Полученные результаты помогают решить одну из проблем в астрономии.
Шаровые звездные скопления традиционно считают одними из самых древних и стабильных "окаменелостей" раннего Млечного Пути и на протяжении десятилетий считалось, что эти плотные шары звезд почти не менялись миллиарды лет и сохранились в первоначальном виде.
Впрочем, как пишет Interesting Engineering, новые наблюдения свидетельствуют об обратном. Астрономы зафиксировали, что одно из таких скоплений - NGC 6569 - сейчас активно теряет свои звезды, которые под действием гравитации переходят в центральное утолщение Млечного Пути.
Согласно результатам исследования, это звездное скопление возрастом около 13 миллиардов лет постепенно разрывается гравитационными силами галактики, "подпитывая" ее центральный балдж звездами с четко измеряемой скоростью.
"Мы провели первое широкополевое спектроскопическое исследование среднего разрешения для NGC 6569. Наши результаты свидетельствуют, что это скопление активно теряет звезды в результате приливного разрушения", - отмечают авторы работы.
Это открытие стало редким прямым доказательством того, как шаровые скопления со временем растворяются и меняют звездное население Млечного Пути.
Отмечается, что NGC 6569 расположено примерно в 35,5 тысячах световых лет от Земли - глубоко внутри центрального балджа Млечного Пути, где миллионы звезд скоплены на сравнительно небольшом участке пространства. Скопление является довольно массивным - масса составляет около 230 тысяч масс Солнца, а его звезды содержат больше тяжелых элементов, чем во многих других шаровых "образованиях".
Исследование таких объектов в балдже является сложной задачей, ведь из-за чрезвычайной плотности звезд трудно отличить "участников" скопления от случайных "полевых" звезд.
Чтобы преодолеть эту проблему, ученые использовали Англо-австралийский телескоп в рамках проекта Milky Way Bulge Extra-Tidal Star Survey (MWBest). Цель этого обзора - выяснить, как шаровые скопления постепенно разрушаются под действием мощных гравитационных сил вблизи центра галактики.
Исследователи получили спектры среднего разрешения для 303 звезд в самом NGC 6569 и вокруг него. Такие спектры позволяют определить химический состав звезд и скорость их движения. Соединив эти данные с точными измерениями собственных движений, команда смогла идентифицировать звезды, которые ранее принадлежали к скоплению, но сейчас отдаляются от него.
В результате астрономы обнаружили 40 звезд, расположенных далеко за пределами основного тела скопления - на расстояниях от 7 до 30 угловых минут от его центра. Все они имеют те же химические и кинематические характеристики, что и NGC 6569.
Эти звезды интерпретируют как настоящие приливные обломки - то есть звезды, вырванные из скопления гравитационными силами Млечного Пути. Пять из них, вероятно, образуют слабое гало из обломков вокруг NGC 6569.
Кроме того, сравнение звезд, все еще остающихся связанными со скоплением, с окружающими полевыми звездами показало: около 35% звезд в ближайшем окружении имеют такое же движение, как NGC 6569. Это означает, что скопление буквально "погружено" в собственный шлейф из ранее потерянных звезд.
С учетом химических данных и динамического моделирования исследователи подсчитали, что NGC 6569 теряет массу со скоростью, эквивалентной одной - полутора массам Солнца на миллион лет. В масштабе миллиарда лет это составляет примерно 5,6% общей массы скопления.
Полученные результаты помогают решить давнюю проблему в астрономии. Теоретические модели давно предсказывали, что шаровые скопления вблизи центра галактики со временем должны терять большую часть своей массы. Однако прямых наблюдательных подтверждений этого процесса, особенно для скоплений в балдже, было крайне мало.
Хотя примерно четверть шаровых скоплений в галактическом гало имеют приливные "хвосты", в центральном балдже такие структуры трудно обнаружить из-за плотности звезд и межзвездной пыли. Это исследование показывает, что приливное разрушение в балдже не только возможно - оно происходит прямо сейчас.
Результаты также свидетельствуют, что такие скопления, как NGC 6569, играют важную роль в формировании центрального утолщения Млечного Пути, постепенно передавая ему свои звезды.
В то же время авторы отмечают ограничения работы. Предположение, что скопление движется сквозь "трубу" собственных приливных обломков, остается гипотезой и требует проверки с помощью детальных N-body симуляций долговременной эволюции.
В дальнейших исследованиях ученые планируют применить этот химико-динамический подход к другим шаровым скоплениям в балдже. Это должно помочь выяснить, сколько из них постепенно растворяются и какую долю звезд центрального региона Млечного Пути дали эти древние звездные системы.
"Расширение этого подхода на полную выборку MWBest в конце концов позволит четко определить суммарную роль разрушения шаровых скоплений в формировании галактического балджа", - подытожили авторы исследования.
Напомним, астрономы с помощью телескопа "Хаббл" впервые получили снимки "инкубатора планет" - крупнейшего планетарного диска, который когда-либо наблюдался вокруг молодой звезды.
По словам исследователей, гигантский диск газа и пыли вращается вокруг молодой звезды примерно в 1000 световых лет от Земли, порождая новые планеты. Говорится, что это самый большой диск из когда-либо обнаруженных астрономами, а его поведение отличается.