Gromady kuliste 4 miliardy lat młodsze niż wcześniej uważano?

Ewolucja układów podwójnych w gromadzie kulistej. Źródło: Mark A. Garlick/University of Warwick

Gromady kuliste mogą być nawet 4 miliardy lat młodsze niż dotychczas uważano donoszą naukowcy z University of Warwick.

Składające się z setek tysięcy gwiazd gęsto upakowanych w gęste sfery, gromady kuliste uważano dotychczas za niemal tak stare jak cały wszechświat – ale dzięki nowo opracowanym modelom udało się wykazać, że mogą one mieć nawet 9 miliardów lat a nie ponad 13 jak dotychczas uważano.

Najnowsze odkrycie poddaje w wątpliwość obecne teorie opisujące procesy formowania galaktyk, w tym także Drogi Mlecznej, wokół której krąży między 150 a 180 gromad kulistych.

Zaprojektowane do ponownego zbadania ewolucji gwiazd, nowe modele BPASS (Binary Population and Spectral Synthesis) uwzględniają szczegóły ewolucji układów podwójnych w gromadach kulistych i wykorzystywane są do badania barw promieniowania ze starych populacji układów podwójnych – jak i śladów pierwiastków chemicznych w widmie.

W ramach procesu ewolucyjnego obejmującego dwie gwiazdy w układzie podwójnym, jedna gwiazda powiększa się przechodząc do stadium olbrzyma, podczas gdy oddziaływanie grawitacyjne mniejsze gwiazdy odrywa atmosferę olbrzyma składającą się z wodoru i helu oraz innych pierwiastków. Uważa się, że takie gwiazdy powstają mniej więcej w tym samym czasie co sama gromada kulista.

Wykorzystując model BPASS i obliczając wiek układów podwójnych badacze byli w stanie dowieść, że gromady kuliste, których składnikami są owe układy podwójne nie są tak stare jak sugerowały inne modele.

Modele BPASS opracowane we współpracy z dr JJ Eldridge z University of Auckland już wcześniej okazały się skuteczne w badaniu właściwości młodych populacji gwiazd w różnorodnych środowiskach od wnętrza Drogi Mlecznej po kres obserwowalnego wszechświata.

“Ustalanie wieku gwiazd zawsze opierało się na porówywaniu obserwacji do modeli, które zawierają naszą wiedzę o tym jak powstają i ewoluują gwiazdy. Ten korpus wiedzy ulega stopniowym zmianom i z czasem staliśmy się coraz bardziej świadomi wplywu układów wielokrotnych – interakcji zachodzących między gwiazdami w takich układach oraz między układami a ich otoczeniem” mówi dr Elizabeth Stanway, główny badacz projektu.

Dr Stanway podkreśla, że wyniki tych badań wskazują na nowe ścieżki badać powstawania masywnych galaktyk i tworzących je gwiazd.

“Warto zauważyć, że przed nami wciąż mnóstwo pracy – szczególnie podczas obserwacji tych bliskich układów, w których możemy dostrzec pojedyncze gwiazdy, a nie tylko rozpatrywać zintegrowane promieniowanie całej gromady – niemniej jednak doszliśmy do bardzo interesujących i intrygujących wyników. Jeżeli okaże się, że mamy rację, to wyniki te zmienią nasz obraz wczesnych etapów ewolucji galaktyki oraz tego gdzie powstały gwiazdy, które obecnie obserwujemy w masywnych galaktykach takich jak nasza. 

Źródło: University of Warwick