Астрономы объяснили «омоложение» глобулярных звездных кластеров

Шаровое скопление NGC 1783 содержит звезды возрастом в 1.4 миллиарда лет и сравнительно молодые звезды возрастом в 450-890 миллионов лет.

Фотография: Wikimedia Commons

Международная группа астрономов предложила новое объяснение существованию молодых звезд в старых глобулярных кластерах (шаровых скоплениях). Работа была опубликована в журнале Nature.

Ранее считалось, что шаровые скопления состоят из старых звезд одного типа, однако в 2004 году было обнаружено, что в кластерах встречаются различные популяции звезд, чей возраст и химический состав отличался от звезд, формирующих кластер. Одно из возможных объяснений заключалось в том, что более молодые звезды были продуктом вторичного звездообразования, который был запущен из-за выбросов вещества из двойных или быстро вращающихся звезд. Однако этот сценарий требовал, чтобы шаровые скопления были большего размера, чем это наблюдалось.

Чтобы решить проблему, астрономы воспользовались данными телескопа «Хаббл» о трех шаровых скоплениях в Магеллановых Облаках: NGC 1783, NGC 1696 и NGC 411. Возраст этих скоплений составляет 1-2 миллиарда лет, но в них, согласно данным фотометрии, есть и более молодые звезды с большим содержанием гелия. Так как гелий является продуктом сгорания водорода, то эти звезды, очевидно, сформировались, благодаря вторичному звездообразованию из вещества старых звезд.

Сначала астрономы рассмотрели версию, согласно которой молодые звезды появились, как голубые отставшие звезды — гиганты, образованные в результате слияния двойных звезд. Однако спектральные характеристики и расположение молодой популяции звезд противоречили этой гипотезе, так как в этом случае звезды должны были быть менее голубыми и смещаться к центру кластера, чего не наблюдалось. Более правдоподобной версией оказалось то, что глобулярные кластеры принимали материю из межзвездной среды. Это могло происходить во время прохождения по орбите рядом с газо-пылевым диском родной галактики в период между начальным формированием звезд и вторичным звездообразованием.

Такой сценарий не объясняет некоторых проблем, например, почему молодые звезды отличаются по химическому составу от звезд, из которых, в основном, состоит скопление. Вещество, которое участвовало во вторичном звездообразовании, не должно было содержать больше гелия и отличаться от вещества, сформировавшего кластер. Однако предложенная гипотеза может стать отправной точкой для новых исследований в этом направлении.

Шаровое скопление — большая группа гравитационно связанных звезд возрастом от нескольких до десятка миллиардов лет. Несмотря на многочисленные исследования, некоторые проблемы, связанные с формированием и эволюцией этих кластеров, остаются до сих пор нерешенными.

Александр Еникеев

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl+Enter.