3D-кинематический анализ множественных звёздных популяций открывает уникальное понимание движения звёзд в шаровых скоплениях

Недавнее исследование, размещённое в журнале Astronomy & Astrophysics, раскрывает подробности формирования и эволюции разнообразных звёздных популяций в шаровых скоплениях. Исследование, которое проводили учёные из Национального института астрофизики (INAF), Болонского университета и Университета Индианы, представляет собой первый трёхмерный анализ этих популяций для репрезентативной выборки из 16 шаровых скоплений нашей галактики.

Шаровые скопления, представляющие собой сферические и чрезвычайно плотные группы звёзд, вмещающие от 1 до 2 миллионов светил, являются одной из старейших структур во Вселенной, чей возраст может достигать 12–13 миллиардов лет. Эти скопления служат типичными представителями всех галактик и предоставляют уникальные условия для изучения процессов формирования, эволюции и химического обогащения галактик.


3D-кинематический анализ множественных звёздных популяций открывает уникальное понимание движения звёзд в шаровых скоплениях
Коллекция изображений 16 шаровых скоплений, изученных для определения различий в кинематических характеристиках звёздных популяций. Источник: ESA / Hubble — ESO — SDSS

Эмануэле Далессандро, ведущий автор исследования и руководитель исследовательской группы, объясняет: «Прояснение физических процессов, связанных с формированием и ранней эволюцией шаровых скоплений, остаётся одним из наиболее интригующих вопросов астрофизики последних двух десятилетий».

Работа основывается на данных, полученных при помощи телескопа ESA Gaia и телескопа ESO VLT, особенно в рамках программы MIKiS (Multi Instrument Kinematic Survey). Эти инструменты позволили создать уникальное трёхмерное представление звёздных скоростей в изучаемых шаровых скоплениях.

Анализ выявил, что звёзды с разным содержанием лёгких элементов демонстрируют различные кинематические особенности, такие как скорость вращения и распределение орбит. «Мы тщательно изучили движение тысяч звёзд в каждом скоплении и заметили, что звёзды с необычным химическим составом быстрее вращаются в центральных регионах и со временем перемещаются к периферийным областям», — дополняет Алессандро Делла Кроче, аспирант INAF в Болонье.


Трёхмерный анализ кинематики звёзд в шаровых скоплениях
Двумерные карты плотности звёзд для кинематического анализа в скоплении 47 Tuc. Источник: Astronomy & Astrophysics (2024). DOI: 10.105

Выраженность кинематических различий связана с динамическим возрастом шаровых скоплений. «Наши результаты показывают, что эти звездные системы формировались посредством последовательных звездообразовательных процессов и приводят к новому пониманию их динамического развития», — подчёркивает Далессандро.

Марио Каделано, научный сотрудник кафедры физики и астрономии Болонского университета и член INAF, уточняет: «Несмотря на множество наблюдений и теоретических моделей, точные механизмы, влияющие на их формирование, всё ещё изучаются».

Трёхмерное представление о движении звёзд в шаровых скоплениях предполагает новый уровень понимания их формирования и эволюции, что способствует разрешению одной из самых загадочных тайн, окружающих происхождение этих древних космических систем.

 

Источник: iXBT

Читайте также