Шаровые скопления раскрыли секрет формирования звезд
C помощью камеры ACS (Advanced Camera for Surveys) космического телескопа NASA "Хаббл" (Hubble Space Telescope) международная группа астрономов сумела идентифицировать свыше 11 тысяч шаровых звездных скоплений (globular clusters - GCs) в скоплении галактик в Деве. Возраст большей части этих объектов превышает 5 миллиардов лет. Скопление Девы (с центром в созвездии Девы) состоит из более чем двух тысяч галактик - это самое близкое к нам из всех крупных скоплений, оно находится приблизительно в 54 миллионах световых лет от Земли. В ходе обзора ACS Virgo Cluster Survey исследовались скопления звезд примерно в сотне галактик самых разных размеров и форм, имеющих самую различную яркость (в том числе и в слабых, карликовых галактиках). К сожалению, даже относительная близость скопления в Деве не позволяет земным телескопам отличать размытые шаровые скопления от фоновых звезд в нашей и других близких галактиках, однако "Хаббл" все-таки справился с этой задачей, позволив опознать и изучить приблизительно 90% шаровых скоплений во всех выбранных регионах (публикация в Astrophysical Journal 1 июля, в открытом доступе статью можно найти на сайте препринтов arXiv.org).
Шаровые скопления представляют собой сравнительно компактные образования, состоящие из сотен тысяч или даже миллионов древних звезд. Многие шаровые скопления ведут свою историю со времен самой ранней Вселенной, когда ее возраст исчислялся всего лишь несколькими сотнями миллионов лет (Большой взрыв, породивший наш мир, случился 13,7 миллиарда лет назад). В нашей собственной Галактике насчитывается около 150 шаровых скоплений. Каждое такое скопление, согласно современным представлениям, формировалось в результате отдельного всплеска звездообразования, после которого родившиеся звезды выдували прочь тот газ, из которого могли бы в принципе рождаться следующие поколения звезд, поэтому и населяют их в основном звезды-ровестницы.
Интересным результатом можно назвать вывод, согласно которому эти скромные долгожители рождались не равномерно от галактики к галактике, а выбирали места наиболее плотного скопления газа, где звездообразование происходит ускоренными темпами. Так, уже давно было известно, что гигантская эллиптическая галактика в самом центре скопления галактик - M87 - содержит гораздо большее число шаровых скоплений, чем предсказывают стандартные модели. Это таинственное обстоятельство нуждалось в дополнительных объяснениях.
"Наше новое исследование показывает, что эффективность формирования звездного скопления напрямую зависит от окружающей среды, - поясняет Патрик Коте (Patrick Cote) из Астрофизического института имени Герхарда Герцберга (Herzberg Institute of Astrophysics) в Виктории (в канадской провинции Британская Колумбия). - Ведь карликовые галактики, которые находятся ближе всего к переполненному центру Девы, содержат гораздо больше шаровых скоплений, чем те, что удалены от него".
Группа обнаружила обилие шаровых скоплений в большинстве карликовых галактик, расположенных в радиусе трех миллионов световых лет от центра галактического скопления (где содержится гигантская эллиптическая галактика M87). Причем количество шаровых скоплений даже в карликовых галактиках порой исчислялось десятками, что удивительно много для таких маломассивных образований. А чем дальше от центра скопления галактик - тем шаровых скоплений меньше... Правда, в самой непосредственной близости от центра в малых галактиках шаровых скоплений почти не встречается, они, вероятно, были "перехвачены" M87 в тот момент, когда оказались в опасной близости от галактического сверхцентра.
"Мы не нашли практически никаких шаровых скоплений в галактиках, находящихся в радиусе 130 тысяч световых лет от M87. Это позволяет предположить, что гигантская галактика лишила меньшие галактики их звездных скоплений, - объясняет Эрик Пэн (Eric Peng) из Пекинского университета (Китай), ведущий автор данного исследования. - Эти меньшие галактики таким образом вносят свой вклад в пополнение M87".
