Используя данные космической рентгеновской обсерватории NASA «Чандра» и нескольких инфракрасных телескопов, астрономы сделали важный шаг в понимании того, как во Вселенной появились звёздные скопления.
Данные указывают на то, что более ранние представления о формировании звёздных скоплений — ошибочны. Согласно простейшей теории, звезды в скоплениях образуются в результате конденсации гигантского облака газа и пыли. Центр облака «тянет» материал из его окрестностей до тех пор, пока не станет достаточно плотным для того, чтобы активизировать процессы звездообразования. Изначально этот процесс протекает в центральной части облака, из чего следует, что первые звезды появляются именно в центре облака, следовательно, они являются самыми старыми.
Тем не менее, последние данные, полученные «Chandra», указывают на то, что в облаке происходит ещё «что-то». Исследователи изучили два звездных скопления (кластера), где в настоящее время формируются звезды, подобные нашему Солнцу — NGC 2024, расположенное в центре Туманности Пламя (Flame Nebula), и Orion Nebula Cluster. В ходе исследования ими было установлено, что самыми старыми являются звезды, расположенные на окраинах кластеров.
По словам Konstantin Getman из Penn State University, который возглавлял исследование, полученные результаты парадоксальны. Это значит, что учёные должны рассмотреть иные сценарии формирования звезд, подобных нашему Солнцу, отмечает учёный.
Getman и его коллеги разработали новый двухэтапный подход, который и привел к этому открытию. Изначально они использовали данные «Chandra» относительно яркости звезд в рентгеновских лучах для того, чтобы определить их массы. После было определено, какой будет яркость анализируемых звезд в инфракрасном свете. Для этого астрономы использовали данные телескопов наземного базирования и космического телескопа NASA «Спитцер». Комбинируя эту информацию с теоретическими моделями, учёным удалось определить возраст звезд в обоих звёздных скоплениях.
Полученные данные полностью противоречат тому, что предсказано базовыми моделями. Возраст звезд, расположенных в центре 2024 NGC, составляет порядка 200 тысяч лет, про том что на краях звездного скопления расположены звезды, которым по 1,5 млн лет. В центре Orion Nebula находятся звезды, которым порядка 1,2 млн лет, а ближе к краям — которым по 2 млн лет.
По словам Eric Feigelson из Penn State, который является соавтором исследований, невольно напрашивается вывод, согласно которому основная модель, утверждающая, что звезды в скоплениях начинают формироваться от центра, ошибочна. Именно поэтому необходимо рассмотреть более сложные модели, отмечает Feigelson.
Трактовка новых результатов привела к формулировке трёх различных гипотез. Согласно первой, процессы звёздообразования действительно протекают более активно во внутренних областях скопления, потому что газ в центре звездного скопления более плотный, чем тот, что находится во внешних областях. Со временем, если уровень плотности снижается, то процессы звездообразования во внешних регионах прекращаются, в то время как звезды во внутренних регионах продолжают формироваться, следовательно, концентрация молодых звезд там выше.
Вторая гипотеза заключается в том, что более старые звезды со временем отдалились от центра в результате взаимодействия с другими звездами. Последняя гипотеза предусматривает, что молодые звезды образуются в массивных газовых «нитях» и в последующем дрейфуют к центру скопления.
Результаты проведённого исследования будут представлены в двух статьях, которые в ближайшем времени планируется опубликовать в журнале «Astrophysical Journal».
