Кредит изображения: Хаббл
Новейшее изображение с космического телескопа Хаббла показывает одно из ближайших шаровых звездных скоплений, NGC 6397, расположенное всего в 8 200 световых годах от Земли в созвездии Ара. Звезды в этом скоплении упакованы в миллион раз плотнее, чем наша собственная галактическая окрестность; столкновения между звездами происходят каждые несколько миллионов лет. Две сталкивающиеся звезды могут слиться, чтобы стать «синим бродягой»; яркая молодая горячая звезда, которая сильно отличается от остальных звезд скопления.
Этот вид космического телескопа Хаббла на ядро одного из ближайших шаровых звездных скоплений, называемого NGC 6397, напоминает сундук с сокровищами сверкающих драгоценных камней. Скопление расположено на расстоянии 8 200 световых лет в созвездии Ара.
Здесь звезды забиты вместе. Плотность звезд примерно в миллион раз больше, чем в звездных окрестностях нашего Солнца. Звезды находятся на расстоянии всего лишь нескольких световых недель, а ближайшая к нашему Солнцу звезда находится на расстоянии более четырех световых лет.
Звезды в NGC 6397 находятся в постоянном движении, как рой злых пчел. Древние звезды настолько тесны, что некоторые из них неизбежно время от времени сталкиваются друг с другом. Ближайшие промахи встречаются еще чаще. Несмотря на это, столкновения происходят только каждые несколько миллионов лет или около того. Это тысячи столкновений за 14 миллиардов лет существования кластера.
Эти снимки Хаббла были взяты для исследовательской программы, направленной на изучение того, что осталось позади, когда происходят такие столкновения и почти промахи. Когда происходят прямые столкновения, две звезды могут слиться, образуя новую звезду, называемую «синий отставший»; эти горячие, яркие, молодые звезды выделяются среди старых звезд, которые составляют подавляющее большинство звезд в шаровом скоплении. Несколько таких ярких голубых звезд видны около центра скопления на изображении Наследия Хаббла.
Если две звезды сближаются друг с другом, не сталкиваясь, они могут «захватить» друг друга и стать гравитационно связанными. Один тип бинарных файлов, который может сформироваться таким образом, - это «катастрофическая переменная»? сочетание нормальной, горящей на водороде звезды и сгоревшей звезды, называемой белым карликом. В двойной системе белый карлик будет тянуть материал с поверхности нормальной звезды. Этот материал окружает белого карлика «аккреционным диском» и в итоге падает на него. Результатом этого процесса аккреции является то, что катаклизмические переменные, как следует из названия, имеют переменную яркость. Тепло, генерируемое аккрецирующим материалом, также генерирует необычное количество ультрафиолета и синего света.
Для поиска катаклизмических переменных программа состояла из серии из 55 изображений кластера, сделанных за период около 20 часов. Большинство изображений были сделаны в ультрафиолетовых и синих фильтрах; несколько изображений были также сделаны на зеленой и инфракрасной длинах волн. Сравнивая яркость всех звезд на всех изображениях, астрономы Хаббла смогли идентифицировать несколько катаклизмических переменных звезд в скоплении. Сравнение их яркости в разных фильтрах подтвердило, что они излучают большое количество ультрафиолетового света. Некоторые из этих звезд можно увидеть на изображении Наследия Хаббла как слабые голубые или фиолетовые звезды.
Один из наиболее интригующих результатов этого исследования был совершенно неожиданным. Три слабые голубые звезды можно увидеть в центре скопления? на изображении Хаббл Наследие они выглядят бирюзовыми. Эти три звезды совсем не различаются по яркости и явно не являются катаклизмами. Эти звезды могут быть белыми карликами очень малой массы, сформированными в ядрах гигантских звезд, эволюция которых каким-то образом прерывается до того, как успеет сформироваться полноценный белый карлик.
Такое прерывание может произойти в результате звездного столкновения или взаимодействия с двойным спутником. Когда гигантская звезда взаимодействует с другой звездой, она может преждевременно потерять свои внешние слои по сравнению с обычной эволюцией, обнажая свое горячее голубое ядро. Конечным результатом будет белый карлик меньшей массы, чем в противном случае. В любом случае, эти необычные звезды являются еще одним свидетельством того, что центр плотного шарового скопления является опасным местом для проживания.
Большое количество нормальных белых карликов было также идентифицировано и изучено. Эти звезды появляются повсюду в скоплении, так как они образуются в результате нормальных процессов эволюции звезд и не включают каких-либо звездных взаимодействий, которые происходят преимущественно вблизи центра скопления. На этих изображениях было идентифицировано около 100 таких сгоревших звезд, самые яркие из которых можно увидеть здесь как слабые голубые звезды.
Это изображение Хаббла представляет собой мозаику из двух наборов изображений, полученных с интервалом в несколько лет с помощью широкоугольной планетарной камеры 2. Архивные данные научных групп во главе с Джонатаном Гриндли (Гарвардский университет) и Иваном Кингом (Университет Калифорнии, Беркли), снятые в 1997 году и 1999 г. были объединены с данными Hubble Heritage, полученными в 2001 г. Адриенн Кул (Государственный университет Сан-Франциско), также входивший в обе группы по архивной науке, работал с командой Hubble Heritage для получения новых наблюдений.
Первоисточник: Пресс-релиз Хаббла
