Image Image Image Image Image Image Image Image Image Image

Новости астрономии и астрофизики — The Universe Times | 24.11.2017

Scroll to top

Top

Нет комментариев

Шаровые звездные скопления стали еще сложнее для понимания астрономов

Шаровые звездные скопления стали еще сложнее для понимания астрономов
shortstoryf

С помощью космического телескопа Хаббл астрономы уже давно научились разгадывать, казалось бы, самые загадочные тайны. Но бывают и такие случаи, когда некоторые самые таинственные космические объекты после их изучения Хабблом становятся еще более озадачивающими. Так, например, новые наблюдения за шаровыми звездными скоплениями в одной из карликовых галактик показали, что они очень подобны тем скоплениям, которые мы видим в Млечном пути, и, видимо, сформировались похожим образом. Одна из главных теорий эволюции шаровых скоплений говорит о том, что эти группы звезд могут образоваться только среди большого количества старых звезд. Ясно, что старые звезды в изобилии присутствуют в Млечном пути и не могут присутствовать в таком количестве в меньшей галактике, просто потому что она еще не развилась достаточно и не набрала вес. Таким образом, астрономы не только не решили вопрос о рождении шаровых звездных скоплений, но и усугубили его еще одной странностью.

Шаровые звездные скопления названы так из-за своего внешнего вида. Они похожи на большие шары, составленные из звезд, которые вместе вращаются вокруг центров галактик, хотя и могут располагаться очень далеко от них. Эти скопления до сих пор являются одними из самых загадочных объектов. До недавнего времени ученые предполагали, что население звезд, которое составляет скопление, однажды сформировалось вместе почти одновременно. Однако, некоторые исследования показали, что многие подобные скопления в Млечном пути имели намного более сложную историю формирования и могут быть составлены как минимум из двух разных групп звезд. Из общего конгломерата звезды приблизительно половина является первым поколением «нормальных» звезд, которые, как считается, сформировались с самого начала существования скопления, а другая половина является вторым поколением звезд, которые уже обладают некоторыми «загрязняющими» элементами, что, собственно их и позволяет выделить отдельно. В частности звезды второго поколения содержат в себе в 50-100 раз больше азота, чем звезды первого поколения.

Пропорция звезд второго поколения, найденных в шаровых скопления Млечного пути, намного выше, чем астрономы ожидали, предполагая, что большая часть первого поколения звезд попросту отсутствует. Основное объяснение говорит о том, что группы когда-то обладали еще большим количеством звезд в себе, но большая часть первых объектов была выброшена из скопления какое-то время назад. Это объяснение имеет смысл для шаровых звездных скоплений в Млечном пути. Здесь все изгнанные звезды могут легко скрыться среди подобных, старых звезд в обширном галактическом гало. Однако, новые наблюдения за этими группами в меньших галактиках постепенно подвергают сомнению эту теорию.

В своём исследовании астрономы использовали камеру Wide Field Camera 3 (WFC3) на Хаббле для того, чтобы наблюдать четыре шаровых группы в маленькой соседней галактике, известной как Fornax Dwarf Spheroidal galaxy (Карликовая галактика в созвездии Печь). Гравитационное притяжение Млечного пути удерживает эту малую галактику, вследствие чего она является нашим галактическим спутником.

«В принципе, мы подозревали, что скопления звезд в Млечном пути будут намного более сложными, чем первоначально считалось. Мы даже разработали теории, чтобы объяснить почему. Но для того, чтобы проверить наверняка наши теории, как эти скопления формируются, мы должны были пронаблюдать это в какой-то другой окружающей обстановке. До настоящего времени мы не знали, были ли у шаровых звездных скоплений в меньших галактиках несколько поколений звезд или нет, но наши наблюдения ясно говорят, что были!», — Сйорен Ларсен из Университета Неймегена, Нидерланды.

Подробные наблюдения астрономов за четырьмя скоплениями в Fornax Dwarf показывают, что они также содержат в себе звезды второго поколения. Но и это еще не все. Были найдены доказательства того, что звезды в этих скоплениях сформировались не только похожим друг к другу способом, их процесс формирования также подобен звездным скоплениям в Млечном пути. Для справки: изучались скопления Fornax 1, 2, 3 и 5; Fornax 1, 3 и 5 содержат в себе примерно 40% звезд первого поколения и 60% звезд второго поколения, в то время как для Fornax 2 это соотношение равно 60% и 40% соответственно. Если вдаваться в подробности, то с помощью Хаббла астрономы измерили количество азота в скоплениях звезд и обнаружили, что приблизительно половина звезд в каждой группе имеет тоже самое количество азота, что и скопления в Млечном пути. Такое количество звезд второго поколения означает, что формирование шаровых скоплений Fornax должно быть таким же как и у нашей галактики.

  • Fornax 1

    Шаровое скопление Fornax 1. Источник: NASA, ESA, S. Larsen (Radboud University, the Netherlands)

  • Fornax 2

    Шаровое скопление Fornax 2. Источник: NASA, ESA, S. Larsen (Radboud University, the Netherlands)

  • Fornax 3

    Шаровое скопление Fornax 3. Источник: NASA, ESA, S. Larsen (Radboud University, the Netherlands)

  • Fornax 5

    Шаровое скопление Fornax 5. Источник: NASA, ESA, S. Larsen (Radboud University, the Netherlands)

  • Галактика Fornax

    Галактика Fornax, общий вид. Отмечены шаровые звездные скопления Fornax 1, 2, 3, 5. Источник: ESO/Digitized Sky Survey 2

Тут-то у астрономов и начинаются проблемы. Основываясь на числе «загрязненных» азотом звезд в группах, ученые выяснили, что эти старые звезды в прошлом должны быть в десятки раз более массивными, чтобы у них была возможность отторгнуть из скопления почти половину звезд первого поколения, а затем уменьшиться до текущих размеров. Но, в отличие от Млечного пути, у этой карликовой галактики, которая содержит в себе четыре шаровых скопления, нет такого количества старых звезд, чтобы составить такое их количество, которое было до «изгнания».

«Если бы эти звезды-изгои были бы там, то мы их видели бы! Но мы их не видим! Выходит, наша основная теория формирования шаровых скоплений просто не может быть правильной. Мы не находим доказательств того, что эти звезды могут быть спрятаны где-то в галактике Fornax, таким образом, кажется, что эти группы не были такими большими, как выходит из наших расчетов», — Франк Грюндаль из Орхусского университета, Дания.

Это открытие означает, что основная теория формирования смешанных шаровых скоплений не может быть правильной, и астрономам придется еще раз все обдумать, чтобы понять, как эти таинственные объекты в Млечном пути и другие далекие могли бы существовать.

По информации www.spacetelescope.org

Оставьте комментарий

Добавить комментарий

Яндекс.Метрика Рейтинг@Mail.ru Лицензия Creative Commons «The Universe Times» Google