galaksiji pomaže da se bolje razume proces formiranja bulgova koji se JWST već direktno opaža u udaljenom univerzumu, ali tamo je sve posmatrano na velikim razmecima prostora i vremena.

Terzan 5 verovatno nije jedinstven: globularni skup Liller 1, takođe blizu centra naše galaksije, deli neke od njegovih osobina, uključujući povišenu metalicnost i tragove više generacija zvezda koje su proizvele teže elemente u supernovama.

Tim planira da ispita još 40–50 globularnih skupova u bulgu kako bi procenio koliko je uobičajeno postojanje takvih fosilnih fragmenta, odnosno da li su mnogi od njih ostaci malih objekata koji su učestvovali u ranom sastavljanju bulga.

Rezultati su predstavljeni na 248. sastanku American Astronomical Society u Pasadeni, Kalifornija (14–18. juni), a rad sa Webbovim posmatranjima objavljen je u časopisu Astronomy & Astrophysics.