Астрономы разрешили 50-летнюю загадку шаровых звездных скоплений

Международная команда астрофизиков, возможно, нашла решение проблемы, которая смущала ученых более 50 лет: почему звезды в шаровых скоплениях не состоят из того же материала, что и другие звезды Млечного Пути. В исследовании, опубликованном в Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, команда, возглавляемая Университетом Суррея (Великобритания), представляет нового участника уравнения, который мог бы раскрыть эту тайну – сверхмассивную звезду.

Галактика Млечный Путь вмещает более 150 старых шаровых скоплений, каждое из которых содержит сотни тысяч светил, плотно упакованных вместе и удерживаемых гравитацией. И звезды эти почти такие же старые, как сама Вселенная. С 1960-х годов известно, что химические элементы в большинстве объектов этих кластеров отличаются от состава других звезд Млечного Пути. Такие элементы не могли быть рождены в светилах, потому что для этого потребуются температуры примерно в 10 раз выше звездных.

Ученые утверждают, что одновременно с шаровыми скоплениями образовывалась сверхмассивная звезда с массой в десятки тысяч раз больше массы Солнца. В то время, на заре Вселенной, шаровые скопления заполнялись плотным газом, из которого возникали звезды. По мере того, как звезды собирали все больше газа, они становились настолько близкими друг к другу, что могли сталкиваться и постепенно формировать сверхмассивную звезду, достаточно горячую для производства всех наблюдаемых элементов и «загрязнения» других компонентов кластера.

Ведущий автор, профессор Марк Гилес из Университета Суррея, говорит: «Формирование сверхмассивных звезд и шаровых скоплений тесно связано, и этот новый механизм является первой моделью, в которой образуется правильное количество разных элементов».

Команда предлагает различные способы проверки новой модели формирования шаровых скоплений и сверхмассивных звезд с существующими и предстоящими телескопами, которые могут проникать в районы, где образовались шаровые скопления, когда Вселенная была очень молода.

«Было много попыток решить проблему, которая десятилетиями озадачивала астрономов, и я считаю, что это наиболее многообещающее объяснение, предложенное до сих пор. Я особенно горжусь тем, что оно является результатом сотрудничества между группой моих бывших студентов и коллег, которые являются экспертами в разных областях астрономии», – заключил профессор Хенни Ламерс, соавтор исследования из Амстердамского университета (Нидерланды).