Что делает эти звезды такими необычными?
Голубые отсталые звезды привлекают внимание ученых в старых звездных скоплениях тем, что выглядят горячими, массивнее и моложе по сравнению с соседними светилами, которые формировались в то же время и из того же материала. Их существование противоречит стандартным теориям звездного старения, поэтому ученые десятилетиями дискутировали об их происхождении – возникают они в результате столкновений звезд или из-за тонких взаимодействий между парными светилами, пишет Phys.org.
Смотрите также В нашей галактике нашли звезду с самым "чистым" составом, который когда-либо видели
Новое исследование, опубликовано в издании Nature Communications, предоставило четкие доказательства того, что голубые отсталые звезды получают свой молодой вид не из-за каких-то хитростей или нарушения законов физики, а благодаря жизни в тесных звездных парах и среде, которая позволяет таким партнерствам выживать.
Международная исследовательская группа проанализировала наблюдения телескопа Hubble за 48 шарообразными скоплениями в Млечном Пути, создав самый большой и самый полный каталог голубых отсталых звезд. Выборка содержит более 3 тысяч таких загадочных объектов. Их скопления охватывают весь диапазон возможных условий среды – от очень разреженных до чрезвычайно плотных систем. Такой массив данных позволил астрономам изучить давно подозреваемые связи между голубыми отсталыми звездами и их окружением.
Вместо того, чтобы найти больше голубых отсталых звезд в тесных скоплениях, где вероятность столкновений выше, команда обнаружила обратное – плотные среды содержат меньше таких звезд. Зато эти светила чаще всего встречаются в скоплениях с низкой плотностью, где звезды имеют больше пространства, а хрупкие двойные системы имеют больше шансов выжить.
Сравнение двух шаровидных скоплений: NGC 3201 (слева) и Messier 70 (справа). Звездное скопление справа имеет заметно большую плотность, то есть является более компактным, поскольку звезды вблизи центра объекта выглядят очень близко друг к другу. В противоположность этому, звездное скопление слева менее компактное, поскольку звезды расположены более удаленно друг от друга в поле зрения / Фото ESA/NASA
Франческо Ферраро, ведущий автор исследования и профессор Болонского университета в Италии, объяснил, что среда играет важную роль в жизни звезд. Голубые отсталые звезды тесно связаны с эволюцией двойных систем, но их выживание зависит от условий, в которых они существуют. Среды с низкой плотностью создают лучшие условия для двойных систем и их производных, позволяя некоторым звездам выглядеть моложе ожидаемого.
Тайна раскрыта: почему они существуют?
Исследователи установили тесную связь голубых отсталых звезд с двойными звездными системами, где две звезды вращаются друг вокруг друга. В таких системах одна звезда может отбирать материал у своего партнера или полностью слиться с ним, получая свежее топливо и светясь ярче и более синим светом. Этот процесс фактически сбрасывает ее своеобразные биологические часы, или точнее сказать звездные часы.
Наблюдения показали, что более плотные среды содержат меньше двойных систем, что свидетельствует о том, что в густонаселенных скоплениях частые тесные встречи между звездами могут разрушать двойные системы, прежде чем они успеют создать голубую отсталую звезду. В более спокойных условиях двойные системы выживают, а голубые отсталые звезды процветают.
На изображении выше можно увидеть, что в правой части (Messier 70) голубые звезды разошлись по окраинам, тогда как в центре скопились желтые светила. Зато слева (NGC 3201) голубые звезды есть как на окраинах скопления, так и ближе к центру.
Энрико Весперини из Университета Индианы в Соединенных Штатах отметил, что переполненные звездные скопления не является дружественным местом для звездных партнерств. Там, где пространство ограничено, двойные системы легче разрушаются, а звезды теряют возможность сохранить молодость.
Это открытие стало первым случаем наблюдения таких четких и противоположных ожиданиям связей между популяциями голубых отсталых звезд и их средой. Оно подтверждает, что голубые отсталые звезды являются прямым результатом эволюции двойных систем, и демонстрирует, насколько сильно окружение звезды может влиять на ее историю жизни.