Кульові зоряні скупчення зазвичай вважаються давніми та стабільними “слідами” раннього Чумацького Шляху, і протягом багатьох років вважалося, що ці компактні скупчення зір майже не змінюються протягом мільярдів років, зберігаючись у своєму первісному вигляді.
Проте, як зазначає Interesting Engineering, нові дослідження показують протилежне. Астрономи помітили, що одне з таких скупчень — NGC 6569 — зараз активно втрачає свої зорі, які під дією гравітації переміщуються у центральну частину Чумацького Шляху.
За даними дослідження, це зоряне скупчення, вік якого приблизно 13 мільярдів років, поступово руйнується під впливом гравітаційних сил галактики, “підживлюючи” центральний балдж новими зірками з чітко вимірюваною швидкістю.
“Ми виконали перше широкопольове спектроскопічне дослідження середньої роздільної здатності для NGC 6569. Наші результати підтверджують, що це скупчення втрачає зорі внаслідок припливного руйнування,” — кажуть автори дослідження.
Це відкриття надає рідкісні прямі докази того, як кульові скупчення поступово розчиняються і змінюють зоряне населення Чумацького Шляху.
Згідно з даними, NGC 6569 розташоване приблизно за 35,5 тисячі світлових років від Землі — глибоко у центральному балджі Чумацького Шляху, де мільйони зір скупчені на невеликій ділянці простору. Скупчення має значну масу — близько 230 тисяч мас Сонця, а його зорі містять більше важких елементів, ніж у багатьох інших кульових об’єктах.
Дослідження таких об’єктів у балджі виявляється складним, адже через високу щільність зір важко відмежувати “учасників” скупчення від випадкових “польових” зір.
Щоб вирішити цю проблему, науковці використали Англо-австралійський телескоп в рамках проєкту Milky Way Bulge Extra-Tidal Star Survey (MWBest). Завдання цього огляду полягає в дослідженні, як кульові скупчення поступово руйнуються під впливом потужних гравітаційних сил біля центру галактики.
Дослідники отримали спектри середньої роздільної здатності для 303 зір у самому NGC 6569 та навколо нього. Ці спектри дозволяють аналізувати хімічний склад зір та їх швидкість руху. Поєднуючи ці дані з точними вимірюваннями власних рухів, команда змогла визначити зорі, які колись належали до скупчення, але тепер віддаляються від нього.
В результаті астрономи виявили 40 зір, розташованих далеко за межами основного тіла скупчення — на відстані від 7 до 30 кутових хвилин від його центру. Всі вони мають схожі хімічні та кінематичні характеристики, властиві NGC 6569.
Ці зорі інтерпретуються як реальні припливні уламки — тобто зірки, які були вирвані зі скупчення під дією гравітаційних сил Чумацького Шляху. П’ять з них, ймовірно, формують слабку оболонку з уламків навколо NGC 6569.
Крім того, порівняння зір, що залишилися у зв’язку зі скупченням, з навколишніми польовими зорями показало, що близько 35% зір у найближчому оточенні мають схожі рухи з NGC 6569. Це свідчить про те, що скупчення фактично “занурене” у свій власний шлейф раніше втрачених зір.
З урахуванням хімічних даних і динамічного моделювання, дослідники підрахували, що NGC 6569 втрачає масу зі швидкістю, що дорівнює від однієї до півтори маси Сонця на мільйон років. В масштабах мільярда років це становить близько 5,6% загальної маси скупчення.
Чому це відкриття важливе
Отримані результати допомагають вирішити давню проблему в астрономії. Теоретичні моделі вже давно припускали, що кульові скупчення поблизу центру галактики з часом повинні втрачати свою масу. Однак прямих підтверджень цього процесу, особливо для скупчень у балджі, було дуже мало.
Хоча приблизно чверть кульових скупчень у галактичному гало мають припливні “хвости”, у центральному балджі виявити такі структури важко через щільність зір та міжзоряний пил. Це дослідження демонструє, що припливне руйнування в балджі не лише можливе — воно відбувається в даний момент.
Результати також свідчать, що такі скупчення, як NGC 6569, відіграють важливу роль у формуванні центрального потовщення Чумацького Шляху, поступово передаючи йому свої зорі.
При цьому автори наголошують на деяких обмеженнях дослідження. Припущення, що скупчення проходить через “трубу” власних припливних уламків, залишається гіпотезою і потребує перевірки за допомогою детальних N-body симуляцій довготривалої еволюції.
У майбутніх дослідженнях науковці планують застосувати цей хіміко-динамічний підхід до інших кульових скупчень у балджі. Це дозволить з’ясувати, скільки з них поступово розчиняються і яку частку зір центрального регіону Чумацького Шляху отримали ці давні зоряні системи.
“Розширення цього підходу на повну вибірку MWBest врешті-решт дозволить точно визначити загальну роль руйнування кульових скупчень у формуванні галактичного балджа,” — підсумували автори дослідження.
Дослідження космосу
Нагадаємо, астрономи за допомогою телескопа “Габбл” уперше отримали знімки “інкубатора планет” — найбільшого планетарного диска, який коли-небудь спостерігався навколо молодої зірки.
На думку дослідників, величезний диск газу і пилу обертається навколо молодої зірки на відстані приблизно 1000 світлових років від Землі, породжуючи нові планети. Це найбільший диск з усіх, виявлених астрономами, і його поведінка є унікальною.