Свидетельства галактического каннибализма M87 дает также и анализ состава звезд, входящих в шаровые скопления (спектроскопическими методами). Дело в том, что в самой галактике M87 содержится в три раза больше тяжелых элементов (вроде железа), чем в имеющихся там же шаровых скоплениях. Это, собственно, и означает их "чужеродное" происхождение - поступление из бедных металлами карликовых галактик.
"Формирование звезд возле центра скопления Девы происходило с большой интенсивностью за короткое время и в условиях ограниченного пространства, - отметил Эрик Пэн. - Возможно, благодаря этому звездообразование оказалось более стремительным и более эффективным, чем рождение звезд на окраинах. Высокую скорость образования звезд можно объяснить также гравитационным коллапсом с участием темного вещества - невидимой формы материи, концентрация которой гораздо выше возле центра скопления. Фактически, M87 находится в центре огромного сверхскопления темного вещества, и многочисленные шаровые скопления около этого центра, вероятно, сформировались в ранней истории скопления Девы. А вот звездообразование вдали от центральной области уже не могло быть столь интенсивным; там рождались менее массивные звездные скопления, которые со временем просто рассеялись".
Источники:
Globular Clusters Tell Tale of Star Formation in Nearby Galaxy Metropolis - HubbleSite - NewsCenter
Globular Clusters Like to Be Near the Center of the Action - Universe Today
The ACS Virgo Cluster Survey XV. The Formation Efficiencies of Globular Clusters in Early-Type Galaxies: The Effects of Mass and Environment - arXiv.org - astro-ph
Статьи по теме
Доказано наличие сегрегации по массам в шаровых скоплениях
Получены первые надежные наблюдательные свидетельства в пользу теории, согласно которой в шаровых скоплениях протекают процессы так называемой "сегрегации по массам". Более массивные звезды постепенно замедляют свое движение и оказываются ближе к центру скопления, ну а более легкие набирают скорость и сдвигаются к периферии.
Новый класс черных дыр найден в шаровом скоплении
Астрономы нашли крупную черную дыру там, где искать подобные объекты мало кто решался - в шаровом скоплении одной из ближайших к нам эллиптических галактик - NGC 4472 из скопления Девы (примерно в 50 миллионах световых лет от Земли).
Столкновение галактик дает жизнь новым звездам
Удивительную картину сталкивающихся галактик удалось рассмотреть в новых подробностях благодаря космическому телескопу "Хаббл". Новые наблюдения позволили сделать вывод о том, что большинство наблюдаемых звездных скоплений со временем рассеивается, разметав свои звезды по всему объему взаимодействующих галактик.
Среди карликовых галактик найдены хоббиты
Ускорившиеся темпы открытий новых спутников Млечного пути заставляют предположить, что еще очень много таких "компаньонов" остаются незамеченными, ну а это в свою очередь можно считать вызовом существующим моделям темного вещества в виде "теплых", быстро перемещающихся частиц.
Убийца небесных карликов не любит регби
Описание движения звездных потоков от разорванных Млечным путем карликовых галактик позволило заключить, что ореол из темной материи вокруг нашей Галактики имеет сферическую форму, а вовсе не вытянут наподобие мяча для регби, как считалось ранее.
Величайшие взрывы как последствия звездных "измен"
Новое исследование заставляет признать, что полной ясности с гамма-всплесками все еще нет, и механизмы, породившие на свет большую часть исследованных коротких GRBs, могут быть более изощренными - с предварительным обменом звездными компаньонами в пределах шаровых скоплений.
Новый гигантский компаньон Млечного пути
Найден новый компаньон Млечного пути, который оказался настолько обширным, что это само по себе прежде препятствовало его выявлению: данное скопление охватывает на небе пространство, почти в 5 тысяч раз превышающее размеры полной луны!
