Stjärnor tenderar att bildas i kluster eller grupper på mellan tio och flera tusen stjärnor som delar samma ålder och sammansättning, men i olika evolutionära faser. Bland klungorna i Vintergatan utmärker sig den mycket unga Westerlund 1 (Wd 1) klungan i sina inre regioner. Med en ålder på mindre än tio miljoner år – som jämförelse är solen fem miljarder år gammal – anses den vara den mest massiva hopen i vår galax. Dess befolkning är ett idealiskt laboratorium för att studera massiva stjärnor, men ändå gömd bakom en dammig region som gör det svårt att studera. Nu har ett team av forskare brutit igenom detta "mörker" för att uppskatta klustrets avstånd med hög precision och analysera den omgivande stjärnpopulationen.

Stjärnpopulationen förknippad med Westerlund 1, som ser ut som en ordlista med jätteobjekt, omfattar alla typer av massiva stjärnor. De sträcker sig från jättar och superjättar av O-typ till röda superjättar, flera extremt lysande hyperjättar av B-typ, flera gula hyperjättar och andra. Vissa visar sällsynta evolutionära faser och olika interaktionsvägar i binära system, vilket gör denna grupp av stjärnor till det perfekta provet för att reda ut de evolutionära processerna hos jättestjärnor. Den exakta bestämningen av stjärnornas massor och ålder beror dock på parametrarna som härleds för klustret, en av de viktigaste okända har varit deras avstånd hittills, samt effekten av ljusutsläckning på grund av damm i dessa regioner.

Enligt chefen för studien och professorn i astronomi och astrofysik vid universitetet i Alicante Ignacio Negueruela, är Wd 1 utan tvekan ett av de mest intressanta objekten i vår galax. På grund av den enorma mängden damm längs vår siktlinje har även ett så avancerat teleskop som Gaia svårt att ge oss data av hög kvalitet. Därför har komplex statistisk bearbetning av observationerna varit nödvändig att tillämpa för att ge ett så korrekt värde för avståndet. Men Gaia har försett oss med mycket mer information, eftersom det har avslöjat den verkliga storleken på klustret och gjort det möjligt för oss att identifiera stjärnor i klustret som inte var kända tidigare.

Forskare vid Andalusia Astrophysics Research Institute (IAA-CSIC) och medförfattare till tidningen Emilio J. Alfaro belyser nyckelrollen för Gaia-data för att välja ut stjärnorna som tillhör klustret och bestämma deras exakta avstånd. Klungan är omkring tretton tusen ljusår från solen, vilket antyder att dess massa är närmare hundra tusen solmassor än några tiotusentals, vilket gör den till den mest massiva unga stjärnhopen i den lokala gruppen, förutom R136 i det stora magellanska molnet.

Gaia-EDR3-data, tillsammans med nya spektroskopiska observationer som erhållits med AAOmega (Anglo-Australian Telescope Omega Spectrograph), har gjort det möjligt för teamet att hitta en stor koncentration av blå stjärnor som kan finnas cirka sex och ett halvt tusen ljusår från sol, som representerar ett hittills okänt stjärnbildande komplex eller spiralarmsegment.

Detekteringen av en koncentration av blå stjärnor, med en vinkelrörelse mycket nära hopens rörelse – men på ett mindre avstånd – kräver en mer detaljerad studie för att visa dess natur och ursprung. Denna riktning av det galaktiska planet är mycket rik på unga stjärnor, och bestämningen av avståndet för Wd 1 indikerar också den troliga positionen för en av de inre spiralarmarna, vilket är väsentligt för att förstå Vintergatans komplexa spiralstruktur, som förklarade forskarna.

Endast klothopar – gamla koncentrationer av stjärnor i den galaktiska glorian – har ett massområde som är jämförbart med eller större än det för Westerlund 1 (mellan tio tusen och en miljon solmassor). Ändå är de de äldsta objekten i galaxen, med åldrar som överstiger tolv miljarder år. Att studera hur denna unga stjärnsvärm kan ge oss nycklarna till att förstå hur de mest massiva klustren bildas idag och varför de är så sällsynta.

Alla stjärnor vi kan se i denna klunga är mycket mer massiva och lysande än solen. Vissa är så enorma att om vi skulle placera dem i mitten av solsystemet, skulle de nästan nå så långt som till Saturnus omloppsbana. Faktum är att en av dem är en kandidat att bli den största stjärnan vi känner till. Klustrets relevans ligger i det faktum att alla dessa extrema objekt kan associeras med befolkningen de kommer ifrån, vilket konstaterats av Ricardo Dorda, en forskare vid Canary Islands Astrophysical Research Institute (IAC) som deltar i studien, vilket har godkänts för publicering i Astronomy &Astrophysics . + Utforska vidare

Studien inspekterar egenskaperna hos fyra galaktiska öppna kluster