Сотрудники Института астрономии им. Макса Планка и Кёльнского университета (оба — Германия) провели точные измерения скорости движения звёзд в молодом скоплении в гигантской области H II NGC 3603.   «Обычные» группы звёзд (рассеянные скопления или звёздные ассоциации) сравнительно быстро распадаются, поскольку гравитационные связи в них не слишком сильны. Очень массивные и компактные группы, напротив, со временем превращаются в шаровые скопления, звёзды которых связываются друг с другом на долгое время. NGC 3603 отделяют от Земли около 20 тысяч световых лет. Молодое скопление в этой области имеет массу в 10–16 тысяч солнечных и диаметр всего в 3 световых года, что делает его вероятным кандидатом на роль шарового. Оценка скорости движения звёзд должна была прояснить этот вопрос. Центр звёздного скопления в NGC 3603 (иллюстрация НАСА, ESA, Wolfgang Brandner, Boyke Rochau и Andrea Stolte).

Необходимые данные учёные отыскали в архиве снимков космического телескопа «Хаббл»: камера WFPC2 передала качественные изображения NGC 3603 в июле 1997 года. В сентябре 2007-го авторы повторили наблюдения с использованием того же набора фильтров, после чего приступили к сравнению снимков. «Нам удалось довести точность измерений до 27 миллионных долей угловой секунды в год, — рассказывает ведущий автор работы Бойк Рохау (Boyke Rochau). — Представьте, что вы находитесь в Бремене и наблюдаете какой-то объект в Вене [на расстоянии около 800 км]. Если объект сдвинется в сторону на толщину человеческого волоса, это и будет соответствовать 27 миллионным долям угловой секунды».

NGC 3603 и звёздное скопление (в рамке), изученное астрономами (иллюстрация НАСА, ESA и Hubble Heritage Team). Анализируя изображения, астрономы собрали информацию примерно о 800 звёздах, причём 58 светил были «отбракованы» как не относящиеся к скоплению. В финальную выборку вошли 234 объекта, скорость движения которых была определена с нужной точностью.

Результаты измерений удивили учёных: звёзды с массой от 1,7 до 9 солнечных демонстрировали одинаковый разброс по скорости, смещаясь в среднем на 4,5 км за секунду, что соответствует изменению видимого положения на 14 угловых микросекунд в год. Параметры движения звёзд в NGC 3603, таким образом, не слишком изменились со времён образования скопления, возраст которого оценивается в один миллион лет. Теоретические модели, напротив, предсказывали зависимость скорости светил от их массы; другими словами, астрономы ожидали увидеть выравнивание кинетической энергии звёзд в скоплении.

Полученные данные о движении сравнительно крупных звёзд, к сожалению, не позволяют сделать никаких выводов о судьбе скопления. Теперь всё зависит от результатов наблюдений менее массивных объектов, слишком тусклых для «Хаббла». «Придётся дожидаться создания телескопов следующего поколения: E-ELT или Космического телескопа им. Джеймса Уэбба», — поясняет коллега г-на Рохау Вольфганг Бранднер (Wolfgang Brandner).

Пролёт в направлении NGC 3603 и звёздного скопления:

Трёхмерное представление центральной области NGC 3603:

Сравнение двух изображений скопления, полученных «Хабблом»:

Полная версия отчёта опубликована в издании The Astrophysical Journal Letters; препринт статьи можно скачать с сайта arXiv.

Подготовлено по материалам Института астрономии им. макса Планка и Компьюлента.ру.