Согласно последним данным Космической рентгеновской обсерватории "Чандра" (Chandra X-ray Observatory), у самых старых объектов во Вселенной еще все впереди. Оказалось, что шаровые скопления могут быть значительно менее зрелыми, чем считалось раньше.
Шаровые скопления - плотные звездные кластеры, включающие в себя до нескольких миллионов звезд, являются одними из самых старых объектов во Вселенной. Их возраст оценивают в 9-13 миллиардов лет. Поэтому в их состав входят некоторые из первых звезд, сформировавшихся в галактиках, и понимание их эволюции является решающим для понимания эволюции галактик.
"Долгое время шаровые скопления использовали как прекрасные природные лаборатории для изучения эволюции и взаимодействия звезд", - говорит Джон Фрего (John Fregeau) из Северо-Западного университета, который проводил эти исследования. - "Поэтому было бы здорово обнаружить что-нибудь новое и фундаментальное в их развитии".
Принято считать, что шаровые скопления в процессе
развития проходят через три стадии, которые соответствуют юности, зрелости и старости. Эти периоды относятся к эволюционному состоянию кластера, а не к физическому возрасту входящих в него отдельных звезд.
В стадии юности звезды возле центра скопления коллапсируют внутрь. Зрелость - это фаза, когда взаимодействие двойных звезд возле центра скопления предотвращает его дальнейший коллапс. Наконец, старость описывает состояние, когда двойные звезды в центре разрушены или вытолкнуты, и центр скопления коллапсирует.
Многие годы ученые считали, что большинство шаровых скоплений находятся в стадии зрелости, а остальные приближаются к концу своего развития. Но данные телескопа "Чандра" и теоретические расчеты показывают, что это может быть не так.
Когда одиночные и двойные звезды взаимодействуют в густонаселенных центрах шаровых скоплений, могут образоваться двойные звезды, которые обмениваются веществом и испускают рентгеновское излучение. Поскольку считается, что такие двойные звезды образуются в середине жизни скопления, и исчезают в его старости, относительное число рентгеновских источников позволяет понять, на какой стадии развития находится скопление.
Новые исследования 13 шаровых скоплений нашей Галактики, проведенные Фрего, показывают, что три из них имеют необычно большое количество рентгеновских источников (рентгеновских двойных звезд), то есть что они находятся в стадии зрелости. Раньше эти скопления были отнесены к старым из-за высокой концентрации звезд в их центрах, что является еще одним безошибочным показателем возраста, используемым астрономами. Это значит, что большинство шаровых скоплений, включая и остальные десять, изученных Фрего, на самом деле находятся не в стадии зрелости, а в стадии юности.
"Это удивительно - что объекты, которые считаются одними из самых старых во Вселенной, на самом деле могут оказаться очень незрелыми", - говорит Фрего, чья статья появилась в "Астрономическом журнале". - "Это значительно изменит наши представления о текущей стадии развития шаровых скоплений".
Если эти данные подтвердятся, они помогут согласовать другие наблюдения с недавней теоретической работой, которая наводит на мысль, что плотность концентрации звезд в центре наиболее развитых шаровых скоплений указывает на среднюю, а не завершающую фазу эволюции. Другие теоретические исследования предполагают, что для достижения шаровыми скоплениями старости потребуется время, большее, чем настоящий возраст Вселенной.
Кроме лучшего понимания основ эволюции шаровых скоплений, этот результат помогает описать взаимодействие звезд в плотных окружающих средах. Он также делает ненужным привлечение экзотических механизмов - включающих, например, черные дыры - для объяснения, почему многие зрелые скопления не коллапсируют.
"Чтобы разобраться в наблюдениях и сохранить старую теорию, было разработано несколько экзотических сценариев, включая и мой собственный", - говорит Фрего. - "Если этот результат подтвердится, необходимость в подобных причудливых объяснениях отпадет".
Центр космических полетов Маршалла (НАСА) в Хантсвилле, штат Алабама, руководит проектом "Чандра" по поручению Дирекции научных космических программ НАСА. Смитсоновская астрофизическая обсерватория управляет научной деятельностью и полетами из Центра рентгеновской астрономии "Чандра" в Кэмбридже, Массачусетс.
