Обнаружен древний дуэт звезд, пришедших из дальних уголков Млечного Пути

Необычная пара звезд 10-миллиардной давности, образовавшаяся еще во времена молодости Млечного Пути, прилетает к нам из самых отдаленных уголков галактики, обнаружили исследователи.

Международная группа специалистов из Великобритании, Испании и Китая, в том числе из Университета Хартфордшира, изучала звезды вблизи Земли, когда обнаружила бинарную звездную систему — две звезды, связанные гравитационными узами. К своему удивлению, они обнаружили, что эта пара переместилась из гало Млечного Пути в нашу локальную звездную окрестность.

Работа была опубликована в Monthly Notices of the Royal Astronomical Society как 8-я статья из серии под названием «Первобытные звезды очень низкой массы и коричневые карлики».

Пара состоит из белого карлика и сверххолодного субкарлика с очень большими движениями, которые указывают на то, что большую часть времени они проводят вдали от видимых звезд в нашей галактике.

Команда использовала массу белого карлика (названного VVV1256-62A) и степень его охлаждения, чтобы рассчитать его возраст. Масса этой звезды примерно в два раза меньше массы нашего Солнца, и она находится в нижней части последовательности остывания белых карликов, то есть ей потребовались миллиарды лет, чтобы остыть.

Белый карлик образуется в конце эволюции обычной звезды, и, хотя в начале своей жизни они очень горячие, постепенно они остывают и краснеют без активного синтеза, который поддерживает другие звезды.

Другая звезда, получившая название VVV1256-62B, является субкарликовой с низкой металличностью, то есть не содержит элементов тяжелее водорода и гелия. Несмотря на то, что напрямую определить возраст звезды сложнее, низкая металличность сама по себе является признаком большого возраста, поскольку на ранней стадии формирования Млечного Пути было очень мало более тяжелых элементов.

Если звезда лишена этих тяжелых элементов, она может дать нам намек на очень далекое прошлое галактики Млечный Путь. Этот субкарлик особенно интересен, поскольку он находится на границе между звездными и субзвездными объектами. Это делает его возрастным эталоном для изучения бедных металлами ультрахолодных атмосфер.

Эта бинарная система интересна еще и тем, что имеет сильно эксцентричную орбиту, то есть расстояние между двумя звездами значительно меняется. Именно поэтому звезды обычно находятся в гало Млечного Пути, но их орбита также приводит их в плоскость Млечного Пути, центральную область галактики, где находится большая часть ее массы.

Ультрахолодный субкарликовый компонент этой бинарной системы был первоначально идентифицирован благодаря его большому движению аспирантом Университета Хартфордшира Ли Смитом и подтвержден как ультрахолодный субкарлик бывшим аспирантом Университета Хартфордшира Зенхуа Чжаном.

Ее компаньон — белый карлик и бинарная природа были открыты параллельно Саяном Баигом, нынешним аспирантом Университета Хартфордшира, и Зенхуа Чжаном, который сейчас занимает должность преподавателя в Нанкинском университете.

Для подтверждения этих открытий использовались телескопы по всему миру, в том числе телескоп Gemini South, одна из половин Международной обсерватории Gemini, частично поддерживаемой Национальным научным фондом США (NFS).

Также были задействованы Очень большой телескоп Европейской южной обсерватории и камера Dark Energy Camera Plane Survey телескопа Blanco Межамериканской обсерватории Серро-Тололо в Чили.

Профессор Хью Джонс, профессор астрономии из Университета Хартфордшира, сказал: «Эти захватывающие открытия открывают окно в самые отдаленные уголки нашей галактики.

Понимание связи между гало и плоскостью Млечного Пути — это шаг к пониманию того, как формировалась галактика». Хотя массивная, эксцентричная орбита этих звезд еще не объяснена, она может быть связана с существованием внутреннего гало или с прошлым слиянием Млечного Пути с другой галактикой.

«Я безмерно горжусь нынешними и бывшими студентами Университета Хартфордшира, которые участвовали в этом феноменальном открытии».

Важность этого открытия заключается не только в понимании эволюции отдельных звезд, но и в расширении нашего взгляда на структуру и динамику нашей галактики. Бинарная система VVV1256-62A и VVV1256-62B позволяет астрономам исследовать процессы, которые происходили в ранние эпохи формирования Млечного Пути. Данные о высокой эксцентричности орбиты этих звезд могут дать подсказки о древних событиях, таких как слияния и взаимодействия с другими галактиками, что, в свою очередь, поможет реконструировать эволюцию нашей галактики.

Эти звезды также представляют собой ценные лаборатории для астрофизиков, изучающих экстремальные состояния материи и физику звезд в условиях низкой металличности. Такой подход существенно обогащает наше понимание космоса и может помочь в поисках ответов на более фундаментальные вопросы о природе темной материи и энергии, а также о происхождении элементов во Вселенной.

Команда исследователей продолжит изучение данных, полученных с различных телескопов, чтобы глубже понять динамику и физику этой необычной бинарной системы. Это открытие вдохновляет новое поколение астрономов и подчеркивает важность международного сотрудничества в раскрытии тайн космоса.