Źródło zdjęcia: Hubble
Najnowszy obraz z Kosmicznego Teleskopu Hubble'a ujawnia jedną z najbliższych gromad kulistych, NGC 6397, położoną zaledwie 8200 lat świetlnych w gwiazdozbiorze Ary. Gwiazdy w tej gromadzie są upakowane milion razy bardziej gęsto niż nasze własne galaktyczne sąsiedztwo; zderzenia między gwiazdami zachodzą co kilka milionów lat. Dwie zderzające się gwiazdy mogą się łączyć, by stać się „niebieskim maruderem”; jasna, młoda, gorąca gwiazda, która wygląda zupełnie inaczej niż reszta gwiazd w gromadzie.
Ten widok Kosmicznego Teleskopu Hubble'a rdzenia jednej z najbliższych gromad kulistych gwiazd, zwanej NGC 6397, przypomina skrzynię skarbów z błyszczącymi klejnotami. Gromada znajduje się w odległości 8200 lat świetlnych w gwiazdozbiorze Ary.
Tutaj gwiazdy są zatłoczone. Gęstość gwiazd jest około milion razy większa niż w gwiezdnym sąsiedztwie naszego Słońca. Gwiazdy dzieli tylko kilka tygodni świetlnych, a najbliższa gwiazda do Słońca znajduje się w odległości ponad czterech lat świetlnych.
Gwiazdy w NGC 6397 są w ciągłym ruchu, jak rój wściekłych pszczół. Starożytne gwiazdy są tak zatłoczone, że niektóre z nich nieuchronnie zderzają się ze sobą raz na jakiś czas. Prawie brakujące są jeszcze bardziej powszechne. Mimo to zderzenia zdarzają się co kilka milionów lat. To tysiące kolizji w 14-miliardowym okresie istnienia klastra.
Te zdjęcia Hubble'a zostały zrobione w ramach programu badawczego mającego na celu zbadanie tego, co pozostało po wystąpieniu takich kolizji i niebezpiecznych wypadków. Kiedy dochodzi do bezpośrednich zderzeń, dwie gwiazdy mogą się łączyć, tworząc nową gwiazdę zwaną „niebieskim maruderem”; te gorące, jasne, młode gwiazdy wyróżniają się wśród starych gwiazd, które stanowią ogromną większość gwiazd w gromadzie kulistej. Kilka takich jasnoniebieskich gwiazd jest widocznych w pobliżu środka gromady na obrazie Hubble'a.
Jeśli dwie gwiazdy zbliżą się wystarczająco blisko siebie, nie zderzając się, mogą się „uchwycić” i związać grawitacyjnie. Jednym z typów plików binarnych, które mogą się w ten sposób tworzyć, jest „zmienna kataklizmiczna”? połączenie normalnej, płonącej wodoru gwiazdy i wypalonej gwiazdy zwanej białym karłem. W układzie podwójnym biały karzeł będzie ściągał materiał z powierzchni normalnej gwiazdy. Materiał ten otacza białego karła „dyskiem akrecyjnym” i ostatecznie spada na niego. Wynikiem tego procesu akrecji jest to, że zmienne kataklizmiczne mają, jak sama nazwa wskazuje, zmienną jasność. Ciepło generowane przez materiał akrecyjny generuje również niezwykłe ilości światła ultrafioletowego i niebieskiego.
Aby wyszukać zmienne kataklizmiczne, program składał się z serii 55 zdjęć gromady wykonanych w ciągu około 20 godzin. Większość zdjęć wykonano w filtrach ultrafioletowych i niebieskich; kilka zdjęć wykonano również przy długości fali zielonej i podczerwieni. Porównując jasność wszystkich gwiazd na wszystkich zdjęciach, astronomowie Hubble'a byli w stanie zidentyfikować kilka kataklizmicznych gwiazd zmiennych w gromadzie. Porównanie ich jasności w różnych filtrach potwierdziło, że emitują obfite ilości światła ultrafioletowego. Kilka z tych gwiazd można zobaczyć na zdjęciu Hubble Heritage jako słabe gwiazdy niebieskie lub fioletowe.
Jeden z bardziej intrygujących wyników tego badania był całkowicie nieoczekiwany. Trzy słabe niebieskie gwiazdy można zobaczyć w pobliżu środka gromady? na obrazie Hubble Heritage wydają się turkusowe. Te trzy gwiazdy wcale nie różnią się jasnością i wyraźnie nie były zmiennymi kataklizmicznymi. Te gwiazdy mogą być białymi karłami o bardzo niskiej masie, utworzonymi w rdzeniach gigantycznych gwiazd, których ewolucja zostaje w jakiś sposób przerwana, zanim pełnoprawny biały karzeł zdąży się uformować.
Taka przerwa może nastąpić w wyniku zderzenia gwiazd lub interakcji z binarnym towarzyszem. Kiedy gigantyczna gwiazda wchodzi w interakcje z inną gwiazdą, może przedwcześnie stracić swoje zewnętrzne warstwy, w porównaniu do swojej normalnej ewolucji, odsłaniając gorący niebieski rdzeń. Końcowym rezultatem będzie biały karzeł o mniejszej masie, niż by to wynikało. W każdym razie te niezwykłe gwiazdy stanowią jeszcze więcej dowodów na to, że centrum gęstej gromady kulistej jest niebezpiecznym miejscem do zamieszkania.
Zidentyfikowano również i zbadano dużą liczbę normalnych białych karłów. Gwiazdy te pojawiają się w gromadzie, ponieważ formują się w normalnych procesach ewolucji gwiazd i nie wiążą się z żadnymi interakcjami gwiazd, które występują głównie w pobliżu centrum gromady. Na tych zdjęciach zidentyfikowano prawie 100 takich wypalonych gwiazd, z których najjaśniejsze można tu zobaczyć jako słabe niebieskie gwiazdy.
To zdjęcie Hubble'a jest mozaiką dwóch zestawów zdjęć wykonanych w odstępie kilku lat przez Wide Field Planetary Camera 2. Dane archiwalne z zespołów naukowych kierowanych przez Jonathana Grindlaya (Uniwersytet Harvarda) i Ivana Kinga (Uniwersytet Kalifornijski, Berkeley), wykonane w 1997 r. i 1999 r., zostały połączone z danymi Hubble Heritage zebranymi w 2001 r. Adrienne Cool (San Francisco State University), który był również członkiem obu archiwalnych zespołów naukowych, współpracował z zespołem Hubble Heritage w celu uzyskania nowych obserwacji.
Oryginalne źródło: Hubble News Release
