Анемичное звездное скопление побило рекорд по бедности металлов
AstroNews.ru - 17 Октября 2020 15:00:19
Удивительно, но астрономы с помощью двух обсерваторий Маунакеи - обсерватории Кека и телескопа Канада-Франция-Гавайи (CFHT) - обнаружили в Галактике Андромеда шаровое звездное скопление, содержащее рекордно низкое количество металлов.
Звезды в скоплении, названном RBC EXT8, в среднем содержат в 800 раз меньше железа, чем наше Солнце, и в три раза беднее железом, чем предыдущий лидер среди шаровых скоплений. RBC EXT8 также крайне не хватает магния.
Исследование, проведенное Сёреном Ларсеном из Университета Радбауд в Нидерландах, опубликовано в сегодняшнем выпуске журнала Science.
«Я поражен тем, что это замечательное звездное скопление просто сидело у нас под носом. Это одно из самых ярких скоплений в галактике Андромеда, известное на протяжении десятилетий, но никто не изучал его подробно», - сказал Аарон Романовски, астроном из обсерваторий Калифорнийского университета (UCO) и профессор физики и астрономии Государственного университета Сан-Хосе.
«Это показывает, что Вселенная все еще преподносит нам много сюрпризов. Это также напоминает нам о необходимости проверить наши предположения - в этом случае предполагалось, что было исследовано достаточно кластеров, чтобы понять, насколько они могут быть анемичными».
Шаровое скопление - это большое плотное скопление от тысяч до миллионов древних звезд, которые движутся вместе как сплоченная группа по галактике. До сих пор астрономы думали, что большие шаровые скопления должны содержать значительное количество тяжелых элементов.
Водород и гелий - два основных элемента, образовавшихся после Большого взрыва. Позднее образовались более тяжелые элементы, такие как железо и магний. Обнаружение массивного шарового скопления, такого как RBC EXT8, которое чрезвычайно бедно металлами, бросает вызов современным моделям образования, ставя под сомнение некоторые из наших представлений о рождении звезд и галактик в молодой Вселенной.
«Наше открытие показывает, что в ранней Вселенной из газа могли образоваться массивные шаровые скопления при небольшом «разбросе» других элементов, кроме водорода и гелия. Это удивительно, поскольку считалось, что такой чистый газ находится в строительных блоках, слишком маленьких для образования таких массивных звездных скоплений», - сказал Ларсен.
«Это открытие является захватывающим, потому что идея «порога металличности» для шаровых скоплений, которые должны содержать некоторое минимальное количество тяжелых металлов, лежала в основе многих наших размышлений о том, как эти очень старые звездные скопления образовывались в ранней Вселенной», - сказал соавтор Жан Броди, директор Центра астрофизики и суперкомпьютеров Университета Суинберна и почетный профессор астрономии и астрофизики UCO. «Наша находка противоречит стандартной картине, и это всегда весело!»
Исследователи наблюдали RBC EXT8 с помощью спектрометра высокого разрешения (HIRES) обсерватории Кека в октябре 2019 года. Первоначально шаровое скопление не входило в программу, но у команды Ларсена оставалось несколько часов времени для наблюдений и они решили нацелить телескоп Keck I на скопление, звездный состав которого еще не изучен подробно. Команда провела спектроскопические наблюдения, чтобы определить содержание металлов в RBC EXT8, и использовала три архивных изображения с CFHT, чтобы определить его размер и оценить его массу. Их замечательный результат стал неожиданностью.
«С точки зрения наблюдений сложно получить подробный анализ химического состава шаровых скоплений в галактике Андромеда, которая находится в северном полушарии неба», - сказал Броди. «Возможности HIRES в Keck уникально подходят для решения этой задачи».
В будущем исследователи надеются найти больше «металлических» шаровых скоплений и разгадать тайну их происхождения.