Деякі зорі, здається, не старіють, хоча існують уже мільярди років: тепер їхню таємницю розкрили

Що робить ці зорі такими незвичайними?

Блакитні відсталі зорі привертають увагу науковців у старих зоряних скупченнях тим, що виглядають гарячішими, масивнішими та молодшими порівняно із сусідніми світилами, які формувалися в той же час і з того ж матеріалу. Їхнє існування суперечить стандартним теоріям зоряного старіння, тому вчені десятиліттями дискутували про їхнє походження – виникають вони внаслідок зіткнень зірок чи через тонкі взаємодії між парними світилами, пише Phys.org.

Нове дослідження, опубліковане у виданні Nature Communications, надало найчіткіші докази того, що блакитні відсталі зорі отримують свій молодий вигляд не через якісь хитрощі чи порушення законів фізики, а завдяки життю у тісних зоряних парах та середовищу, яке дозволяє таким партнерствам виживати.

Міжнародна дослідницька група проаналізувала спостереження телескопа Hubble за 48 кулястими скупченнями у Чумацькому Шляху, створивши найбільший та найповніший каталог блакитних відсталих зірок. Вибірка містить понад 3 тисячі таких загадкових об'єктів. Їхні скупчення охоплюють весь діапазон можливих умов середовища – від дуже розріджених до надзвичайно щільних систем. Такий масив даних дозволив астрономам вивчити давно підозрювані зв'язки між блакитними відсталими зорями та їхнім оточенням.

Замість того, щоб знайти більше блакитних відсталих зірок у найтісніших скупченнях, де вірогідність зіткнень вища, команда виявила протилежне – щільні середовища містять менше таких зірок. Натомість ці світила найчастіше трапляються у скупченнях з низькою щільністю, де зорі мають більше простору, а крихкі подвійні системи мають більше шансів вижити.

Порівняння двох кулястих скупчень: NGC 3201 (ліворуч) та Messier 70 (праворуч). Зоряне скупчення праворуч має помітно більшу густину, тобто є більш компактним, оскільки зірки поблизу центру об'єкта виглядають дуже близько одна до одної. На противагу цьому, зоряне скупчення ліворуч менш компактне, оскільки зірки розташовані більш віддалено одна від одної в полі зору / Фото ESA/NASA

Франческо Ферраро, провідний автор дослідження та професор Болонського університету в Італії, пояснив, що середовище відіграє важливу роль у житті зірок. Блакитні відсталі зорі тісно пов'язані з еволюцією подвійних систем, але їхнє виживання залежить від умов, у яких вони існують. Середовища з низькою щільністю створюють найкращі умови для подвійних систем та їхніх похідних, дозволяючи деяким зорям виглядати молодшими за очікуване.

Таємницю розкрито: чому вони існують?

Дослідники встановили тісний зв'язок блакитних відсталих зірок із подвійними зоряними системами, де дві зорі обертаються одна навколо одної. У таких системах одна зоря може відбирати матеріал у свого партнера або повністю злитися з ним, отримуючи свіже паливо та світячись яскравіше й більш синім світлом. Цей процес фактично скидає її своєрідний біологічний годинник, чи точніше сказати зоряний годинник.

Спостереження показали, що щільніші середовища містять менше подвійних систем, що свідчить про те, що в густонаселених скупченнях часті тісні зустрічі між зорями можуть руйнувати подвійні системи, перш ніж вони встигнуть створити блакитну відсталу зірку. У спокійніших умовах подвійні системи виживають, а блакитні відсталі зорі процвітають.

На зображенні вище можна побачити, що у правій частині (Messier 70) блакитні зорі розійшлися по окраїнах, тоді як центрі скупчилися жовті світила. Натомість ліворуч (NGC 3201) блакитні зорі є як на окраїнах скупчення, так і ближче до центру.

Енріко Весперіні з Університету Індіани у Сполучених Штатах зазначив, що переповнені зоряні скупчення не є дружнім місцем для зоряних партнерств. Там, де простір обмежений, подвійні системи легше руйнуються, а зорі втрачають можливість зберегти молодість.

Це відкриття стало першим випадком спостереження таких чітких та протилежних очікуванням зв'язків між популяціями блакитних відсталих зірок та їхнім середовищем. Воно підтверджує, що блакитні відсталі зорі є прямим результатом еволюції подвійних систем, та демонструє, наскільки сильно оточення зорі може впливати на її історію життя.