Космический телескоп «Хаббл» (Hubble) прислал снимок шарового звёздного скопления NGC 2031, заставив учёных задаться очевидным вопросом: почему так много звёзд в нём светятся голубым цветом? Звёзды в шаровых скоплениях могут иметь разные размеры и возраст, но в случае с NGC 2031 эти параметры никак не соотносятся с цветом.

Источник изображения: nasa.gov

NGC 2031 находится за пределами Млечного Пути в Большом Магеллановом Облаке — небольшой галактике-спутнике нашей галактики, которая располагается в Южном полушарии и действительно напоминает облако. Шаровое скопление находится в области высокой плотности галактики. Оно содержит и старые объекты, хотя голубые звёзды обычно светят очень ярко и умирают относительно молодыми.

Учёные предполагают, что такое обилие голубых объектов можно объяснить, например, искажением цветовой картины другими звёздами, которые находятся вне скопления. Есть и другой вариант: старые звёзды могут объединяться и формировать так называемые «голубые отставшие» или «страгглеры». Это могло произойти из-за того, что объекты скопления оказались слишком близко друг к другу за счёт действия гравитационных сил.

Наконец, ещё одной странностью NGC 2031 является присутствие здесь 14 пульсирующих звёзд-цефеид. Но их мерцание помогло учёным оценить расстояние до скопления — оно находится в 150 тыс. световых годах от Земли.

Международная группа учёных зафиксировала и провела анализ столкновения как минимум трёх скоплений галактик. В результате сформировалось гигантское скопление, которому присвоили название Abell 2256 — оно также действует как один из крупнейших во Вселенной ускорителей частиц.

Источник изображений: chandra.si.edu

Скопление галактик Abell 2256 находится на расстоянии 780 млн световых лет от Земли и в поперечнике занимает около 100–200 килопарсек. Его изображение было получено объединением данных нескольких обсерваторий: данные с космических рентгеновских телескопов Chandra (США) и XMM-Newton (Европа) обозначили синим цветом; снимки радиотелескопов GMRT (Индия), LOFAR (Нидерланды) и VLA (США) — красным; снимки, полученные обсерваторией Pan-STARRS (США) в видимом и инфракрасном диапазонах — белым и бледно-жёлтым.

Изучающие этот объект астрономы попытались выяснить, что привело к возникновению этой сложной структуры, и каждая обсерватория раскрыла им свою часть общей картины. Скопления галактик — одни из наиболее крупных объектов Вселенной. Они содержат сотни и даже тысячи галактик, а также гигантские объёмы перегретого газа, температура которого составляет миллионы градусов — зафиксировать его присутствие можно только в рентгеновском диапазоне.

Радиоизлучение производится другими источниками. Во-первых, это потоки частиц, испускаемых тонкими струями из сверхмассивных чёрных дыр — галактических ядер. Эти потоки либо формируют тонкие лучи (обозначены как C и I), либо проходят через газовые облака, в которых замедляются и формируют нити либо более сложные формы (A, B и F). Ещё одним источником радиоволн являются так называемые реликты, сформированные ударными волнами, которые ускорили частицы в газовых облаках.

Наконец, вблизи центра столкновения расположен ещё один объект — «ореол» радиоизлучения. На общей картине он перекрыт рентгеновским излучением газового облака и является более тусклым, поэтому исследователи опубликовали отдельный снимок радиочастотного диапазона. Учёные предполагают, что этот объект сформировался из-за вторичного ускорения частиц при резких перепадах температуры и плотности газового облака, образуемых при столкновении галактических скоплений. Впрочем, некоторых особенностей данных радиочастотного диапазона эта модель не объясняет, поэтому учёные продолжают исследовать Abell 2256.

Структура в сердце скопления галактик в созвездии Персея теперь может быть рассмотрена более детально — учёные создали потрясающее комбинированное изображение благодаря новой методике, объединяющей снимки в рентгеновском и радиодиапазонах.

Для получения снимка центральной части Скопления Персея были объединены данные с массива антенн радиотелескопа LOFAR (Low Frequency Array) и рентгеновской обсерватории «Чандра», а также телескопов WIYN и «Хаббл». Используя такую комбинацию, учёные получили не только потрясающее изображение, но, что более важно, оно позволило команде астрономов больше узнать о происхождении загадочной структуры на снимке.

По словам ведущего автора исследования Роланда Тиммермана (Roland Timmerman) из нидерландского Лейденского университета, комбинация снимков позволяет лучше понять, что происходит в данном скоплении. Красным отображается радиоизлучение, полученное LOFAR, синим — рентгеновское излучение, захваченное телескопом Chandra, а белым — H-альфа излучение тёмно-красной видимой части спектра, полученное телескопом WIYN. Наконец, ночное небо снято телескопом Hubble в оптическом диапазоне.

Источник изображения: LOFAR/Chandra/WIYN/Hubble/Frits Sweijen

Фактически цвета маркируют разные типы излучения в скоплении галактик — в видимом диапазоне такие подробные данные получить бы не удалось. Используя методику команды Тиммермана, астрономы смогут объединять и другие изображения, что поможет больше узнать об эволюции скоплений, от рождения звёзд до появления сверхновых и столкновения галактик.

Считается, что в центре большинства крупных галактик скрываются сверхмассивные чёрные дыры. Когда речь идёт о скоплении галактик, отдельные его структуры могут сформироваться в результате выбросов газа сверхмассивными чёрными дырами в некоторых галактиках, составляющих скопление. Материя подобных струй газа нагревает окружающий газ, что и приводит к формированию структур, видимых на снимке. Так, считают учёные, и образовалась показанная на снимке структура в центра Скопления Персея. Она простирается на десятки тысяч световых лет и находится в таком состоянии сотни миллионов лет.

LOFAR. Источник изображения: Wikipedia

LOFAR является крупнейшим радиотелескопом на Земле со штаб-квартирой в Нидерландах. С момента начала работы в 2010 году в Европе для него построили дополнительные антенны, что позволяет делать снимки в радиодиапазоне с высоким разрешением, распознавая радиоизлучение на очень низких частотах. До того, как LOFAR добавили новые антенны, создание комбинированного снимка такого качества было невозможно.

Космический телескоп «Хаббл» продолжает делать впечатляющие снимки разных объектов Вселенной. На этот раз команда астрономов, работающая с телескопом, получила изображение шарового звёздного скопления Ruprecht 106, находящегося в нашей галактике Млечный Путь.

Источник изображения: NASA / ESA

По данным учёных, большая часть звёзд упомянутого шарового скопления появилась примерно в одно и то же время. Отмечается, что в этом образовании присутствуют звёзды, обладающие уникальным химическим составом, за счёт чего они в значительной мере отличаются друг от друга. Астрономы предполагают, что такие звёзды образовались позже из газа и пыли, которые остались после образования звёзд первого поколения.

Редкие шаровые звёздные скопления, в которых большое количество звёзд связано гравитацией, вращающихся вокруг галактического центра в качестве спутника, чаще всего лишены таких особенностей. Обычно они заносятся в каталог как однополюсные скопления, в которых никогда не формировались звёзды второго или третьего поколения. Учёные надеются, что более детальное исследование Ruprecht 106 поможет обнаружить причины того, почему в этом скоплении присутствуют звёзды с отличающимся химическим составом.

Что касается самого скопления Ruprecht 106, то оно также известно как C 1235-509. Шаровое скопление располагается в нашей галактике Млечный путь на расстоянии около 69,1 тыс. световых лет от Земли в созвездии Центавра. Его впервые обнаружил чешский астроном Ярослав Рупрехт (Jaroslav Ruprecht) в 1961 году.