Що таке блакитні бродяги і чому вони хвилюють астрономів? Як наявність великомасштабної структури Всесвіту впливає на життя в галактиках?
Що ж все-таки являють собою швидкі радіовсплесков? Нарешті, як просто і зрозуміло оцінити вплив темної енергії на формування Всесвіту? Це і багато іншого - в моєму астрообзоре.
блакитні бродяги
Зірки в кульових або розсіяних скупченнях утворюються в ході гравітаційного колапсу, що відбувається приблизно в один час, але в різних точках одного й того ж молекулярного хмари. Тому вік всіх зірок скупчення повинен бути приблизно однаковим. А значить, однаковими у них повинен бути і домінуючий колір в спектрі.
Однак ще в п'ятдесятих роках минулого століття американський астроном Сендедж звернув увагу на кульове скупчення M3 (номер три в каталозі Шарля Мессьє). У його складі виявилися зірки, колір яких був більш блакитним, ніж колір більшості зірок скупчення. У першому наближенні вік зірки можна пов'язати з її кольором - чим зірка блакитніше, тим вона молодша, ніж червоно, тим старше. Більш того, блакитні зірки мають порівняно коротку тривалість життя, а значить, вік зірок у M3 різниться, причому досить сильно. Це протиріччя отримало назву «проблеми блакитних бурлак».
Знімок центральної частини кульового скупчення NGC6362, на якому добре видно блакитні бродяги.
Щоб пояснити існування таких зірок, вчені припустили, що останні не були народжені в скупченні, але були захоплені його гравітацією з навколишнього частині галактики. Тобто це дійсно молоді, але «перебігли» з міжгалактичного простору зірки. Це і породило їх назва - блакитні бродяги (blue stragglers).
Однак з часом цю гіпотезу довелося відкинути, і її місце зайняла інша, більш красива. Але ім'я «блакитні бродяги» за зірками в кульових скупченнях аномальної блакиті залишилося.
Сьогодні астрофізики вважають, що блакитні бродяги - це зірки, що входять до складу подвійних систем, утворених в скупченні. В ході життя вони «перетягнули» з компаньйона велика кількість речовини, тим самим набравши масу. Це автоматично зробило їх блакитніше, а значить, вони стали виглядати молодше. У свою чергу від зірки-компаньйона повинно було залишитися роздягнене вироджене ядро.
Такі ядра називаються білими карликами і добре вивчені сучасною астрономією. Це маленькі, не більше нашої планети, але всього лише в два рази менше важкі, ніж Сонце, зірки. Вони досить гарячі і випромінюють, в основному, теплове випромінювання (як нагріте залізо), але через свої малі розміри дуже тьмяні. До того ж вони краще проявляють себе в ультрафіолетовому діапазоні, через що спостерігати їх через звичайний телескоп у видимому світлі важко.
Процес утворення блакитного бродяги через перетікання маси з однієї зірки на іншу.
В цілому, проблема бродяг вважається вирішеною, але радість вчених була б неповною без невеликого, але важливого наглядової результату, отриманого астрономами з США, Канади і Великобританії.
Пару років тому астрономи вивчали розсіяне скупчення NGC188. Це скупчення має значну популяцією блакитних бурлак. Тоді за допомогою спектральних (допплеровских) спостережень було встановлено, що «бродяги» NGC188 дійсно не є поодинокими зірками, а звертаються навколо загального центру мас разом з деякими, невидимими, компаньйонами. Тоді вдалося оцінити і масу компаньйонів - вона виявилася не більше половини маси Сонця, що є типовим значенням для білих карликів.
Тепер за допомогою телескопа «Хаббл» вдалося виявити характерне світіння білих карликів від цих систем - хороший фінальний крок для підтвердження основної гіпотези про природу блакитних бурлак. У трьох з двадцяти відомих блакитних бурлак скупчення впевнено виявилися компаньйони, що мають спектри, характерні саме для білих карликів. У решти зірок компаньйони, швидше за все, занадто тьмяні навіть для «Хаббла».
Але, в будь-якому випадку, навіть три об'єкти, виявлені безпосередньо, свідчать: сценарій з перенесенням маси дійсно мав місце в таких системах, і це неминуче повинно було привести до утворення «омолодити» блакитної зірки.
Філаменти не потрібні
Галактики у Всесвіті розподілені не є однорідним, але утворюють структуру у вигляді гігантської губки. Великі порожнечі міжгалактичного простору, як показують спостереження, розмежовані «тонкими» стінками, біля яких, в більшості своїй, концентруються всі зіркові «острова». Це так звана великомасштабна структура Всесвіту. Такий вид вона прийняла багато в чому завдяки дії темної матерії, яка в загальному і є головною сполучною (в гравітаційному сенсі) елементом галактик і їх скупчень.
Отже, описуючи просторовий розподіл галактик, вчені виділяють «воіди» (або порожнечі) і філаменти - лінії, уздовж яких шикуються галактики. Напрямок, в якому витягнуть найближчий до окремо взятої галактиці филамент, виявляється виділеним. І логічно припустити, що якісь властивості цієї галактики будуть залежати від цього напрямку.