В Млечном Пути обнаружили новый класс древних космических объектов

Согласно исследованию, опубликованному в журнале Astronomy & Astrophysics и представленному на заседании Американского астрономического общества, в нашей Галактике существует особый класс объектов — сохранившиеся фрагменты, которые называют «окаменелостями балджа». Яркий пример — скопление Терзан 5.

Команда астрономов с помощью космических телескопов «Джеймс Уэбб» и «Хаббл» доказала: это не обычное шаровое звездное скопление, как считалось раньше, а настоящий реликт древнего этапа формирования Млечного Пути.

Что показали новые наблюдения

Раньше Терзан 5 выглядел типичным шаровым скоплением — плотным шаром из старых звезд. Однако данные за 12 лет работы «Хаббла» в сочетании со свежими инфракрасными наблюдениями телескопа «Уэбба» раскрыли совсем другую картину. В скоплении нашли сразу четыре поколения звезд разного возраста и химического состава.

Первое поколение родилось около 12,5 миллиарда лет назад, во времена бурного формирования самой Галактики. Второе — примерно 4,7 миллиарда лет назад. А потом, как выяснилось, были еще два всплеска звездообразования: 3,8 и всего 2,5 миллиарда лет назад.

«Новые наблюдения телескопа Уэбб в ближнем инфракрасном диапазоне, сопоставленные с архивными данными телескопа "Хаббл", позволили нам получить гораздо более четкое представление об истории Терзана-5», — рассказала руководитель работы Джорджия Зулло из Болонского университета.

Почему Терзан 5 выжил

Обычно в шаровых скоплениях звезды рождаются одновременно из одного облака газа и имеют примерно одинаковый возраст. Здесь же история сложнее. Скопление находится в самом центре балджа — плотной, пыльной и переполненной звездами центральной части Галактики. Но оно оказалось достаточно массивным, чтобы устоять, когда другие древние сгустки сталкивались, разрушались и смешивались, формируя современный балдж.

«Это как комок в хорошо перемешанном тесте для торта», — образно объясняют авторы.

Терзан 5 сохранил свой газ и тяжелые элементы, выброшенные сверхновыми предыдущих поколений. Более легкие системы просто не удержали бы такое вещество — взрывы выдули бы его в космос.

Следы обогащения и химия

Измерения на телескопах Кека и Очень большом телескопе ESO подтвердили: каждое новое поколение звезд содержало больше тяжелых элементов, чем предыдущее. Это прямое свидетельство постепенного «удобрения» скопления материалом от взрывов сверхновых.

«Наряду с возрастом этих популяций, скопление сохраняет следы постепенного обогащения тяжелыми элементами в результате сверхновых», — отметил соавтор Р. Майкл Рич из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе.

Фрагмент балджа

Ученые считают Терзан 5 остатком гораздо более крупной древней системы, которая не растворилась в общем котле балджа.

«По какой-то причине это своеобразное скопление звезд сформировалось отдельно от балджа и не было разрушено при его образовании. Терзан 5 — это то, что мы сейчас называем окаменелым фрагментом балджа, потому что он напоминает первобытные скопления, которые способствовали формированию балджа», — объяснил главный исследователь Франческо Р. Ферраро из Болонского университета.

Похожий объект уже нашли — это Лиллер 1. Сейчас команда планирует проверить еще 40–50 скоплений в балдже, чтобы понять, сколько еще таких «окаменелостей» скрывается в центре Галактики.

Что это значит для других галактик

Результаты помогают лучше представить, как формировались центральные области галактик в ранней Вселенной. Тогда огромные газовые диски разбивались на гигантские сгустки, которые мигрировали к центру и сливались. Телескоп «Уэбб» уже видит похожие «комковатые» галактики на заре космоса.

«Terzan 5 может предоставить прямые доказательства, которые помогут объяснить, как формировались балджи в галактиках по всей Вселенной», — добавила соавтор Барбара Ланцони.

Это открытие превращает привычное шаровое скопление в уникальное окно в прошлое нашей Галактики — живое напоминание о том, из чего она когда-то сформировалась.