Gyöngyi
9 °C
9 °C

Fiatalabbak a Tejútrendszer gömbhalmazai, mint eddig gondoltuk

2008.05.14. 19:56
A Chandra röntgenműhold új mérései arra utalnak, hogy a Tejútrendszer gömbhalmazai jelentősen fiatalabbak lehetnek, mint ahogyan azt eddig feltételeztük - jelentette a hírek.csillagászat.hu portál.

Az akár milliónyi csillagot is tartalmazó gömbhalmazokról általánosan elfogadott nézet, hogy a Világegyetem legöregebb objektumai közé tartoznak. A fejlődési elméletek szerint szerkezeti evolúciójuk során három fázison mennek keresztül, ezek a halmaz fiatal, közép- és idős kora. Ez a szakaszolás a gömbhalmaz egészére vonatkozik, és nem a halmaz egyedi csillagainak valódi korát jellemzi.

A gömbhalmazok centrumában a nagy csillagsűrűség miatt az egyedi objektumok olyan közel kerülhetnek egymáshoz, hogy a kölcsönhatás eredményeként nagy számban jönnek létre kettőscsillagok, melyek komponensei között tömegátadás is zajlik, ez pedig a korongbeli anyag felmelegedése miatt erős röntgensugárzás kibocsátásával jár. Mivel a kettősök kialakulása főleg a halmaz fejlődésének középső szakaszában várható, később pedig megszűnik a röntgensugárzásuk, a röntgenforrások relatív száma jól jellemezheti a gömbhalmaz fejlődési fázisát.

A Chandra röntgenműhold segítségével J. Fregau (Northwestern University) és munkatársai több Tejútrendszerbeli gömbhalmazt tanulmányoztak ebből a szempontból, többek között az NGC 6397 és az NGC 6121 katalógusjelűt is. A halmazbeli szoros kettősök, így a röntgenforrások száma is függ az összekapcsolódással járó megközelítések arányától a halmaz centrumában. Az NGC 6397 esetében ez kisebb, mint az NGC 6121 középpontjában, így azt várhatnánk, hogy előbbinél a röntgenforrások száma kisebb (feltételezve, hogy a két gömbhalmaz ugyanabban a fejlődési fázisban van). Meglepő módon azonban az NGC 6397 centrumában több a röntgenforrás, ami azt sugallja, hogy fejlődési állapota szerint középkorú, míg az NGC 6121 még kamaszkorban van.

A Hubble Űrteleszkóp felvétele az Ara csillagképben tőlünk 8200 fényévre található NGC 6397 gömbhalmazról. Középpontjában a csillagsűrűség milliószorosan felülmúlja a Naprendszer környezetében tapasztalhatót.

Az elméletek szerint a gömbhalmazok a tömörülés megindulása után a már említett három fejlődési fázison mennek keresztül. Az első szakaszban a centrum közelében található csillagok befelé mozognak, a mag összehúzódik. A második fázisban a központhoz közeli kettőscsillagok kölcsönhatása már megakadályozza a további kontrakciót. A harmadik szakasz akkor következik be, amikor az utolsó kettőscsillagok is kidobódnak a centrumból, és a mag összehúzódása összeomlásszerűen tovább folytatódik. Ezen fázis végső szakaszában a halmaz magja egyfajta oszcillációba kezd, összehúzódik, majd új kettőscsillagok kialakulása következtében ismét tágul.

A vizsgálat végkövetkeztetése az, hogy a legtöbb gömbhalmaz - nemcsak az NGC 6121 - fejlődési állapotának még csak az első szakaszában van, nem a középsőben, mint ahogyan eddig gondoltuk. A korábban az utolsó fejlődési fázisban lévőnek feltételezett halmazok, mint az NGC 6397, szintén egy szintet visszacsúsznak, így a középső szakaszba kerülnek. A 13 vizsgált gömbhalmaz közül tíz az első fázisban van, és mindössze három középkorú.

A Chandra műhold észlelései a nagy térbeli felbontásnak és a detektorok érzékenységének köszönhetően rendkívül jól használhatók a gömbhalmazok röntgenforrásainak izolálására, s ezen keresztül a kettőscsillagok vizsgálatára. Az optikai tartományban végzett megfigyelések erre sokkal kevésbé alkalmasak az egyedülálló fényes csillagok tíz- és százezreinek zavaró hatása miatt.