Раскрыта тайна самых раскрученных звезд
Новые наблюдения позволили получить ответ на вопрос о том, благодаря чему специфические космические объекты, называемые миллисекундными пульсарами, так здорово раскручиваются.
Открыт самый мелкий спутник Млечного пути
Астрономам, занимающимся анализом данных от автоматизированного Слоановского цифрового обзора неба, удалось добавить к "контингенту" карликовых галактик Млечного пути очень "мелкий" тринадцатый спутник.
Рекордная сдача звездного "металлолома"
Европейским астрономам удалось выявить самую богатую гелием группу звезд из всех, что до сих пор были исследованы. Эти звезды входят в состав шарового скопления Омега Центавра.
Найден таинственный новый компаньон Млечного пути
С помощью программы Слоановского цифрового обзора неба удалось выявить ранее никем не замеченную группу звезд. Эти данные могут пролить новый свет на историю формирования звездного ореола Млечного пути, а также разрешить загадку с предсказанием модели преобладания во Вселенной так называемого "холодного темного вещества".
Сколько годков Галактике
Получена важная информация о возрасте Млечного пути. Новая оценка основана на измерении уровня бериллия-9 в древнейших звездах шаровых скоплений - спутников нашей Галактики. Таким образом выяснилось, что она существует уже около 13,6 миллиарда лет (плюс-минус 800 миллионов).
Туманность Андромеды - каннибал у нас на пороге
Удалось ясно разглядеть, как Андромеда рвет на части одну из своих спутниковых галактик, и открыть 14 ранее неизвестных шаровых скоплений, обращающихся по удаленным от центра галактики орбитам. Эти скопления, вероятно, остались с того времени, когда Андромеда сожрала их родительские галактики. Увы, каннибализм - это обычное дело в мире галактик. Собственно, так они в основном и растут, и наш Млечный путь в этом смысле - не исключение.
Первые звезды не были одиноки: астрономы нашли небывало древнюю планету
Астрономы нашли самую древнюю и самую далекую из всех известных на сегодняшний момент планет. Она движется по орбите вокруг двойной квазизвездной системы в созвездии Скорпиона на расстоянии 5 600 световых лет от Земли. Новое открытие дарит нам надежду, что и в нашей Галактике формирование планет, возможно, началось гораздо раньше, чем о том говорят современные теории, а своими планетными системами при этом обладают едва ли не все звезды.
Столкновение двух безумных гигантских колес на скорости 10 млн км в час
На этой выразительной фотографии, полученной с помощью космического телескопа "Хаббл", запечатлена пыльная спиральная галактика, которая, вращаясь, проходит через другую большую яркую галактику NGC 1275. Рентгеновское и радиоизлучение с большой вероятностью указывают на наличие черной дыры в центре этой яркой галактики. NGC 1275 находится от нас на расстоянии примерно 235 млн световых лет в созвездии Персея.
Хищники небесной реки
NGC 1132 - это результат давнего масштабного слияния галактик, в результате которого возник один гигантский объект - эллиптическая галактика - эллиптический гигант, по своим размерам многократно превосходящий галактики обычные.
Шаровое скопление может оказаться остатком галактики
Астрономы ломают голову над странным древним звездным скоплением, содержащим сразу три поколения звезд вместо обычного для таких образований одного. Некоторые исследователи даже считают, что такое скопление может оказаться остатком небольшой галактики, которая когда-то была захвачена и разорвана на части Млечным путем.
Мигранты-вампиры прикинулись юными вундеркиндами
Яркие гигантские звезды, обнаруженные неожиданно близко от центральной сверхмассивной черной дыры Млечного пути, могут оказаться не юными "вундеркиндами", как полагали до сих пор, а замаскировавшимися старичками. Новую гипотезу предложили американские астрофизики Дуглас Лин и Стивен Мюррей.
Дыра под космическим Сомбреро
Орбитальный телескоп "Хаббл" обратил свой взор на одну из самых величественных и "фотогеничных" галактик во Вселенной, известную под прозвищем Сомбреро (M104). Отличительный признак этой галактики - светящееся белое выпуклое ядро, окруженное мощными пылевыми зонами.
