Anomalie chemiczne w niewielkiej gromadzie kulistej NGC 6362

Kolorowa fotografia gromady kulistej NGC 6362 wykonana za pomocą Wide Field Imager zainstalowanego na 2.2-metrowym teleskopie MPG/ESO w Obserwatorium La Silla w Chile. Źródło: ESO
Kolorowa fotografia gromady kulistej NGC 6362 wykonana za pomocą Wide Field Imager zainstalowanego na 2.2-metrowym teleskopie MPG/ESO w Obserwatorium La Silla w Chile. Źródło: ESO

Naukowcy od lat uważają, że gromady kuliste składają się z gwiazd, które powstały z tej samej materii, a zatem charakteryzują się identycznym, początkowym składem chemicznym, jednak teraz docierają do nas dowody na to, że gromady kuliste mają dużo bardziej złożoną naturę.

14 kwietnia br. zespół włoskich naukowców pracujących pod kierownictwem Aslessio Mucciarelli z Uniwersytetu Bolońskiego opublikował artykuł naukowy opisujący anomalie chemiczne w gromadzie kulistej o niskiej masie NGC 6362, który wskazuje, że gromady kuliste nie są takie proste jak wcześniej uważano. Wyniki badań można przeczytać na serwerze preprintów arXiv.

NGC 6362 znajduje się około 25 000 lat świetlnych od Ziemi w Gwiazdozbiorze Ołtarza. Jej wiek szacuje się na 13,5 miliardów lat, a masę na około 50 000 mas Słońca. To najmniej masywna gromada kulista, w której wykryto liczne fotometryczne populacje gwiazd o różnych obfitościach metali.

Aby określić skład chemiczny NGC 6362 zespół wykorzystał spektrograf FLAMES (Fibre Large Array Multi Element Spectrograph) zainstalowany na jednym z teleskopów sieci VLT (Very Large Telescope – Bardzo Duży Teleskop) w Chile. Za pomocą FLAMES badacze przeanalizowali widma ponad 200 olbrzymich gwiazd i wyprowadzili z nich obfitość żelaza i sodu w tej gromadzie. Instrument może zarejestrować na jednym zdjęciu wysokiej jakości widma około 140 gwiazd w polu widzenia o średnicy 25 minut łuku.

„W przypadku NGC 6362 przeanalizowaliśmy widma ponad 200 olbrzymich gwiazd w gromadzie w celu rozróżnienia gwiazd gromady według ich kinematyki i składu chemicznego Nasze prace stanowią element większego projektu mającego na celu stworzenie kompletnego opisu tej gromady pod kątem właściwości fotometrycznych, składu chemicznego, kinematyki,” powiedział Mucciarelli portalowi Phys.org.

Przeprowadzone badania pozwoliły na uzyskanie pierwszej chemicznej charakterystyki NGC 6362. Autorzy artykułu określili różnice między gwiazdami w zakresie obfitości sodu i zauważyli, że różnice między gwiazdami w tej stosunkowo małej gromadzie przypominają różnorodność składu chemicznego obserwowaną w bardziej masywnych gromadach.

„Nasze badania NGC 6362 wskazują, że ta gromada jest najmniej masywną gromadą kulistą, w której zaobserwowano takie anomalie w zawartości lekkich pierwiastków, takich jak tlen czy sód,” mówi Mucciarelli.

Badania pozwoliłu na określenie ważnego ograniczenia: gromady gwiazd o masie nawet 50 000 mas Słońca są w stanie tworzyć gwiazdy bogate w sód.  Warto tutaj zauważyć, że gromady otwarte nie wykazują takich anomalii składu chemicznego, a charakteryzują się masą o jeden rząd niższą od gromad kulistych. Biorąc to pod uwagę, badania NGC 6362 pozwalają zawęzić nam pole poszukiwań minimalnej masy pozwalającej zdefiniować gromadę kulistą.

Źródło: Phys.org