Астрономы обнаружили новый класс шаровых звездных скоплений

С помощью телескопа VLT астрономам удалось открыть новый класс шаровых скоплений звезд - "темные шаровые скопления". Они были обнаружены в окрестностях линзообразной галактики Centaurus A (Центавр А).

Шаровые скопления являются весьма древними объектами во Вселенной, которые проживают в большинстве галактик, и, как правило, содержат тысячи звезд. При чем, слово "древние" не является преувеличением: возраст многих шаровых скоплений сопоставим с возрастом их галактик. "На глазах" шаровых скоплений звезд проходило формирование, развитие и основные процессы в галактиках.

“Шаровые скопления и входящие в них звезды дают нам ключ к пониманию процесса образования и эволюции галактик. На протяжении десятилетий астрономы считали, что звезды, входящие в одно и то же шаровое скопление, имеют одинаковый возраст и химический состав. Но сейчас мы видим, что все гораздо сложнее и интереснее", - сказал Мэтт Тейлор (Matt Taylor), ведущий автор исследования, аспирант Папского Католического университета (Pontificia Universidad Catolica de Chile) в Чили.

Центавр А - линзообразная галактика, которая находится на расстоянии около 12 миллионов световых лет от Земли в созвездии Центавр. Это одна из самых ярких и близких к нам галактик (по своей яркости она занимает пятое место после Магеллановых Облаков, туманности Андромеды и галактики Треугольник). Центавр А является домом для примерно 2000 шаровых скоплений звезд. Для сравнения, в нашей галактике Млечный Путь известно всего около 150 таких скоплений.

Искривленная форма диска Центавра А свидетельствует о том, что в прошлом галактика слилась с другой. Это событие спровоцировало всплеск активного звездообразования. Кроме того, Центавр A является мощной радиогалактикой: в ее центре находится сверхмассивная черная дыра, которая и является причиной повышенной интенсивности излучения от ядра, особенно в рентгеновском диапазоне. По всей видимости, активность черной дыры обусловлена тем же слиянием, в результате которого она получила дополнительный материал для питания.

Вернемся к проведенному исследованию. Мэтт Тейлор и его коллеги изучили выборку из 125 шаровых звездных скоплений галактики Центавр А. Исследователей интересовала зависимость "масса-светимость" шаровых объектов. В теории, наиболее яркие скопления должны быть более массивными и наоборот. В большинстве случаев такая ситуация имела место и на практике.

Однако есть одно "но": параметры некоторых из исследованных скоплений не вписывались в теорию. Они оказались весьма массивными для их уровня яркости. Но это не самое странное. Данные показывают, что чем шаровое скопление более массивно, тем большая часть его содержимого скрыта от наблюдений. Это говорит о том, что что-то очень массивное и невидимое затаилось в этих скоплениях. Но что это?

Сегодня у ученых есть несколько гипотез на этот счет. Одна предполагает, что в недрах шаровых скоплений находятся черные дыры, но их наличие объясняет присутствие лишь части скрытой массы. Другая версия описывает, что за массивность отвечает присутствующая темная материя, которую в теории звездные скопления не содержат. Но если по каким-то пока неизвестным науке причинам темная материя содержится в шаровых скоплениях, то это объясняет их массивность.

“Наше открытие звездных скоплений с массами, не соответствующими наблюдаемому количеству звезд в них, означает, что, возможно, существуют различные семейства шаровых скоплений, отличающихся историей своего образования. По всей видимости, некоторые звездные скопления выглядят как обычные шаровые, а на деле в них есть что-то, чего мы пока не видим", - сказал Томас Пузиа (Thomas Puzia), соавтор работы.

Таким образом, ученые обнаружили новый таинственный тип шаровых звездных скоплений, которые оказались весьма интересными объектами для будущих исследований. Между тем, группа Мэтта продолжает наблюдения: теперь они расширяют выборку и приступают к исследованию других шаровых скоплений в галактике "Центавр А" и других галактиках.

"Мы наткнулись на новый загадочный тип звездных скоплений! Значит, наши представления о происхождении шаровых скоплений нуждаются в углублении и нам предстоит узнать еще много нового об этих объектах. А это само по себе является важным результатом. Будем теперь искать другие "темные скопления" вокруг других галактик”, - заключает Мэтт Тейлор.