Шаровые скопления со временем развиваются интересными способами

Шаровые скопления являются одними из старейших объектов во Вселенной. Ранняя Вселенная была заполнена карликовыми галактиками, и вполне возможно, что шаровые скопления являются остатками этих древних реликтов. Анализ звезд в скоплениях показывает возраст в районе 12-13 миллиардов лет. Новая недавно опубликованная статья показывает, что шаровые скопления являются домом для двух различных типов звезд: первичных с нормальным химическим составом и тех, у которых необычно большое количество более тяжелых элементов. 

Шаровые скопления — это плотные сферические скопления звезд, которые вращаются вокруг внешних областей галактик, обычно в галактическом гало. Они содержат сотни тысяч, иногда миллионы звезд, связанных вместе гравитацией. Они отличаются от рассеянных скоплений, которые моложе и менее тесно связаны и находятся в основном теле галактики. Шаровые скопления, напротив, являются древними, их возраст обычно составляет от 10 до 13 миллиардов лет. 

Их звездные компоненты в основном состоят из звезд с малой массой и низким содержанием металлов, что позволяет предположить, что они сформировались на ранних этапах истории Вселенной, до появления более тяжелых элементов. Изучение шаровых скоплений может многое рассказать об эволюции звезд, формировании галактик и даже темной материи. Наша собственная Галактика Млечный Путь является домом для более чем 150 известных шаровых скоплений, таких как хорошо известное M13 в северном полушарии или Омега Центавра в южном полушарии.

В статье, недавно опубликованной в Astronomy and Astrophysics, группа исследователей продвинула наше понимание этих скоплений, раскрыв больше информации об их формировании и динамической эволюции. Группа под руководством Эмануэля Далессандро из Национального института астрофизики (INAF) исследовала множественные популяции звезд в скоплениях. Они изучили изменение положения звезд и их скорости в первом трехмерном кинематическом анализе 16 шаровых скоплений. 

Команда использовала данные телескопа Gaia Европейского космического агентства, Очень большого телескопа Европейской южной обсерватории и Многоинструментального кинематического обзора для измерения трехмерной скорости звезд в скоплениях. Это была комбинация собственного движения (движение по небу) и радиальной скорости (движение к нам и от нас). Для сбора измерений использовались данные спектроскопического обзора.

Формирование и эволюция шаровых скоплений были одним из самых горячо обсуждаемых вопросов за последние несколько десятилетий. Значимость их понимания огромна, объясняет Далессандро, «потому что они не только помогают нам проверять космологические модели формирования Вселенной из-за своего возраста, но и предоставляют естественные лаборатории для изучения формирования, эволюции и химического обогащения галактик». Понимание физических процессов, лежащих в основе их формирования, было ключом к пониманию того, как они эволюционируют. Это было целью их исследования, которое впервые показало, что шаровые скопления формируются в результате множественных событий звездообразования.