Шаровые скопления рассказали о формировании звёзд
Александр Березин
Используя полученные космическим телескопом «Хаббл» новые изображения массивных шаровых скоплений, группа астрономов из Боннского университета (Германия) обнаружила серьёзные свидетельства того, что формирование звёзд и их последующая масса и эволюция напрямую зависят от среды, окружающей их в момент образования.
Как известно, звёзды формируются в межгалактическом пространстве из облаков газа и пыли. Считается, что параметры концентрации вещества в газопылевых облаках сильно варьируются. Свойства звёзд зависят в основном от типа пыли и газа, из которых они формируются, так же, как температура и металличность. «Районы формирования звёзд — это как зоны облачности в галактике, и возникающие звёзды являются, используя очень грубую аналогию, каплями дождя, конденсирующимися из газопылевого материала», — говорит возглавляющий группу исследователей профессор Павел Кроупа.
Такой подход встречал и встречает немалые трудности. Ранее практически во всех галактиках не удавалось обнаружить взаимосвязь размеров и свойств звезды с плотностью и составом газопылевого облака в районе их формирования. Однако теперь группе г-на Кроупы удалось показать, что распределение масс звёзд в действительности зависит от газопылевой среды, в которой они формируются. Как ни странно, учёные использовали для этого не районы формирования молодых звёзд, а весьма старые объекты, так называемые шаровые скопления. Оказалось, что количество наблюдаемых в них звёзд, уступающих по массе нашему Солнцу, находится в полном несоответствии со структурой газопылевого облака, из которого образовалось скопление.
| Шаровые скопления (на фото — М70) оказались настолько необычным районом образования звёзд, что естественные механизмы подавления слишком быстрого формирования звёзд там не работали. (Изобр. «Хаббла».) |
По словам астрономов, обычно разницу в условиях формирования звёзд нивелирует механизм его естественной остановки: если газопылевая туманность очень плотна, то звёзды из нее появляются быстро, и столь же быстро в газопылевой туманности образуются разрывы, области, где есть звёзды, но почти нет газа и пыли. После этого формирование новых звёзд большой массы замедляется, так как разрывы в газопылевых скоплениях препятствуют набору массы другими протозвёздами. Кроме того, после того как процесс формирования звезды окончен, она начинает светиться, и ее излучение быстро вытесняет окружающий её газ, из которого иначе образовались бы другие звёзды. Затем область звездообразования разрушается, оставляя на своём месте звёзды с различными массами. Если же первоначальная плотность газопылевого облака в скоплении не слишком велика, формирование звёзд идёт медленно, и бóльшая часть газа и пыли успевают принять участие в этом процессе. Следовательно, в значительной степени разница в плотности газопылевых облаков компенсируется самим механизмом звездообразования, поэтому-то в большинстве случаев звёзды и обладают сходной массой, радиусом и металличностью вне зависимости от изначальной плотности газопылевого диска, из которого они образовались.
Но с шаровыми скоплениями всё было несколько иначе, что и позволило исследователям из Боннского университета обнаружить там следы вариации начальной функции масс звёзд. Рождение звёзд происходило здесь очень давно, около 12 млрд лет тому назад, и «естественный предохранитель» формирования слишком большого количества звёзд высокой массы не работал: выше была насыщенность межзвёздного пространства газом и пылью, и распад региона звёздного формирования за счёт вытеснения из них газа светом звёзд не успевал произойти до того, как этот газ становился строительным материалом другой звезды.
Иными словами, вариабельность звёзд и их свойств у светил, сформировавшихся в одно время, но в разных условиях (плотность и параметры газопылевых облаков часто колеблются даже в пределах небольшой группы звёзд), может быть очень высока, гораздо выше, чем считалось.
Теперь учёные ищут более весомые доказательства того, что распределение массы звёзд зависит от окружающей среды и в других районах галактик. «Удивительно, но эти данные были получены не из регионов текущего звездообразования, богатых молодыми звёздами, а из районов со старыми объектами — шаровыми звёздными скоплениями, — поясняет Майкл Маркс, один авторов работы. — Часть наблюдаемых объектов в шаровых скоплениях менее массивна, чем наше Солнце, что находится в противоречии с их структурой». Шаровые звёздные скопления — это массивные кластеры, состоящие из тысяч звёзд и окружающие Млечный Путь; процессы звездообразования в них прекратились миллиарды лет назад. «Тем не менее с помощью моделирования мы обнаружили связь между формированием звёзд и окружающей средой», — подытоживает доктор Маркс.
Подготовлено по материалам Королевского астрономического общества.
Источник: science.compulenta.ru.
Рейтинг публикации:
|
