Аномальное скопление звезд поставило астрономов в тупик
Ученые обнаружили в галактике Андромеды звездный кластер с таким низким содержанием тяжелых металлов, который раньше считался попросту невозможным. Шаровые скопления состоят из сотен тысяч древних звезд, плотно «упакованных» вместе в форме сферы и вращающихся вокруг ядра галактики. Во время исследования таких скоплений в соседней галактике Андромеды группа астрономов наткнулась на объект, который нарушал привычные нормы. В этом странном звездном конгломерате было поразительно мало тяжелых металлов — тех самых веществ, которые и питают процесс эволюции звезд. Новое открытие подробно описано в исследовании, опубликованном в журнале Science.
Сорен Ларсен, доцент Университета Радбауд и ведущий автор нового исследования, в течение многих лет изучал состав шаровых скоплений, пытаясь понять, как галактики формируются и развиваются с течением времени. В октябре прошлого года Ларсен и его команда ждали данных от другого объекта исследования и, чтобы скоротать время, решили случайным образом выбрать еще один кластер для наблюдения. И тут скуке пришел конец. Шаровое скопление, на которое пал выбор Ларсена и его коллег, известно как RBC EXT8 и расположено в галактике Андромеды. Андромеда — ближайшая к Млечному Пути галактика, отстоящая от нас всего на 2,5 миллиона световых лет. Это расстояние может показаться огромным, но на самом деле Андромеда настолько близкий космический сосед, что однажды две галактики попросту столкнутся.
Откуда такой интерес к шаровому скоплению? Дело в том, что в процессе термоядерного синтеза водород и гелий пережигаются в ядрах звезд в более тяжелые вещества. После смерти звезды они попадают во внешний космос, захватываются молодыми звездами нового поколения и снова пережигаются, на этот раз в еще более тяжелые вещества. Чем старше скопление, чем больше в нем молодых звезд — тем выше в них содержание таких элементов, самым тяжелым из которых является железо. Ученые же обнаружили, что интересующее их скопление звезд содержит примерно в 800 раз меньше тяжелых металлов, чем одно-единственное Солнце! В нем оказалось в три раза меньше металла, чем у предыдущего рекордсмена по «самой низкой металличности». Открытие ставит под сомнение сам постулат о том, какое количество тяжелых металлов необходимо для создания звезд.
Тяжелые металлы — это химические элементы, которые обладают относительно высокой плотностью. Считалось, что они необходимы для звездообразования, особенно при формировании шарового скопления. Но результаты нового исследования говорят об обратном. «Наше открытие показывает, что массивные шаровые скопления могли образоваться в ранней Вселенной из газа, который получил лишь ничтожно малые включения других элементов, помимо водорода и гелия», — пояснил Ларсен. «Мы должны попытаться понять, как это в принципе стало возможным при столь небольшом содержании тяжелых элементов». По сути, новые данные ставят под сомнение все теории о формировании звезд как таковые. Теперь команда ищет другие кластеры, которые могут обладать похожими свойствами. «Мы знаем, что есть по крайней мере один такой, но хочется отыскать и другие примеры», — сообщили ученые.
