О блокировках  |  На основном сайте Граней: https://graniru.org/Society/Science/m.139674.html

статья Шаровые скопления раскрыли секрет формирования звезд

Максим Борисов, 07.08.2008
Hubble ACS Images of Virgo Cluster Galaxies: NGC 4660, NGC 4458, IC 3506, and VCC 1993. Фото NASA, ESA, and E. Peng (Peking University, Beijing)

Hubble ACS Images of Virgo Cluster Galaxies: NGC 4660, NGC 4458, IC 3506, and VCC 1993. Фото NASA, ESA, and E. Peng (Peking University, Beijing)

C помощью камеры ACS (Advanced Camera for Surveys) космического телескопа NASA "Хаббл" (Hubble Space Telescope) международная группа астрономов сумела идентифицировать свыше 11 тысяч шаровых звездных скоплений (globular clusters - GCs) в скоплении галактик в Деве. Возраст большей части этих объектов превышает 5 миллиардов лет. Скопление Девы (с центром в созвездии Девы) состоит из более чем двух тысяч галактик - это самое близкое к нам из всех крупных скоплений, оно находится приблизительно в 54 миллионах световых лет от Земли. В ходе обзора ACS Virgo Cluster Survey исследовались скопления звезд примерно в сотне галактик самых разных размеров и форм, имеющих самую различную яркость (в том числе и в слабых, карликовых галактиках). К сожалению, даже относительная близость скопления в Деве не позволяет земным телескопам отличать размытые шаровые скопления от фоновых звезд в нашей и других близких галактиках, однако "Хаббл" все-таки справился с этой задачей, позволив опознать и изучить приблизительно 90% шаровых скоплений во всех выбранных регионах (публикация в Astrophysical Journal 1 июля, в открытом доступе статью можно найти на сайте препринтов arXiv.org).

Шаровые скопления представляют собой сравнительно компактные образования, состоящие из сотен тысяч или даже миллионов древних звезд. Многие шаровые скопления ведут свою историю со времен самой ранней Вселенной, когда ее возраст исчислялся всего лишь несколькими сотнями миллионов лет (Большой взрыв, породивший наш мир, случился 13,7 миллиарда лет назад). В нашей собственной Галактике насчитывается около 150 шаровых скоплений. Каждое такое скопление, согласно современным представлениям, формировалось в результате отдельного всплеска звездообразования, после которого родившиеся звезды выдували прочь тот газ, из которого могли бы в принципе рождаться следующие поколения звезд, поэтому и населяют их в основном звезды-ровестницы.

Интересным результатом можно назвать вывод, согласно которому эти скромные долгожители рождались не равномерно от галактики к галактике, а выбирали места наиболее плотного скопления газа, где звездообразование происходит ускоренными темпами. Так, уже давно было известно, что гигантская эллиптическая галактика в самом центре скопления галактик - M87 - содержит гораздо большее число шаровых скоплений, чем предсказывают стандартные модели. Это таинственное обстоятельство нуждалось в дополнительных объяснениях.

"Наше новое исследование показывает, что эффективность формирования звездного скопления напрямую зависит от окружающей среды, - поясняет Патрик Коте (Patrick Cote) из Астрофизического института имени Герхарда Герцберга (Herzberg Institute of Astrophysics) в Виктории (в канадской провинции Британская Колумбия). - Ведь карликовые галактики, которые находятся ближе всего к переполненному центру Девы, содержат гораздо больше шаровых скоплений, чем те, что удалены от него".

Группа обнаружила обилие шаровых скоплений в большинстве карликовых галактик, расположенных в радиусе трех миллионов световых лет от центра галактического скопления (где содержится гигантская эллиптическая галактика M87). Причем количество шаровых скоплений даже в карликовых галактиках порой исчислялось десятками, что удивительно много для таких маломассивных образований. А чем дальше от центра скопления галактик - тем шаровых скоплений меньше... Правда, в самой непосредственной близости от центра в малых галактиках шаровых скоплений почти не встречается, они, вероятно, были "перехвачены" M87 в тот момент, когда оказались в опасной близости от галактического сверхцентра.

"Мы не нашли практически никаких шаровых скоплений в галактиках, находящихся в радиусе 130 тысяч световых лет от M87. Это позволяет предположить, что гигантская галактика лишила меньшие галактики их звездных скоплений, - объясняет Эрик Пэн (Eric Peng) из Пекинского университета (Китай), ведущий автор данного исследования. - Эти меньшие галактики таким образом вносят свой вклад в пополнение M87".

Свидетельства галактического каннибализма M87 дает также и анализ состава звезд, входящих в шаровые скопления (спектроскопическими методами). Дело в том, что в самой галактике M87 содержится в три раза больше тяжелых элементов (вроде железа), чем в имеющихся там же шаровых скоплениях. Это, собственно, и означает их "чужеродное" происхождение - поступление из бедных металлами карликовых галактик.

"Формирование звезд возле центра скопления Девы происходило с большой интенсивностью за короткое время и в условиях ограниченного пространства, - отметил Эрик Пэн. - Возможно, благодаря этому звездообразование оказалось более стремительным и более эффективным, чем рождение звезд на окраинах. Высокую скорость образования звезд можно объяснить также гравитационным коллапсом с участием темного вещества - невидимой формы материи, концентрация которой гораздо выше возле центра скопления. Фактически, M87 находится в центре огромного сверхскопления темного вещества, и многочисленные шаровые скопления около этого центра, вероятно, сформировались в ранней истории скопления Девы. А вот звездообразование вдали от центральной области уже не могло быть столь интенсивным; там рождались менее массивные звездные скопления, которые со временем просто рассеялись".

Источники:
Globular Clusters Tell Tale of Star Formation in Nearby Galaxy Metropolis - HubbleSite - NewsCenter
Globular Clusters Like to Be Near the Center of the Action - Universe Today
The ACS Virgo Cluster Survey XV. The Formation Efficiencies of Globular Clusters in Early-Type Galaxies: The Effects of Mass and Environment - arXiv.org - astro-ph


Максим Борисов, 07.08.2008


новость Новости по теме