В то время как Соединенные Штаты празднуют День независимости и 250-летие со дня основания страны, Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства (НАСА) опубликовало последнее изображение, полученное космическим телескопом Хаббл. Это изображение похоже на красно-бело-синий фейерверк, расцветающий в ночном небе. Он не только отдает дань давней традиции исследований в Соединенных Штатах, но и показывает древнее звездное семейство, которое почти так же старо, как Вселенная.
Звезда на этом изображении — шаровое звездное скопление NGC 6426 во внешнем гало Млечного Пути. Шаровые звездные скопления представляют собой скопления звезд, тесно связанных друг с другом гравитацией, с общим примерно сферическим распределением. Они считаются старейшим типом звездной системы Млечного Пути. В настоящее время астрономы идентифицировали около 150 таких древних звездных скоплений в Млечном Пути, которые в совокупности очерчивают исторический контекст ранней эволюции Млечного Пути.
В отличие от обычных областей звездообразования, звезды в шаровых скоплениях в основном происходят из одного и того же коллапсирующего газового облака и, следовательно, имеют примерно один и тот же возраст. Возраст NGC 6426 оценивается примерно в 13 миллиардов лет, что почти соответствует возрасту Вселенной, который составляет около 13,7 миллиардов лет. Это делает его одним из старейших шаровых звездных скоплений в известном Млечном Пути и ценным окном для изучения ранних стадий развития Вселенной.
На этом изображении «космического фейерверка» яркие цвета исходят из длин волн света, зарегистрированных телескопом Хаббл через различные фильтры, а затем визуализированных с использованием стандартных методов обработки изображений. Синий соответствует более коротким длинам волн видимого света, а красный представляет более длинноволновые диапазоны видимого света и некоторые части ближнего инфракрасного света. Поскольку цвет звезды тесно связан с температурой ее поверхности, синие звезды на изображениях обычно горячее, а красные звезды относительно холоднее. Эти цветовые различия дают астрономам важные подсказки для оценки свойств звезд.
Астрономы отметили, что звезды NGC 6426 обычно обладают характеристиками так называемой «низкой металличности», то есть содержат относительно мало тяжелых элементов, за исключением водорода и гелия. Эта ситуация очень похожа на состав вещества в ранней Вселенной – в тот период доминировали водород и гелий, тогда как более тяжелые элементы все еще находились на стадии постепенного образования путем ядерного синтеза внутри массивных звезд. Из-за этого NGC 6426 рассматривается как естественная лаборатория для изучения среды молодой Вселенной и процесса образования элементов.
Исследователи также обнаружили в скоплении два типа звездного населения со значительно разными химическими свойствами. Эти данные показывают, что после того, как первое поколение массивных звезд взорвалось как сверхновая, газ вокруг скопления обогатился вновь образовавшимися тяжелыми элементами и впоследствии породил второе поколение звезд. Тяжелые элементы, выброшенные взрывами сверхновых, широко рассеяны внутри звездных скоплений, обеспечивая ключевое сырье для формирования последующих звезд и даже планет. Это также подтверждает эволюционную картину «нескольких поколений звезд», рождающихся одно за другим в одном и том же шаровом звездном скоплении.
Это изображение было получено в рамках более крупной программы наблюдений Хаббла. Этот проект посвящен шаровым звездным скоплениям во внешнем гало Млечного Пути. Систематически наблюдая за этими древними звездными системами, астрономы надеются более точно определить их возраст и лучше понять глубинные механизмы формирования и эволюции Млечного Пути. Каждый «оглядываясь назад» на историю Млечного Пути постоянно улучшает наше понимание нашего собственного космического дома.
С момента выхода на орбиту более 30 лет назад космический телескоп «Хаббл» глубоко изменил представление человечества о Вселенной, и его результаты постоянно расширяются другими обсерваториями НАСА, включая действующий в настоящее время космический телескоп Джеймса Уэбба. Как и планировалось, НАСА собирается запустить римский космический телескоп Нэнси Грейс в конце этого лета. Ожидается, что это новое поколение наблюдательных платформ продолжит и расширит научное наследие Хаббла и Уэбба, отображая структуру и эволюцию Вселенной с более широким полем зрения и более высокой эффективностью, тем самым придавая «древним фейерверкам Вселенной», таким как NGC 6426, новое значение в более широкой научной перспективе.