Kamuoliniai žvaigždžių spiečiai tradiciškai laikomi vienomis seniausių ir stabiliausių ankstyvojo Paukščių Tako „fosilijų“. Daug dešimtmečių manyta, kad šie tankūs žvaigždžių telkiniai beveik nekinta milijardus metų ir iš esmės išsaugojo savo pirminę struktūrą.
Tačiau naujausi stebėjimai rodo ką kita. Astronomai nustatė, kad vienas iš tokių spiečių – NGC 6569 – šiuo metu aktyviai netenka savo žvaigždžių. Veikiant Galaktikos gravitacijai, jos palieka spiečių ir pereina į centrinį Paukščių Tako sustorėjimą – balždą.
Remiantis tyrimo rezultatais, šis maždaug 13 milijardų metų amžiaus žvaigždžių spiečius pamažu yra draskomas galaktikos gravitacinių jėgų, „maitindamas“ jos centrinį balždą žvaigždėmis, kurių netekimo greitį pavyko tiksliai išmatuoti.
Tyrimo autoriai teigia: „Mes atlikome pirmąjį plačios aprėpties vidutinės skiriamosios gebos spektroskopinį NGC 6569 tyrimą. Mūsų rezultatai rodo, kad šis spiečius aktyviai netenka žvaigždžių dėl potvyninio ardymo.“
Šis atradimas yra reta tiesioginė iliustracija, kaip kamuoliniai spiečiai laikui bėgant suyra ir keičia Paukščių Tako žvaigždžių populiaciją.
NGC 6569 yra maždaug už 35,5 tūkstančio šviesmečių nuo Žemės – giliai Paukščių Tako centrinio balždo srityje, kur milijonai žvaigždžių telkiasi santykinai nedidelėje erdvėje. Spiečius yra gana masyvus – jo masė siekia apie 230 tūkstančių Saulės masių, o jame esančiose žvaigždėse aptinkama daugiau sunkiųjų cheminių elementų nei daugelyje kitų kamuolinių spiečių.
Tirti tokius objektus balžde sudėtinga, nes dėl labai didelio žvaigždžių tankio sunku atskirti, kurios žvaigždės priklauso spiečiui, o kurios yra atsitiktinės lauko žvaigždės.
Šiai problemai spręsti mokslininkai pasitelkė Anglo–Australijos teleskopą ir vykdė Milky Way Bulge Extra-Tidal Star Survey (MWBest) projektą. Jo tikslas – nustatyti, kaip kamuoliniai žvaigždžių spiečiai pamažu ardomi stiprių gravitacinių jėgų netoli galaktikos centro.
Tyrėjai gavo 303 žvaigždžių, esančių NGC 6569 viduje ir aplink jį, vidutinės skiriamosios gebos spektrus. Šie duomenys leido nustatyti žvaigždžių cheminę sudėtį ir jų judėjimo greitį. Sujungus šią informaciją su tiksliais savųjų judėjimų matavimais, komandai pavyko identifikuoti žvaigždes, kurios anksčiau priklausė spiečiui, tačiau dabar nuo jo tolsta.
Astronomai aptiko 40 žvaigždžių, esančių gerokai už pagrindinio spiečiaus kūno ribų – nuo 7 iki 30 lanko minučių atstumu nuo jo centro. Visos jos pasižymi tokiomis pačiomis cheminėmis ir judėjimo savybėmis kaip ir NGC 6569.
Šios žvaigždės aiškinamos kaip tikrieji potvyniniai likučiai – žvaigždės, išplėštos iš spiečiaus Paukščių Tako gravitacinių jėgų. Penkios iš jų, tikėtina, sudaro silpną nuolaužų halą aplink NGC 6569.
Be to, palyginus žvaigždes, vis dar gravitaciškai susietas su spiečiumi, su aplinkinėmis lauko žvaigždėmis, paaiškėjo, kad apie 35 % artimiausioje spiečiaus aplinkoje esančių žvaigždžių juda taip pat, kaip NGC 6569. Tai reiškia, kad spiečius iš esmės yra „panardintas“ į savo paties anksčiau prarastų žvaigždžių šleifą.
Įvertinę cheminius duomenis ir atlikę dinaminį modeliavimą, tyrėjai apskaičiavo, kad NGC 6569 netenka masės greičiu, atitinkančiu maždaug vieną–pusantros Saulės masės per milijoną metų. Per milijardą metų tai sudaro apie 5,6 % visos spiečiaus masės.
Kodėl šis atradimas svarbus?
Gauti rezultatai padeda spręsti seną astronomijos problemą. Teoriniai modeliai jau seniai prognozavo, kad kamuoliniai žvaigždžių spiečiai, esantys netoli galaktikos centro, bėgant laikui turėtų prarasti didžiąją dalį savo masės. Tačiau tiesioginių šio proceso stebėjimų, ypač spiečiams balžde, iki šiol buvo labai nedaug.
Apie ketvirtadalis kamuolinių spiečių Galaktikos halo srityje turi potvyninius „uodeginius“ darinius, tačiau centrinėje balždo dalyje tokias struktūras aptikti labai sunku dėl didelio žvaigždžių tankio ir tarpžvaigždinės dulkių gausos. Šis tyrimas parodė, kad potvyninis ardymas balžde ne tik galimas – jis vyksta čia ir dabar.
Rezultatai taip pat rodo, kad tokie spiečiai kaip NGC 6569 vaidina svarbų vaidmenį formuojantis Paukščių Tako centriniam sustorėjimui, palaipsniui perduodami jam savo žvaigždes.
Tuo pat metu autoriai pabrėžia darbo ribotumus. Prielaida, kad spiečius juda tarsi per „vamzdį“, sudarytą iš jo paties potvyninių likučių, šiuo metu tėra hipotezė. Jai patikrinti reikės detalių N-kūnų skaitmeninių simuliacijų, modeliuojančių ilgalaikę spiečiaus evoliuciją.
Ateityje mokslininkai planuoja taikyti šį cheminį ir dinaminį metodą kitiems kamuoliniams spiečiams balžde. Tai turėtų padėti nustatyti, kiek jų palaipsniui ištirpsta ir kokią dalį Paukščių Tako centrinio regiono žvaigždžių sudaro iš šių senųjų žvaigždžių sistemų kilusios žvaigždės.
Tyrimo autoriai apibendrina, kad išplėtus šį metodą visai MWBest imčiai, galiausiai bus galima aiškiai įvertinti bendrą kamuolinių žvaigždžių spiečių ardymo indėlį formuojantis galaktikos balždui.
Tuo pat metu astronomams, naudojant Hablo kosminį teleskopą, pirmą kartą pavyko gauti milžiniško „planetų inkubatoriaus“ – didžiausio kada nors aplink jauną žvaigždę stebėto planetinio disko – vaizdus.
Mokslininkų teigimu, šis milžiniškas dujų ir dulkių diskas sukasi aplink jauną žvaigždę, esančią maždaug už 1000 šviesmečių nuo Žemės, ir jame formuojasi naujos planetos. Tai didžiausias iki šiol žinomas tokio tipo diskas, o jo elgsena išsiskiria iš kitų žinomų objektų.
