Почему древние шаровые звёздные скопления большие и одинаковые?

Почему древние шаровые звёздные скопления большие и одинаковые?

 Дмитрий Целиков

Известны примерно 200 компактных групп звёзд, которые можно разглядеть даже в небольшой телескоп. Этим шаровым скоплениям 13 млрд лет, то есть они почти так же стары, как сама Вселенная (если теория Большого Взрыва верна).

Компьютерное моделирование, которое провела группа астрономов из Германии и Нидерландов, дало удивительные результаты: эти гигантские образования — единственные выжившие в космической «резне», уничтожившей их братьев и сестёр поменьше.

Галактика NGC 4038. Видны очень яркие области активного звездообразования. (Изображение Hubble Collaboration.)

Шаровые звёздные скопления обладают замечательной особенностью: какое ни возьми, в каждом примерно одинаковое количество светил. Напротив, молодые звёздные скопления, которые расположены в близлежащих галактиках, могут содержать практически любое количество звёзд — от нескольких десятков до тысяч и тысяч. Исследователи предполагают, что это различие можно объяснить условиями, при которых образовываются шаровые скопления (а происходит это на ранних этапах эволюции галактик).

Учёные провели моделирование изолированных и сталкивающихся галактик, в которых происходило формирование и разрушение звёздных скоплений. При столкновениях галактик зачастую создаются активные области звездообразования и, соответственно, множество молодых звёздных скоплений. Поэтому всегда считалось, что общее количество звёздных скоплений увеличивается при таких столкновениях. Однако моделирование дало противоположный результат. В то время как очень яркие и самые большие звёздные скопления действительно способны пережить столкновение, ибо их удерживает воедино их собственная гравитация, многочисленные мелкие быстро уничтожаются из-за резкого изменения гравитационного расклада. По окончании вспышки звездообразования, продолжавшейся в модели около двух миллиардов лет, авторы с удивлением обнаружили, что выжили лишь самые крупные скопления.

По данным моделирования, большинство звёздных скоплений уничтожается вскоре после формирования, когда галактическая среда остаётся по-прежнему очень враждебной к молодым кластерам. Выжившие шаровые скопления живут спокойно по сей день.

Шаровое скопление M 80 в созвездии Скорпиона (изображение HST / NASA / ESA).

Подготовлено по материалам Института им. Макса Планка.