Деякі зорі, здається, кидають виклик навіть часу. Перебуваючи всередині стародавніх зоряних скупчень, вони блакитніші та яскравіші, ніж їхні сусіди, а тому мають вигляд набагато молодших за свій справжній вік. Ці дивні зорі, відомі як блакитні відсталі зорі (Blue Straggler Stars, BSS), спантеличували астрономів понад 70 років. Тепер нове дослідження, виконане за допомогою Космічного телескопа імені Габбла, нарешті дало змогу з’ясувати, як виникають ці «вічно молоді» зорі та чому вони процвітають саме в спокійніших космічних окраїнах.
Чому блакитні відсталі зорі спантеличують астрономів?
Блакитні відсталі зорі привертають увагу своїм виглядом в старих зоряних скупченнях. Вони гарячіші, масивніші та молодші від тих зір, які мали б утворитися мільярди років тому. Їхнє існування суперечить стандартним теоріям старіння зір і тому десятиліттями тривають дискусії щодо їх утворення. Може вони виникають через сильні зіткнення зір, чи може внаслідок більш тонких взаємодій між парами зір.
Нове дослідження надає найчіткіші докази того, що блакитні відсталі зорі мають молодий вигляд не через зіткнення. Їхнє життя відбувається в умовах тісних зоряних взаємодій чи партнерства та в середовищах, які уможливлюють існування таких взаємодій або партнерств. Результати дослідження опубліковано в журналі Nature Communications.
Нові висновки «Габбла» щодо блакитних відсталих зір
Міжнародна група дослідників проаналізувала дані ультрафіолетових спостережень «Габбла» 48 кулястих скупчень в Молочному Шляху та створила найбільший і найповніший каталог блакитних відсталих зір з усіх, які коли-небудь були створені. Вибірка містить понад 3000 цих загадкових об’єктів. Їхні материнські скупчення охоплюють весь діапазон можливих умов навколишнього середовища: від дуже розосереджених (пухких) до дуже щільних систем. Цей величезний набір даних дав змогу астрономам дослідити давно підозрювані зв’язки між блакитними відсталими зорями та їхнім оточенням.
Замість того, щоб виявити більше блакитних відсталих зір у щільних скупченнях, де зорі схильні до зіткнень, наукова група з подивом виявила протилежне: щільні середовища містять менше блакитних відсталих зір. Натомість ці зорі найчастіше трапляються в скупченнях з низькою щільністю, де зорі мають більше простору і де не стійкі подвійні системи мають більше шансів вижити.
«Ця робота показує, що середовище відіграє важливу роль у житті зір», — сказав Франческо Р. Ферраро (Francesco R. Ferraro), головний автор дослідження, професор Болонського університету в Італії. «Блакитні відсталі зорі тісно пов’язані з еволюцією подвійних систем, але їхнє виживання залежить від умов, у яких вони існують. Середовища з низькою щільністю забезпечують найкраще середовище існування для подвійних зоряних систем. Це уможливлює деяким зорям мати молодший вигляд, ніж мало би бути».
Роль подвійних зоряних систем
Наукова група виявила, що блакитні відсталі зорі тісно пов’язані з подвійними зоряними системами, в яких дві зорі обертаються одна навколо одної. У таких системах одна зоря може висмоктувати речовину зі свого партнера або повністю зливатися з ним. Через це вона отримує свіже паливо, а тому світить яскравіше і має блакитніший вигляд (фактично зоря скидає свій зоряний годинник).
Однак ці спостереження показують: в щільніших середовищах міститься менше подвійних зір. Це свідчить про те, що в щільно упакованих скупченнях часті близькі контакти між зорями можуть розбити подвійні системи, перш ніж вони встигнуть утворити блакитну відсталу зорю. У спокійніших середовищах подвійні зоряні системи виживають, а блакитні відсталі процвітають.
«Переповнені зоряні скупчення — не дружнє місце для зоряних партнерств», — пояснив Енріко Весперіні (Enrico Vesperini) з Індіанського університету в США. «Там, де обмежений простір, подвійні можуть бути легше знищені, й зорі втрачають шанс бути довго молодими».
Наслідки для еволюції зір
Це відкриття є першим випадком, коли такі чіткі та протилежні очікуванням зв’язки встановлено між популяціями блакитних відсталих зір та їхнім середовищем. Воно підтверджує, що блакитні відсталі зорі є прямим побічним продуктом еволюції подвійної зоряної системи, і підкреслює, наскільки сильно оточення зорі може впливати на її життєвий шлях.
«Ця робота дає нам новий спосіб зрозуміти, як зорі еволюціонують протягом мільярдів років», — сказала Барбара Ланцоні (Barbara Lanzoni), співавтор дослідження з Болонського університету в Італії. «Це показує, що навіть життя зір формує їхнє середовище, як і у випадку живих систем на Землі».
Розрізняючи окремі зорі в скупчених та спостерігаючи їх в ультрафіолетовому світлі, «Габбл» дав унікальну можливість розкрити цю давно приховану закономірність. Отримані результати не лише розгадують давню астрономічну таємницю, але й відкривають нові шляхи для розуміння того, як зорі взаємодіють, старіють й іноді знаходять способи почати все спочатку.
За інф. з сайту https://phys.org
