Кулясті зоряні скупчення — це одні з найдавніших об’єктів у Всесвіті. Ранній Всесвіт був наповнений карликовими галактиками, і цілком можливо, що кулясті скупчення є залишками цих стародавніх реліктів. Аналіз зір у скупченнях показує, що їхній вік становить 12—13 мільярдів років. У нещодавно опублікованій статті показано: кулясті скупчення є домівкою для двох різних типів зір — первісних з нормальним хімічним складом і тих, що мають незвичайно велику кількість важких елементів.
Кулясті скупчення — це щільні сферичні сукупності зір, які обертаються навколо зовнішніх областей галактик, зазвичай у галактичному гало. Вони містять сотні тисяч, іноді мільйони зірок, пов’язаних гравітацією. Вони відрізняються від розсіяних скупчень, які є молодшими та менш міцно зв’язаними і містяться головно всередині галактики.
Кулясті скупчення здебільшого складаються із зір з малою масою, бідних металами. Це свідчить про те, що вони утворилися на початку історії Всесвіту до появи важчих елементів. Вивчення кулястих скупчень дає змогу багато чого дізнатися про еволюцію зір, формування галактик і навіть темну матерію. Наша галактика Молочний Шлях є домом для понад 150 відомих кулястих скупчень, таких як добре відоме M13 у північній півкулі або Омега Кентавра в південній півкулі.
Омега Кентавра є найяскравішим кулястим зоряним скупченням на нічному небі. Воно містить близько 10 мільйонів зір і є наймасивнішим кулястим скупченням у Молочному Шляху. Цілком можливо, що кулясті та ядерні (nuclear star clusters, компактний зоряний центр) зоряні скупчення певним чином пов’язані в ході еволюції галактики. Авторські права на зображення: ESO. Фото з сайту www.universetoday.com.
У статті, опублікованій в Astronomy and Astrophysics, група дослідників розширила наше розуміння цих скупчень, розкривши більше про їх формування та динамічну еволюцію. Наукова група під керівництвом Емануеле Далессандро (Emanuele Dalessandro) з Національного інституту астрофізики (National Institute for Astrophysics, INAF) досліджувала численні популяції зір у скупченнях. Вони вивчали зміну положення зір і їхні швидкості в першому 3D-кінематичному аналізі 16 кулястих скупчень.
Науковці використовували дані, отримані за допомогою зонда Gaia («Ґайя») Європейського космічного агентства, Дуже великого телескопа (Very Large Telescope) Європейської південної обсерваторії та Багатоінструментального кінематичного дослідження (Multi Instrument Kinematic Survey), щоб визначити швидкість зір у скупченнях в трьох вимірах. Це була комбінація власного руху (рух по небу) і променевої швидкості (рух до нас і від нас). Для збору вимірювань використовували дані спектроскопічного огляду.
Враження художника про космічний зонд Gaia, який виявляє штучні сигнали від далекої зоряної системи. У цій схемі синхронізації мешканці зоряної системи посилають сигнал незабаром після того, як спостерігають наднову, яку також бачать телескопи на Землі. Авторські права на зображення: Danielle Futselaar / Breakthrough Listen. Фото з сайту www.universetoday.com.
Утворення та еволюція кулястих скупчень було одним із найгостріше обговорюваних питань протягом останніх кількох десятиліть. Значення їх розуміння величезне, пояснює Далессандро, «оскільки вони не тільки допомагають нам перевірити космологічні моделі формування Всесвіту через їхній вік, але також забезпечують природні лабораторії для вивчення формування, еволюції та хімічного збагачення галактик». Розуміння фізичних процесів, що стоять за їх формуванням, було головним для розуміння того, як вони розвиваються. Це було метою дослідження, яке вперше показало, що кулясте скупчення утворюється через багаторазове зореутворення.
За інф. з сайту www.universetoday.com підготував Іван Крячко
