Малометалличные звезды указали на чужеродное происхождение Омеги Центавра

Астрономы получили новое доказательство того, что шаровое скопление Омега Центавра может быть остатком карликовой галактики, поглощенной Млечным Путем в прошлом. На это, по мнению ученых, указывает факт обнаружения в скоплении группы звезд с низким уровнем металличности. Препринт работы опубликован на портале arXiv.org.

Шаровые звездные скопления представляют собой одни из самых старых из известных во Вселенной звездных систем и содержат десятки и сотни тысяч звезд нескольких поколений. Считается, что самые массивные и сложные по структуре шаровые скопления во Млечном Пути возникли как ядра разрушенных приливными силами карликовых галактик, однако данных наблюдений, подтверждающих эту идею, крайне мало. Единственным случаем установления подобной взаимосвязи считается шаровое скопление М54, которое входит в состав карликовой эллиптической галактики в Стрельце, которая сливается с Млечным Путем.

Шаровое скопление Омега Центавра, расположенное на расстоянии около 15800 световых лет от Солнца, является наиболее крупным, массивным и ярким в нашей галактике из известных на сегодня, и имеет ретроградную орбиту. Считается, что оно может представлять собой звездное скопление из ядра разрушенной галактики Секвойя или более массивной галактики Гайя-Энцелад, которую Млечный Путь поглотил более десяти миллиардов лет назад. В пользу этого говорят данные моделирований, а также недавно обнаруженный длинный звездный поток, который простирается на несколько градусов вдоль орбиты скопления.

Группа астрономов во главе с Кристианом Джонсоном (Christian Johnson) сообщила о результатах наблюдений за 395 голубоватыми звездами из ветви красных гигантов в Омега Центавра при помощи спектрографа MSpec, установленного на 6,5-метровом телескопе Клея в обсерватории Лас-Кампанас. Задачей ученых был поиск звезд скопления, которые могли быть частью популяции звезд галактики-прародителя и выделялись своим составом, например, имели очень низкий или очень высокий уровень металличности. 

Металличность (содержание в веществе звезды химических элементов тяжелее водорода и гелия) определяют как разность логарифмов отношения концентрации атомов железа к атомам водорода в исследуемой звезде и в Солнце, которое является своеобразной точкой отсчета. Например, для старых звезд значение [Fe/H] составляет от −2 до −1, что означает, что содержание тяжелых элементов в них меньше солнечного в 10-100 раз.

В итоге ученым удалось найти 11 звезд, для которых значение [Fe/H] составляет от -2,3 до -2,52. Они намного беднее металлами, чем остальное звездное население скопления, для которого оценка [Fe/H] находится на уровне -1,7. Большинство найденных звезд сосредоточены в центре скопления, их кинематические свойства не сильно отличаются от других звезд, более богатых металлами. Авторы считают, что факт обнаружения таких светил говорит в пользу связи Омеги Центавра с разрушенной Млечным Путем карликовой галактикой в прошлом. Существует и альтернативная версия, которая предполагает слияние Омеги Центавра с другим звездным скоплением, однако она считается менее вероятной.

Ранее мы рассказывали о том, как астрономы нашли самую бедную металлами карликовую галактику и самую яркую звезду с низкой металличностью.

Александр Войтюк