Шаровидные звездные скопления — это огромные шары из тысяч звезд, которые вращаются вокруг большинства галактик. Они являются одними из самых старых известных звездных систем во Вселенной и пережили почти весь период роста и эволюции галактик.Мэтт Тейлор, аспирант Папского католического университета в Чили, Сантьяго, Чили и обладатель стипендии ESO, является ведущим автором нового исследования.
Он задает сцену: «Шаровые скопления и составляющие их звезды являются ключом к пониманию образования и эволюции галактик. В течение десятилетий астрономы считали, что все звезды, составляющие данное шаровое скопление, имеют одинаковый возраст и химический состав — но мы теперь знаю, что они более странные и сложные существа ".Эллиптическая галактика Центавр A (также известная как NGC 5128) является ближайшей к Млечному Пути гигантской галактикой и предположительно содержит до 2000 шаровых скоплений.
Многие из этих шаровиков ярче и массивнее, чем 150 или около того, вращающиеся вокруг Млечного Пути.Мэтт Тейлор и его команда к настоящему времени провели наиболее подробные исследования выборки из 125 шаровых звездных скоплений вокруг Центавра A с помощью инструмента FLAMES на Очень большом телескопе ESO в обсерватории Паранал на севере Чили [1].Они использовали эти наблюдения, чтобы определить массу скоплений [2] и сравнить этот результат с тем, насколько ярко светит каждое из скоплений.Для большинства скоплений в новом обзоре более яркие обладали большей массой, чем ожидалось — если скопление содержит больше звезд, оно имеет большую общую яркость и большую общую массу.
Но для некоторых шаровиков обнаружилось нечто странное: они были во много раз массивнее, чем выглядели. И что еще более странно, чем массивнее были эти необычные скопления, тем большая часть их материала была темной. Что-то в этих скоплениях было темным, скрытым и массивным. Но что?
Было несколько возможностей. Возможно, темные скопления содержат черные дыры или другие темные звездные остатки в своих ядрах? Это может быть фактором, который объясняет некоторую скрытую массу, но команда приходит к выводу, что это не вся история. А как насчет темной материи?
Обычно считается, что шаровые скопления почти лишены этого загадочного вещества, но, возможно, по какой-то неизвестной причине некоторые скопления сохранили значительные сгустки темной материи в своих ядрах. Это объяснило бы наблюдения, но не укладывается в общепринятую теорию.Соавтор Томас Пузиа добавляет: «Наше открытие звездных скоплений с неожиданно большими массами для количества звезд, которые они содержат, намекает на то, что может быть несколько семейств шаровых скоплений с разной историей образования. и пахнут обычными шариками, но они могут быть в буквальном смысле больше, чем кажется на первый взгляд ".
Эти объекты остаются загадкой. Команда также занимается более широким обзором других шаровых скоплений в других галактиках, и есть некоторые интригующие намеки на то, что такие темные скопления могут быть найдены и в других местах.Мэтт Тейлор резюмирует ситуацию: «Мы наткнулись на новый и загадочный класс звездных скоплений!
Это показывает, что нам еще многое предстоит узнать обо всех аспектах формирования шаровых скоплений. Это важный результат, и теперь нам нужно найти дополнительные примеры. темных скоплений вокруг других галактик ".
Примечания[1] До сих пор астрономы изучали звездные скопления до такой степени только в Местной группе. Относительно небольшие расстояния делают возможным прямое измерение их массы.
Глядя на NGC 5128, которая представляет собой изолированную массивную эллиптическую галактику недалеко от Местной группы на расстоянии около 12 миллионов световых лет от нас, они смогли оценить массы шаровых скоплений в совершенно другой среде, доведя VLT / FLAMES до предела своих возможностей.[2] Наблюдения FLAMES предоставляют информацию о движении звезд в скоплениях. Эта орбитальная информация зависит от силы гравитационного поля и, следовательно, может использоваться для определения массы скопления — астрономы называют такие оценки динамическими массами.
Светосила 8,2-метрового зеркала телескопа VLT Unit и способность FLAMES одновременно наблюдать более 100 скоплений были ключом к сбору данных, необходимых для исследования.