Микроквазар ворвался в нашу Галактику из соседнего шарового скопления
Астрономы проследили путь нейтронной звезды и ее спутника, звезды-компаньона, вещество которой нейтронная звезда активно поглощает (Скорпион X-1). В настоящее время эта парочка мчится через нашу Галактику, но ученые считают, что она присоединилась к Млечному пути около 30 миллионов лет назад, а до этого была выброшена из удаленного звездного кластера.
2006 год в астрономии
2006 год для астрономии не обошелся без серьезных потерь. Солнечная система "потеряла" свою девятую планету, а специалисты NASA лишились долгое время служившего им верой и правдой зонда на марсианской орбите. Однако счастливых находок было несравнимо больше.
Жизни на Земле угрожают "галактические нырки"
Солнечная система в процессе своего движения в составе галактического диска периодически переходит то в "верхнюю" его часть, то в "нижнюю" и таким образом время от времени подвергается более высоким дозам опасного космического излучения.
Раз в 10 000 лет Земля купается в темной материи
Солнечная система в своем движении через космическое пространство может регулярно сталкиваться с чрезвычайно разреженными скоплениями экзотических элементарных частиц, сохранившимися со времен раннего детства Вселенной. Об этом свидетельствуют вычисления швейцарских физиков.
Найдены "голые" галактики, лишенные "шубы" из темной материи
Три "голые" галактики, не окруженные темной материей, были найдены международной группой астрономов. Открытие наносит серьезный удар по убеждению, долгое время царившему в умах астрофизиков, согласно которому все галактики окружены скрытыми "темными" ореолами. Ученые приходят к мысли, что некий таинственный фактор в эволюции галактик "раздевает" их, лишает темного вещества.
Гигантская скрытая галактика у нас на пороге
Близкая и крупная галактика, по своей массе и размерам сопоставимая с туманностью Андромеды, может скрываться за пылевой завесой, раскинувшейся в центре нашего Млечного пути. И если она действительно находится там, а мы когда-нибудь сможем видеть сквозь пыль, то эта галактика в земных небесах займет площадку, превышающую размеры полной луны.
Нашу Галактику засасывает неведомый Мальстрем
Движение нашей Галактики определяется взаимодействием с самыми массивными объектами, в число которых входит сверхскопление Шепли и так называемый Великий Аттрактор. Теперь выясняется, что Великий Аттрактор - это не просто умозрительная точка равнодействия приложенных сил, а реальное самостоятельное сверхскопление, не связанное напрямую со сверхскоплением Шепли.
Картографы Вселенной обнаружили новые гигантские структуры
Изучение обновленных "звездных 3D-атласов" позволило выявить небывалые гигантские структуры, поперечник которых составляет свыше миллиарда световых лет, установить новые закономерности в распределении галактик в космическом пространстве и найти очередные свидетельства в пользу концепции темной энергии.
На крупнейшей карте Вселенной обнаружили темную энергию
Астрономы составили самую детальную на текущий момент 3D-модель окружающей нас Вселенной и уверены, что эта карта позволяет откинуть все сомнения по поводу "темной энергии": она действительно существует и заполняет весь космос.
Темная энергия уходит в тень: получено новое свидетельство существования антигравитации
Астрономы Слоановского цифрового обзора неба объявили о получении еще одного независимого свидетельства существования таинственной темной энергии. Исследователи нашли своеобразный отпечаток темной энергии (или, как они называют это явление, "тень" темной энергии) путем изучения корреляций между изображениями миллионов галактик, полученных в ходе реализации программы SDSS, и картой распределения вариаций температуры реликтового излучения, "нарисованной" зондом WMAP.
