Шаровые звездные скопления ученые причисляют к старейшим объектам вселенной. Но как возникли такие гигантские концентрации звезд? С помощью моделирования астрономы проверили одну из гипотез, в соответствии с которой эти звездные скопления являются естественными реликтами звездообразования в молодой вселенной.
Светящиеся полосы и пятна показывают распределение темной материи, существование которой косвенно подтверждено и которая очень важна для конденсации галактик, в том числе и в Млечном пути. Возникновение шаровых звездных скоплений вокруг галактик типа Млечного пути можно хорошо проследить по результатам моделирования (справа).
Шаровые звездные скопления, окружающие Млечный путь, имеют приблизительно тот же возраст, что и сама вселенная. Эти древнейшие виды скоплений звезд могли возникнуть вследствие процессов и сил, которые и сейчас действуют в нашей родной галактике при образовании новых звезд. То есть мы имеем полное право рассматривать их в качестве естественных реликтов звездообразования в молодой вселенной. Именно так можно расценивать результаты компьютерного моделирования, проведенного доктором Джелем Пфеффером из университета Джона Моора в Ливерпуле и доктором Дедериком Круийссеном из Гейдельбергского университета в Германии. Как подчеркивают оба исследователя, «проведенная работа позволила элегантно решить одну из важных загадок астрономии».
Галактики, подобные нашему Млечному пути, окружены системой из сотен шаровых звездных скоплений. Но на вопрос, как же они образовались, астрономия до сих пор удовлетворительного ответа не имела. Исследователи из Ливерпуля и Гейдельберга создали компьютерную модель с целью прояснить этот вопрос. Они скомбинировали различные научные модели возникновения шаровых звездных скоплений и применили к ним суперсовременную систему моделирования образования галактик, которая называется EAGLE. Проект Modelling Star Cluster Population Assembly in Cosmological Simulations within EAGLE (Моделирование группировки звездных кластеров в космологических симуляциях в рамках EAGLE), сокращенно - E-MOSAICS, показал, как наличествующие в галактиках условия на протяжении периода в 13 миллиардов лет воздействуют на возникновение и эволюцию их звездных скоплений.
В своем новом исследовании ученые исходили из того, что шаровые звездные скопления в далекой древности возникли под воздействием тех же самых механизмов, что и сегодня отвечают за образование молодых звездных скоплений в богатых газом регионах близких галактик. С помощью E-MOSAICS им удалось впервые проверить это предположение на примере наблюдаемой системы из шаровых звездных скоплений Млечного пути. «Моделирование показало, что первые звездные скопления образовались уже всего через несколько сотен миллионов лет после Большого взрыва. В последующие миллиарды лет к ним добавлялись все новые и новые шаровые звездные скопления, концентрировавшиеся вокруг большой галактики и приобретавшие в своем расположении подобие в нашем случае Млечного пути», - говорит Круийссен, руководитель исследовательской группы в Институте астрономических расчетов, входящего в Астрономический центр Гейдельбергского университета.
До сих пор возникновение шаровых скоплений не удавалось объяснить без необычных и даже фантастических предположений. Последнее же моделирование позволило описать их происхождение вполне естественным путем, когда известная физика возникновения звезд была наложена на условия ранней эпохи развития космоса. По данным Пфеффера, шаровые звездные скопления – это неизбежный результат интенсивного звездообразования в молодой вселенной. Вскоре после Большого взрыва галактические газовые облака были все же более густыми, чем это имеет место в сегодняшних галактиках.
«Из этих плотных облаков и смогли максимально эффективно образоваться звездные скопления с миллионами звезд. Некоторые из них дожили до наших дней, развившись в звездные скопления, которые мы можем сегодня наблюдать», - считает Круийссен. Система E-MOSAICS была использована учеными именно для того, чтобы проследить историю возникновения галактик на примере развития древнейших шаровых звездных скоплений. Цель же этого – получить новые знания о возникновении Млечного пути.
Полный отчет о результатах этой работы ученые опубликовали в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
Подписывайтесь на наш канал и вы узнаете о...
Ландшафты Харона получили названия, связанные с научной фантастикой
Ученые показали 3D-анимацию системы циклонов на северном полюсе Юпитера