Шаровые скопления - уцелевшие в бойне

Королевское Астрономическое Сообщество

14 февраля 2012 года

Млечный Путь окружен двумя сотнями шаровых скоплений, в каждом из которых может быть до миллиона звезд. Они родились 13 млрд лет назад, когда Вселенная была еще молодой - с первым поколением звезд и галактик. Астрономы из Германии и Нидерландов сделали новое исследование - компьютерную симуляцию того, как формировались шаровые скопления. И, как оказалось, они - всё, что осталось после ужасной резни 13 млрд лет назад - настоящей бойни, которая уничтожила все меньшие скопления. Новая работа, сделанная под руководством д-ра Дидерика Крюйзена ( Diederik Kruijssen) из института Макса Планка в Гарчинге, Германия, появилась недавно в письмах Королевского Астрономического Сообщества. 

У шаровых скоплений есть одна замечательная черта - число звезд в типичных скоплениях примерно одно и то же во всей Вселенной - в отличие от рассеянных звездных скоплений, которые могут содержать совершенное разное количество звезд - от сотен до тысяч. Ученые считают, что разница обусловлена тем, как формировались скопления в процессе эволюции своих галактик.

Исследователи сделали компьютерную модель и прогнали ее в разных условиях - от изолированных до сталкивающихся галактик, куда они включили модели формирования и разрушения шаровых звездных скоплений. При столкновении галактик часто происходят просто "взрывы" звездных рождений и появление множества молодых рассеянных звездных скоплений. Считалось, что шаровые скопления формируются примерно так же. Но команда получила противоположный результат. 

Шаровые скопления большой массы действительно могут выжить при столкновениях галактик вследствие своей гравитации. Но маленькие скопления в этом процессе просто разрушаются быстро меняющимися приливными силами во время взрывов звездных рождений при движении больших масс газа, пыли и звезд, типичных для слияния галактик. Взрывы звездных рождений сошли на нет где-то спустя 2 млрд лет, и ученых удивило то, что  смогли выжить лишь сравнительно молодые шаровые скопления с большим количеством звезд - такие, какими они были 11 млрд лет назад. .

Д-р Крюйзен отмечает - ирония судьбы в том, что взрывы звездных рождений не только добавляют звездные скопления, но и разрушают их. В ранней Вселенной звезды рождались очень интенсивно, и это объясняет, почему все оставшиеся скопления примерно одинаковы - просто потому что все их меньшие братья и сестры, в которых не было столько звезд, были уничтожены.

Согласно модели, большинство скоплений были разрушены практически сразу после рождения, когда галактическая среда была очень враждебна по отношению к ним. А тем, кто выжил, была уготована спокойная и беззаботная жизнь. 

Д-р Крюйзен: "во Вселенной есть еще достаточно галактик-примеров, где все еще происходят взрывы звездных рождений. И поэтому, там можно увидеть процесс разрушения мелких скоплений в действии. И тогда новые наблюдения смогут подтвердить нашу модель формирования шаровых скоплений.."

Модель предполагает, что основные свойства скоплений были сформированы при  рождении. А тот факт, что скопления примерно одинаковые везде во Вселенной, показывает, что среда, где они рождались, была одна и та же, независимо от того, в какой галактике они находятся.  И в этом случае д-р Крюйзен считает, что можно использовать их как ископаемые для изучения условий, в которых формировались ранние звезды и галактики.