Обнародован "портрет" юной Вселенной, полученный зондом WMAP
Новые данные от зонда WMAP обеспечили космологов информацией, позволяющей нарисовать реальную картину раннего этапа в развитии Вселенной. Кроме того, определен возраст нашего мира с беспрецедентной точностью. Он составляет 13,7 млрд лет. Самое большое удивление ученые испытали, когда при анализе данных выяснилось, что первая генерация звезд появилась спустя всего лишь 200 млн лет после Большого взрыва.
От космических взрывов Землю хранят металлы
Согласно новому исследованию, гамма-всплески могут случаться в основном лишь в небольших бесформенных галактиках, которые испытывают серьезный недостаток в химических элементах тяжелее водорода и гелия.
Осколки стеклянных галактик
С помощью космического инфракрасного телескопа "Спитцер" удалось найти редкую разновидность сталкивающихся галактик, сердцевины которых окутаны облаками, состоящими из крошечных кристаллов, напоминающих по своему составу обыкновенное битое стекло.
Карлики нашлись среди сталкивающихся гигантов
Астрономы, использующие космический телескоп "Спитцер", работающий в инфракрасном диапазоне, изобрели новый способ поиска небольших слабосветящихся галактик, что образуются в результате катастрофических столкновений между галактиками крупными.
Компашка из спиральных, неправильных и сухоруких
Квартет Роберта - семейство, состоящее из четырех очень разных галактик, расположенных на расстоянии приблизительно 160 миллионов световых лет от нас в центре южного созвездия Феникса.
Японцы ищут шрамы в ореоле галактики NGC 2403
Мощнейший японский оптический телескоп "Субару", установленный на вершине потухшего вулкана Мауна-Кеа на Гавайских островах, смог получить наиболее четкое и детальное изображение спиральной галактики NGC 2403, уже сослужившей науке немалую службу.
"Спитцер" заставил Андромеду скривиться и расколоться
Кольцо из формирующихся звезд в Туманности Андромеды в инфракрасных лучах видится расколотым, образовавшим обширную "полынью" в своем нижнем правом углу. Причиной возникновения столь явно асимметричных особенностей, возможно, явилось взаимодействие со спутниковыми галактиками, окружающими Андромеду.
В Антеннах нашли спусковой крючок
Инфракрасный космический телескоп ISO заснял раннюю стадию столкновения между двумя галактиками, носящими название "Антенны". Получено первое прямое свидетельство того, что ударные волны, произведенные столкновениями галактик, способны приводить к формированию новых звезд.
Найден новый спутник Млечного пути на "неправильной" орбите
Новые наблюдения, выполненные на гигантском радиотелескопе GBT, показали: то, что раньше считалось межгалактическим облаком, находящимся на неизвестном расстоянии, на самом деле - спутниковая галактика Млечного пути, которая обращается по орбите вокруг Галактического центра в направлении, противоположном большинству остальных галактических спутников.
Неуловимая темная материя блуждает как пьяный матрос
До недавнего времени предполагалось, что таинственное темное вещество распределяется равномерно в массивном ореоле вокруг каждой галактики. Это не совсем верно. Такие ореолы действительно существуют, но состоят они из тысяч отдельных скоплений, которые можно воспринимать как своеобразные "темные" спутниковые галактики.
Астрономы обнаружили "потерявшиеся" барионы
Астрономы обнаружили новый тип разогретого межгалактического газа, с помощью которого можно локализовать невидимое присутствие темного вещества во Вселенной. Газовое облако, в триллион раз массивнее, чем наше Солнце, и в 150 раз более горячее, окружает нашу местную группу галактик, в которую входит Млечный путь, туманность Андромеды и еще приблизительно 30 мелких галактик.
Тайна гигантских галактических пузырей
Таинственные гигантские космические "пузыри"-"блобы", которые раньше считались просто исполинскими межзвездными облаками, ничего кроме газа внутри себя не содержащими, на самом деле заключают в своей сердцевине сталкивающиеся и сливающиеся группы сверхъярких галактик.