Дополнительная информация и изображения доступны по адресу http://chandra.harvard.edu
Источник:
NASA
Шаровые скопления - плотные звездные кластеры, включающие в себя до нескольких миллионов звезд, являются одними из самых старых объектов во Вселенной. Их возраст оценивают в 9-13 миллиардов лет. Поэтому в их состав входят некоторые из первых звезд, сформировавшихся в галактиках, и понимание их эволюции является решающим для понимания эволюции галактик.
"Долгое время шаровые скопления использовали как прекрасные природные лаборатории для изучения эволюции и взаимодействия звезд", - говорит Джон Фрего (John Fregeau) из Северо-Западного университета, который проводил эти исследования. - "Поэтому было бы здорово обнаружить что-нибудь новое и фундаментальное в их развитии".
Принято считать, что шаровые скопления в процессе
развития проходят через три стадии, которые соответствуют юности, зрелости и старости. Эти периоды относятся к эволюционному состоянию кластера, а не к физическому возрасту входящих в него отдельных звезд.В стадии юности звезды возле центра скопления коллапсируют внутрь. Зрелость - это фаза, когда взаимодействие двойных звезд возле центра скопления предотвращает его дальнейший коллапс. Наконец, старость описывает состояние, когда двойные звезды в центре разрушены или вытолкнуты, и центр скопления коллапсирует.
Многие годы ученые считали, что большинство шаровых скоплений находятся в стадии зрелости, а остальные приближаются к концу своего развития. Но данные телескопа "Чандра" и теоретические расчеты показывают, что это может быть не так.
Когда одиночные и двойные звезды взаимодействуют в густонаселенных центрах шаровых скоплений, могут образоваться двойные звезды, которые обмениваются веществом и испускают рентгеновское излучение. Поскольку считается, что такие двойные звезды образуются в середине жизни скопления, и исчезают в его старости, относительное число рентгеновских источников позволяет понять, на какой стадии развития находится скопление.
Новые исследования 13 шаровых скоплений нашей Галактики, проведенные Фрего, показывают, что три из них имеют необычно большое количество рентгеновских источников (рентгеновских двойных звезд), то есть что они находятся в стадии зрелости. Раньше эти скопления были отнесены к старым из-за высокой концентрации звезд в их центрах, что является еще одним безошибочным показателем возраста, используемым астрономами. Это значит, что большинство шаровых скоплений, включая и остальные десять, изученных Фрего, на самом деле находятся не в стадии зрелости, а в стадии юности.
"Это удивительно - что объекты, которые считаются одними из самых старых во Вселенной, на самом деле могут оказаться очень незрелыми", - говорит Фрего, чья статья появилась в "Астрономическом журнале". - "Это значительно изменит наши представления о текущей стадии развития шаровых скоплений".
Если эти данные подтвердятся, они помогут согласовать другие наблюдения с недавней теоретической работой, которая наводит на мысль, что плотность концентрации звезд в центре наиболее развитых шаровых скоплений указывает на среднюю, а не завершающую фазу эволюции. Другие теоретические исследования предполагают, что для достижения шаровыми скоплениями старости потребуется время, большее, чем настоящий возраст Вселенной.
Кроме лучшего понимания основ эволюции шаровых скоплений, этот результат помогает описать взаимодействие звезд в плотных окружающих средах. Он также делает ненужным привлечение экзотических механизмов - включающих, например, черные дыры - для объяснения, почему многие зрелые скопления не коллапсируют.
"Чтобы разобраться в наблюдениях и сохранить старую теорию, было разработано несколько экзотических сценариев, включая и мой собственный", - говорит Фрего. - "Если этот результат подтвердится, необходимость в подобных причудливых объяснениях отпадет".
Центр космических полетов Маршалла (НАСА) в Хантсвилле, штат Алабама, руководит проектом "Чандра" по поручению Дирекции научных космических программ НАСА. Смитсоновская астрофизическая обсерватория управляет научной деятельностью и полетами из Центра рентгеновской астрономии "Чандра" в Кэмбридже, Массачусетс.
Дополнительная информация и изображения доступны по адресу http://chandra.harvard.edu
Источник:
NASA
Комментариев нет:
Отправить комментарий