Этот шар звезд под названием Terzan 5 может быть одним из первоначальных строительных блоков Млечного Пути

Огромный, сверкающий шар звезд под названием Terzan 5 может быть скоплением центрального выпуклости нашей галактики, которое не было сглажено в общем массиве и вместо этого сохранилось как ископаемый реликт, оставшийся от рождения галактики Млечный Путь.

"Terzan 5 может предоставить прямые доказательства, которые могут помочь объяснить, как образовались выпуклости в галактиках по всему вселенной," - сказала Барбара Ланцони из Университета Болоньи в заявлении. Ланцони является членом команды астрономов, возглавляемой коллегами из Болоньи Джорджией Цулло и Франческо Ферраро, которые исследовали Terzan 5 с помощью Космического телескопа Джеймса Уэбба (JWST).

Terzan 5 - это глобулярный кластер - огромная сфера звезд с общей массой в два миллиона раз больше, чем у нашего солнца, и общей светимостью в 800,000 раз больше. Проблема в том, что Terzan 5 находится примерно в 18,800 световых лет от нас в выпуклости галактики Млечный Путь. Это означает, что плотные полосы галактической пыли блокируют наш обзор, значительно уменьшая видимую яркость Terzan 5. Вот почему он не был открыт до 1968 года турецко-франко-армянским астрономом Аго́пом Терзаном.

Глобулярные кластеры, как правило, являются древними. Они также, как правило, образовали все свои звезды в одном гигантском выбросе. Таким образом, все их звезды должны быть одного возраста, от 12 до 13 миллиардов лет. Тем не менее, несколько избранных глобулярных кластеров показывают доказательства наличия более одного поколения звезд. К ним относятся Омега Центавра, NGC 2808 и NGC 1783 в галактике Млечный Путь, а также NGC 411 в Малом Магеллановом Облаке и NGC 1696 в Большом Магеллановом Облаке. Было предложено несколько объяснений, включая возможность того, что они являются остатками ядер карликовых галактик, которые были лишены большинства своих звезд гравитационными приливными силами, исходящими от Млечного Пути. Или, возможно, эти кластеры были просто достаточно массивными, чтобы сохранить некоторое молекулярное газ для будущих звездных поколений.

Когда Космический телескоп Хаббл взглянул на Terzan 5 в 2009 году, а затем снова в 2016 году, он обнаружил, что он также входит в ряды странных глобулярных кластеров с двумя поколениями звезд, возраст которых составляет 12.5 и 4.7 миллиардов лет. Однако, поскольку он находится за большим количеством галактической пыли, даже Хаббл не имеет самого ясного обзора.

JWST, однако, имеет. Его ближнеинфракрасное зрение может видеть сквозь пыль.

"Новые ближнеинфракрасные наблюдения Уэбба, сопоставленные с архивными наблюдениями Хаббла, предоставили нам гораздо более четкую картину истории Terzan 5," - сказала руководитель исследования Джорджия Цулло, которая является аспиранткой в Болонье.

JWST обнаружил два дополнительных поколения звезд, одно поколение, возникшее 3.8 миллиарда лет назад, и другое - 2.5 миллиарда лет назад. Четыре поколения звезд трудно объяснить для любого глобулярного кластера, поэтому команда считает, что Terzan 5 может быть чем-то более примордиальным: остатком строительного блока выпуклости Млечного Пути, который никогда не был полностью ассимилирован нашей галактикой.

"По какой-то причине этот своеобразный сгусток звезд образовался отдельно от выпуклости и не был уничтожен в процессе формирования самой выпуклости," - сказал Ферраро. "Terzan 5 - это то, что мы теперь называем ископаемым фрагментом выпуклости, потому что он напоминает примордиальные сгустки, которые способствовали образованию выпуклости."

Дисковые галактики имеют две основные компоненты: относительно узкий диск, образованный спиральными рукавами, и выпуклое ядро, называемое выпуклостью. Галактические выпуклости, как правило, являются самыми старыми частями галактик, образовавшимися миллиарды лет до дисков, по крайней мере, в случае Млечного Пути. JWST наблюдает этот процесс в ранней вселенной, раскрывая комковатые, молодые галактики, но учитывая великое пространство и время, через которые смотрит JWST, наблюдения строительных блоков, которые входят в состав этих галактик, все еще не совсем ясны. С Terzan 5 мы можем рассматривать один из строительных блоков выпуклости Млечного Пути относительно близко, и это может предоставить новые идеи о рождении нашей галактики.

Terzan 5, вероятно, не единственный ископаемый фрагмент выпуклости. Кроме тех других упомянутых глобулярных кластеров, некоторые из которых могут быть ископаемыми фрагментами, а другие могут быть ядрами карликовых галактик, глобулярный кластер Liller 1, близкий к центру нашей галактики, имеет много свойств, схожих с Terzan 5, включая его высокое содержание тяжелых элементов, произведенных несколькими поколениями звезд, которые погибли либо в результате взрывов сверхновых.

Команда теперь стремится исследовать еще 40 или 50 глобулярных кластеров в выпуклости, чтобы выяснить, могут ли они также быть ископаемыми фрагментами выпуклости или являются просто обычными глобулярными кластерами.

Результаты были представлены на 248-й встрече Американского астрономического общества в Пасадене, Калифорния, которая проходила с 14 по 18 июня. Статья, описывающая наблюдения JWST, также была опубликована в журнале Astronomy & Astrophysics.