Звездные кладбища Млечного Пути: Как гравитация разрывает древние скопления

Представляете ли вы себе что-то, что уцелело неизменным миллиарды лет? Традиционно шаровые звездные скопления считались именно этим — древними окаменелостями ранних лет нашей галактики. Но что произойдет, если эти древние структуры не столь стабильны, как мы предполагали?

Открытие

Новые наблюдения показывают, что одно из этих звездных скоплений, названное NGC 6569, на самом деле находится в процессе распада. Астрономы наблюдают, как звезды этого скопления отделяются и гравитационно притягиваются к центру Млечного Пути.

Считается, что этому звездному скоплению около 13 миллиардов лет. Оно медленно, но верно теряет звезды, которые направляются к центральной выпуклости нашей галактики. Это как медленный, космический каннибализм, где гравитация играет ключевую роль.

«Мы провели первое широкоугольное спектроскопическое исследование со средней резолюцией NGC 6569. Результаты показывают, что этот кластер активно теряет звезды из-за приливных возмущений», — отмечают исследователи. Это открытие является редким доказательством процесса распада этих объектов, которые в противном случае считаются стабильными.

Где находится NGC 6569?

NGC 6569 расположен примерно в 35 500 световых годах от Земли, глубоко в сердце Млечного Пути. Это область, перенаселенная звездами, где миллионы солнц скопились на сравнительно небольшой площади. Скопление довольно массивное, с массой примерно в 230 000 раз больше, чем у нашего Солнца. Звезды в нем содержат больше тяжелых элементов, чем многие другие шаровые скопления.

Работа в этой области особенно трудна. Большая плотность звезд затрудняет различение звезд NGC 6569 от других звезд в этой зоне.

Инструменты астрономов

Чтобы преодолеть эту проблему, ученые использовали Англо-австралийский телескоп в рамках исследования «Внеприливные звезды выпуклости Млечного Пути» (MWBest). Цель состояла в том, чтобы понять, как шаровые скопления разрушаются гравитационными силами вблизи центра нашей галактики.

Команда проанализировала спектры 303 звезд в и вокруг NGC 6569. Эти спектры позволяют ученым определять химический состав и скорость звезд. С этими данными, в сочетании с точными измерениями собственного движения, они смогли идентифицировать звезды, которые когда-то были частью NGC 6569, но теперь удаляются от него.

Что обнаружили?

Результаты впечатляют. Астрономы обнаружили 40 звезд, расположенных далеко за пределами основного тела скопления — на расстояниях от 7 до 30 угловых минут от центра. Все эти звезды имеют те же химические и кинематические характеристики, что и звезды в NGC 6569. Это указывает на то, что они оторваны от гравитационного притяжения Млечного Пути.

Пять из этих звезд образуют слабый ореол из обломков вокруг NGC 6569. Это показывает, что скопление буквально оставляет след из потерянных звезд. Сравнение звезд, все еще связанных со скоплением, со звездами в окрестностях показывает, что около 35% этих звезд имеют то же движение, что и NGC 6569. Это означает, что скопление «погружено» в свой собственный след из обломков.

Космические часы

Используя химические данные и динамическое моделирование, ученые подсчитали, что NGC 6569 теряет массу со скоростью от одной до полутора солнечных масс каждые миллион лет. В миллиардной временной шкале это составляет около 5,6% от общей массы скопления.

Этот результат помогает решить давнюю проблему в астрономии. Теоретические модели давно предсказывают, что шаровые скопления вблизи центра галактики должны терять массу. Прямые наблюдения этого процесса, особенно в центральной выпуклости, были скудными.

Хотя около четверти шаровых скоплений в галактическом ореоле имеют приливные «хвосты», такие структуры трудно обнаружить в центральной выпуклости. Это исследование показывает, что приливные нарушения там возможны и активны в настоящее время.

Значение открытия

Результаты показывают, что скопления, такие как NGC 6569, играют важную роль в формировании центральной выпуклости Млечного Пути. Они постепенно передают свои звезды ей. С другой стороны, ученые подчеркивают ограничения исследования. Предположение, что скопление движется через «трубу» своих приливных обломков, остается гипотезой, которая должна быть подтверждена.

Вопрос: что еще могут рассказать нам эти древние звездные скопления об эволюции нашей галактики? Являются ли они просто пассивными объектами или активными участниками космического танца? И что еще мы узнаем о темной материи, которая окружает эти скопления?