Gaubliniai spiečiai yra kosmoso regionai, kuriuose žvaigždės yra tankiai sukomplektuotos - 10 000 kartų tankesnės nei mūsų vietos žvaigždžių kaimynystėje. Nauji Hablo kosminio teleskopo įrodymai parodė, kad rutuliniai klasteriai išsiskirs patys, pasodindami masyvesnes žvaigždes centre ir išstumdami mažiau masyvias žvaigždes į kraštus. Hablo užfiksuoti rutulinio spiečiaus 47 Tucanae vaizdai beveik 7 metus, todėl astronomai gali atsargiai nubraižyti žvaigždžių, judančių klasteryje, padėtis ir tada apskaičiuoti, kiek arti jie buvo centre.
Įsivaizduokite, kad bandote suprasti, kaip veikia futbolo žaidimas, remiantis tik keletu neaiškių žaidimo momentinių vaizdų. Astronomai susidūrė su šiuo iššūkiu, kai reikia suprasti bičių avilių spiečiaus dinamiką rutulinių žvaigždžių spiečiuose, kurie skrieja aplink mūsų Paukščių Tako galaktiką. Dabar NASA Hablo kosminis teleskopas astronomams pateikė geriausius iki šiol stebėjimo įrodymus, kad rutuliniai spiečiai išskiria žvaigždes pagal jų masę, vadovaujami gravitacinio biliardo kamuoliuko žaidimo tarp žvaigždžių. Sunkesnės žvaigždės sulėtėja ir grimzta į branduolio branduolį, tuo tarpu lengvesnės žvaigždės įgauna greitį ir perkelia per klasterį į savo pakraštį. Šis procesas, vadinamas „masiniu segregacija“, jau seniai buvo įtariamas kamuolinių žvaigždžių spiečiuose, tačiau niekada anksčiau nebuvo tiesiogiai matomas kaip veiksmas.
Tipiniame rutuliniame klasteryje yra keli šimtai tūkstančių žvaigždžių. Nors žvaigždžių tankis tokių žvaigždžių sistemų pakraščiuose yra labai mažas, žvaigždžių tankis šalia centro gali būti daugiau nei 10 000 kartų didesnis nei vietiniame mūsų Saulės kaimynystėje. Jei mes gyventume tokiame kosmoso regione, naktinis dangus būtų užtemdytas 10 000 žvaigždžių, esančių arčiau mūsų nei artimiausia Saulės žvaigždė, Alfa Kentauras, nutolęs 4,3 šviesmečio (arba maždaug 215 000 kartų daugiau nei atstumas tarp žemės ir saulės). Kaip ir metro automobilis, apkrautas priemiesčių, šis žvaigždžių išstūmimas smarkiai padidina žvaigždžių susitikimų, netgi susidūrimų ir susijungimų tikimybę. Bendras daugelio tokių susitikimų rezultatas yra teoriškai tikimasi masinės segregacijos. Tačiau tuo pat metu dėl tokių perpildytų sąlygų labai sunku tiksliai nustatyti atskiras žvaigždes.
Astronomai turėjo laukti nepaprasto Hablo regėjimo aštrumo, kad galėtų atsekti daugelio tūkstančių žvaigždžių judesius viename rutuliniame spiede. Dabar labai tikslus 15 000 žvaigždžių greitis buvo išmatuotas pačiame netoliese esančio rutulinio klasterio 47 Tucanae centre - viename iš tankiausių rutulinių klasterių Pietų pusrutulyje. Mažas skaičius šių žvaigždžių yra labai reto tipo, žinomos kaip „mėlynos spalvos stragglers“: neįprastai karštos ir ryškios žvaigždės, seniai manomos, kaip dviejų normalių žvaigždžių susidūrimo rezultatas.
Mėlynųjų žvaigždžių greičiai atitinka masinės segregacijos prognozes. Visų pirma, palyginimas tarp mėlynos spalvos strazdanų (kurios dvigubai didesnė už vidutinės žvaigždės masę) ir kitų žvaigždžių rodo, kad, kaip ir tikėtasi, jos juda lėčiau nei vidutinės žvaigždės.
Naudodamas „Wide Field“ ir „Planetary Camera 2“ bei naujesnį „Hubble“ prietaisą „Advanced Camera for Surveys“, Georgesas Meylanas iš „Ecole Polytechnique Federale de Lausanne“ (EPFL) Sauverny mieste, Šveicarijoje ir bendradarbiai nufotografavo dešimties kelių centrinio regiono vaizdų rinkinių (per atstumą). apie 6 šviesmečių centro) iš 47 Tucanae. Vaizdai buvo imami reguliariais intervalais beveik septynerius metus. Atidžiai išmatavus net 130 000 žvaigždžių padėtis kiekviename iš šių „momentinių nuotraukų“, laikui bėgant buvo galima išmatuoti nepaprastai mažus padėties pokyčius, išdavus žvaigždžių judesius danguje. Tikslus greitis buvo gautas beveik 15 000 žvaigždžių šioje klasteryje. Iš šių 15 000 23 buvo mėlynieji strazdai.
Tai yra didžiausias greičio pavyzdys, kada nors surinktas Pieno kelio rutuliuke bet kokia technika ir bet kokiais instrumentais. Rezultatai taip pat buvo naudojami siekiant patikrinti, ar klasterio šerdyje nėra juodosios skylės, ieškant jos gravitacinio traukos. Bet išmatuoti žvaigždžių judesiai atmeta labai masyvią juodąją skylę.
Šiais stebėjimais Hablas per mažiau nei dešimtmetį įvykdė tai, kas būtų buvę reikalinga antžeminiams teleskopams net per šimtmetį, nes prastesnės stebėjimo sąlygos būtų vykdomos nuo žemės paviršiaus. Tyrimas būtų buvęs neįmanomas be aštriojo Hablo vizijos. Nuo žemės paviršiaus atmosferos smirdantis efektas išblukina daugybės žvaigždžių vaizdą perpildytoje spiečiaus šerdyje. Nustatyta, kad tipiškas net normalių žvaigždžių kampas 47 Tucanae centre yra šiek tiek daugiau nei viena dešimtoji milijono laipsnio per metus. Tai reiškia, kad žvaigždės kampinis judėjimas per vienerius metus prilygsta bulvariaus kampiniam dydžiui, matytam taip, tarsi jis būtų 4500 mylių atstumu.
Norėdami visiškai išnaudoti šiuos išskirtinius „Hablo“ vaizdus, astronomai sukūrė visiškai naujus duomenų analizės metodus, kurie galiausiai suteikė tinkamų judesių (greičio) matavimus, kurie atitiko žvaigždžių padėties pokyčius maždaug 1/100 pikselio (paveikslėlis) lygio (paveikslėlis). elementas) „Hablo“ skaitmeniniuose fotoaparatuose.
Rezultatai buvo paskelbti rugsėjo astrofizikos žurnalo priedų serijoje.
Tarptautinę komandą sudarė šie mokslininkai: D.E. McLaughlin (Lesterio universitetas), J. Anderson (Rice universitetas), G. Meylan (Ecole Polytechnique Federale de Lausanne), K. Gebhardt (Teksaso universitetas Austine), C. Pryor (Rutgers universitetas), D. Minniti (Pontifica). Catolica universitetas) ir S. Phinney (Caltech).
Originalus šaltinis: „Hablo“ naujienų leidinys
