Астрономы случайно открыли экстремально бедное металлами шаровое скопление в соседней галактике

Астрономы случайно нашли в самой близкой к нам спиральной галактике Туманность Андромеды шаровое скопление, в котором содержание элементов тяжелее водорода и гелия примерно в 800 раз меньше, чем у Солнца. Это плохо согласуется с теориями формирования подобных объектов и галактик, что требует их пересмотра. Статья опубликована в журнале Nature

Шаровые скопления представляют собой плотные гравитационно-связанные системы, содержащие десятки и сотни тысяч звезд, и обнаруживаются во всех крупных галактиках. В Млечном Пути их насчитывается несколько сотен штук, а возраст этих объектов сравним с возрастом Млечного Пути, что позволяет по ним изучать ранние стадии формирования и эволюции галактик, в частности накладывать ограничения по содержанию химических элементов в галактиках в ранней Вселенной. Ближайшая к нам спиральная галактика М31 (или Туманность Андромеды) также обладает системой из нескольких сотен шаровых скоплений, которые пространственно и кинематически совпадают со звездами во внешних частях галактики и разделяются на две подгруппы.

Группа астрономов во главе с Сореном Ларсеном (Soren Larsen) из Университета Неймегена сообщила о результатах наблюдений за шаровым скоплением RBC EXT8 в галактике М31, которое характеризуется экстремально низким уровнем содержания металлов (элементов, тяжелее водорода и гелия). Открытие было сделано случайно, в ходе наблюдений за шаровыми скоплениями Млечного Пути при помощи спектрометра HIRES (High Resolution Echelle Spectrometer), установленного на одном из телескопов обсерватории Кека, в октябре 2019 года, а архивные снимки, полученные телескопом CFHT (Canada-France-Hawaii Telescope), позволили определить размеры скопления.

Анализ данных показал, что RBC EXT8 является одним из самых ярких шаровых скоплений в М31, принадлежит к гало галактики и находится на расстоянии 27 килопарсек от ее центра. Оно достаточно массивное и компактное, его возраст составляет более восьми миллиардов лет. Оказалось, что уровень содержания железа в скоплении примерно в 800 раз ниже, чем у Солнца, и примерно в три раза ниже, чем у уже известных малометалличных шаровых скоплений. Кроме того, скопление содержит крайне мало магния, который является одним из элементов, производимых в ходе α-процесса, однако демонстрирует повышенное содержание кремния, кальция и титана по сравнению с Солнцем. Все эти свойства скопления плохо согласуются с текущими представлениями об минимальном уровне металличности для шаровых скоплений и теории о том, что массивные шаровые скопления не могут образоваться при такой низкой металличности.

Ранее мы рассказывали о том, как малометалличные звезды указали на чужеродное происхождение шарового скопления Омеги Центавра и где находится самая бедная металлами карликовая галактика.

Александр Войтюк