Подобно тому, как люди одного возраста могут отличаться по внешнему виду и форме, звезды и звездные кластеры также разнообразны. Недавние наблюдения, сделанные с помощью космического телескопа Хаббла, показывают, что только хронологический возраст не говорит нам всего об эволюции звездных скоплений.
Более ранние исследования по формированию и эволюции звездных скоплений показали, что эти кластеры обычно компактны и плотны по мере своего образования и увеличиваются со временем, превращаясь в маленькие и большие скопления. Последние наблюдения Большого Магелланова Облака (БМО) расширили наши знания о том, как со временем менялись размеры звездных скоплений, вращающихся вокруг этой галактики.
Звездные скопления - это собрания многих миллионов звезд. Это системы, в которых взаимные гравитационные взаимодействия между звездами изменяют структуру скопления во времени (динамическая эволюция). Под влиянием таких взаимодействий массивные звезды постепенно падают к центральным областям скопления, в то время как маломассивные звезды могут даже покинуть скопление. Это приводит к постепенному, более быстрому или медленному сокращению ядра кластера, в результате чего скопления в одном и том же хронологическом возрасте могут значительно отличаться по форме и размеру именно из-за разного «динамического возраста».
Галактика Большое Магелланово Облако, расположенное на расстоянии почти 160 000 световых лет от Земли, представляет собой галактику-спутник Млечного Пути с звездными скоплениями всех возрастов. Это главное существенное отличие БМО от нашего Млечного Пути, который в основном состоит из старых звездных скоплений. Распределение по размерам в зависимости от возраста звездных скоплений, наблюдаемых в соседней галактике, очень озадачивает, потому что все молодые скопления компактны, но более старые скопления являются как маленькими, так и большими.
Во всех звездных скоплениях, в том числе в БМО, существует особый тип «обновленных» звезд известный как голубые мародеры. При определенных условиях звезды получают дополнительное топливо, которое укрепляет и осветляет их. Это может случиться. когда одна звезда высасывает вещество из соседа по кратной системе или когда звезды сталкиваются друг с другом.
В результате динамического старения более тяжелые звезды опускаются в центр скопления в процессе, напоминающем седиментацию. Синие мародеры очень яркие, что делает их относительно простыми для наблюдения. Они имеют большую массу, что означает, что они падают к центру своих скоплений и могут использоваться для оценки динамического возраста их родительских скоплений.
Франческо Ферраро из Болонского университета и его команда использовали космический телескоп Хаббла, чтобы наблюдать за голубыми мародерами в пяти старых звездных скоплениях Большого Магелланового Облака и расположить их в порядке динамического возраста.
«Мы показали, что различная структура звездных скоплений происходит от разных уровней динамического старения: скопления имеют разные физические формы, несмотря на то, что они рождаются в одно и то же время. Сначала мы измерили влияние динамического старения на звездные скопления БМО», - говорит Ферраро.
«Наши результаты указывают на новые интригующие области исследований, потому что они являются инновационным и ценным способом изучения наблюдаемых форм звездных скоплений, которые могут позволить нам по-новому взглянуть на историю формирования кластеров в БМО», - добавляет Барбара Ланцони, соавтор исследования.
Источник: Nature Astronomy