Голубые звезды скрывают возраст

Большинство звезд основной последовательности, образующих шаровидные скопления, очень стары - их возраст насчитывает 12-13 миллиардов лет. Однако некоторые из них, так называемые "голубые отстающие", ведут себя как звездная "молодежь" - ярко сияют, маскируя истинный возраст. Причины такого странного поведения ученым удалось раскрыть только недавно.

Шаровые скопления - это очень плотные конгломераты, состоящие из нескольких сотен тысяч звезд. Являясь старейшими обитателями Млечного пути, они образовывали огромное гало, окружающее его, но постепенно начали перетекать в плоский диск галактики.

Процессы звездной эволюции в шаровых скоплениях прекратились примерно 13 миллиардов лет назад, так что астрономы обнаруживают в них только старые светила. Благодаря этой особенности, ученые используют шаровые скопления как эталон, сравнивая с ними возраст других формирований во Вселенной.

В 1953 году астроном Ален Сэндэйдж обнаружил в шаровых скоплениях абсолютно новую популяцию звезд, само существование которой нарушало установленные для этих образований законы развития. Он зафиксировал присутствие молодых и горячих голубых звезд в скоплении Мессье 3 и в других подобных звездных формациях. Сэндэйдж назвал их "отстающими", поскольку остальные светила шаровых скоплений давно прошли эту стадию развития и превратились в красных гигантов.

Со стороны "голубые отстающие" выглядят как жертвы звездного регресса. Профессор астрономии Франческо Ферраро из Болонского университета (Италия) сравнивает их с детьми дошкольного возраста, которые попали в кадр на групповой фотографии степенных пожилых людей. Вместе с тем, многолетние наблюдения показали, что "голубые отстающие" столь же стары, как и их соседки по скоплению. Однако причину, заставляющую звезды "молодиться", астрономы смогли установить лишь на днях.

Международная группа исследователей, используя возможности телескопа Хаббл, изучила шаровое скопление Мессье 30. Эта звездная формация, образовавшаяся 13 миллиардов лет назад, была открыта в 1764 году астрономом Шарлем Мессье. Она расположена на расстоянии 28 тысяч световых лет от Земли, а ее диаметр составляет 90 световых лет.

Наблюдение подтвердило тот факт, что «голубые отстающие» столь же стары, как и красные гиганты, составляющие большую часть скопления. При этом многие из них создают бинарные системы с обычными звездами, у которых «воруют» необходимое водородное топливо для яркого свечения. Некоторые из подобных систем могут сливаться в единое космическое тело, в котором происходит перемешивание звездного вещества и повторный запуск термоядерной реакции.

Вес таких двойных и слившихся звезд может быть вдвое больше всех остальных светил шарового скопления. Вместе с тем, «голубые отстающие», увлекающиеся «вампиризмом», и слившиеся звезды - это два совершенно разных класса небесных тел. «Наши наблюдения показали, что у звезд-вампиров и звезд, образовавшихся в результате столкновения, разные свойства. Это служит доказательством тому, что оба варианта могут происходить в шаровом скоплении одновременно и независимо друг от друга», - говорит участник исследования Джакомо Беччари из Европейского космического агентства.

В центральной области скопления Мессье 30 процесс взаимодействия между звездами происходит более интенсивно. Астрономы определили, что примерно 1-2 миллиарда лет назад в скоплении произошел «коллапс ядра», который заставил звезды двигаться в строну центра. Это увеличило плотность Мессье 30 и привело к многочисленным столкновениям и образованию двойных систем, что, в свою очередь, послужило причиной появления сразу двух обширных семейств «голубых отстающих».

«Примерно десять процентов шаровых скоплений пережили подобный «коллапс ядра», но в Мессье 30 мы впервые смогли обнаружить, что этот процесс вызвал столь заметное изменение звездной популяции», - говорит еще один из астрономов, работающих в составе научной группы, - Барбара Ланзони из Болонского университета.

Теперь ученые планируют продолжить изучение «голубых отстающих» на примере других шаровых скоплений на окраинах Млечного Пути. Они предполагают, что там им удастся обнаружить такие же парные семейства «омолодившихся» звезд, что позволит углубить знания о галактике.

Читайте также в рубрике "Наука и техника"