"Чандра": Выявлено местонахождение потерянной материи
Удалось выявить местонахождение двух обширных облаков горячего межзвездного газа, которые могут быть связаны с некоторой частью таинственной скрытой материи. Компьютерное моделирование показывает, что эта невидимая материя должна формировать паутинообразную структуру из газовых облаков, внутри которых образуются скопления галактик. Эти облака до сих пор никто не мог обнаружить из-за их чрезвычайно низкой плотности.
Вселенная во власти "темной энергии": новое доказательство
Наблюдения за отдаленными квазарами показывают, что основная часть энергии во Вселенной содержится в форме таинственной "темной энергии". Долгое время считалось, что модель расширяющейся Вселенной, по крайней мере, на современном ее этапе, позволяет обойтись без этой новой сущности.
Super-WIMPs: темная материя может оказаться необнаружимой в принципе
90 % всей материи Вселенной не просто скрывается в виде "не испускающего свет" вещества, а содержится в форме частиц, названных super-WIMPs (сверхслабо- взаимодействующие массивные частицы), перед которыми, в отличие от "просто" WIMPs, совершенно бессильны все известные способы обнаружения темного вещества.
"Чандра" открывает новый этап в исследованиях темной энергии
Полученные космической рентгеновской обсерваторией "Чандра" снимки ионизированного газа в скоплениях галактик позволили астрономам применить новый метод определения массы и энергии, содержащихся в нашей Вселенной. Было получено независимое подтверждение небывалого явления: примерно 6 млрд лет назад стадия замедляющегося расширения Вселенной прекратилась и сменилась стадией ускоренного расширения, продолжающегося до сих пор.
Теория "холодного темного вещества" получила экспериментальное подтверждение
Канадским астрономам из Университета Торонто удалось измерить протяженность и определить форму массивных невидимых галактических ореолов, состоящих, согласно современным теориям, из темного вещества. Выяснилось, что размеры таких ореолов могут в 5-8 раз превышать видимые размеры галактик (то есть светящееся вещество - звезды). Ученые использовали в своих целях эффект, называемый "гравитационным линзированием".
Одинокие галактики стесняются обнажаться
Открытие в 2003 году трех "голых" галактик - то есть не окутанных "шубой"-гало из темной материи - вызвало большое оживление в среде астрофизиков и инициировало немедленные попытки найти другие подобные объекты. Однако новые детальные исследования изолированных галактик в рентгеновском диапазоне не привели к подтверждению новой теории, согласно которой галактики могут формироваться или эволюционировать множеством разных способов.
Галактика M64 "сглазила" своего компаньона
В результате столкновения двух галактик родилась новая звездная система с необычным внешним видом и причудливой внутренней системой движения звездного вещества, эта особенность сама по себе является причиной яростного звездообразования. Прекрасно прорисованные детали темной зоны можно рассмотреть на этой фотографии центральной части M64, полученной с помощью космического телескопа "Хаббл".
Выявлено давление Местной Пустоты
Наша Местная группа галактик с большой скоростью "выдавливается" из обширной пустой зоны космоса, получившей наименование Местной Пустоты. Об этом свидетельствуют новые исследования, проводимые под руководством известного американского специалиста по локальной структуре галактик Брента Талли.
Судьба Солнца после образования Млечномеды
Спустя считанные миллиарды лет Млечный путь и туманность Андромеды столкнутся, начнется процесс их слияния. Наше Солнце и даже Земля к тому времени, судя по всему, будут еще живы, поэтому возникает естественный вопрос: как столкновение галактик отразится на судьбе Солнечной системы?
Столкновение галактик выдало невидимую материю
Астрономы, занимавшиеся изучением карликовых галактик, формирующихся в результате взаимодействия галактик большого размера, обнаружили странную вещь: обследованные ими карлики оказались гораздо более массивными, чем ожидалось из теоретических моделей. Возникло предположение, что дополнительное вещество образует та "пропавшая масса", поисками которой ученые уже не раз безуспешно занимались.