Млечный Путь «растягивает» звёздные скопления на тысячи световых лет: телескоп Subaru показал скрытый поток вокруг древнего скопления

Астрономы из национальной астрономической обсерватории Японии (NAOJ, National Astronomical Observatory of Japan) провели детальные наблюдения далёкого шарового звёздного скопления NGC 5466 с помощью телескопа Subaru Telescope. Учёным удалось подробно изучить структуру его звёздного потока — длинного шлейфа из звёзд, постепенно отрывающихся от скопления под действием гравитации галактики.

Звёздные приливные потоки образуются, когда массивная галактика, такая как Млечный Путь, гравитационно «растягивает» более мелкие системы — спутниковые галактики или шаровые скопления. Со временем из них вырываются звёзды, формируя протяжённые структуры. Эти потоки могут сохранять информацию о химическом составе и движении своих «родительских» объектов на протяжении миллиардов лет.

NGC 5466 было открыто в 1784 году. Оно расположено на расстоянии около 52 200 световых лет от Земли в созвездии Волопаса. Масса скопления составляет примерно 179 000 масс Солнца, а его возраст оценивается в 12 миллиардов лет. Приливной радиус — граница, за которой звёзды начинают легко покидать систему, — достигает около 238 световых лет.

В 2006 году астрономы обнаружили, что от NGC 5466 тянется необычно длинный, массивный и тонкий звёздный поток. Это сделало объект одним из самых наглядных примеров разрушения шаровых скоплений в Галактике. Однако, несмотря на почти 20 лет исследований, форма и структура этого потока оставались слабо изученными.

Чтобы разобраться в деталях, команда под руководством Ицуки Огами использовала камеру Hyper Suprime-Cam и специальный фильтр NB395. Наблюдения охватили поток на расстоянии до 400 парсеков от центра скопления (около 1300 световых лет) и оказались на 1 – 2 звёздные величины глубже предыдущих обзоров. Телескоп смог зафиксировать гораздо более тусклые и далёкие звёзды, чем раньше.

Анализ показал, что NGC 5466 имеет вытянутую, эллиптическую форму, а по обе стороны от него тянутся приливные искажения. В распределении плотности звёзд учёные обнаружили локальное «проваливание» — участок с пониженным числом звёзд. Этот разрыв расположен примерно в 650 световых годах от центра скопления и является внутренней особенностью потока.

Авторы работы считают, что такой разрыв может объясняться собственной орбитальной эволюцией NGC 5466. По их мнению, скопление недавно прошло через ближайшую к центру галактики точку и пересекло галактический диск. Одно или оба этих события могли усилить приливное воздействие и привести к формированию наблюдаемого «пробела».

Кроме того, учёные изучили, как меняется распределение масс звёзд вдоль и поперёк потока. Оказалось, что вдоль основного направления потока доля маломассивных звёзд меньше, чем в поперечном направлении. Это указывает на то, что лёгкие звёзды сначала мигрировали к окраинам скопления из-за внутренних процессов, а затем преимущественно уносились гравитацией Млечного Пути.

В широком контексте исследование показывает, как детальные наблюдения отдельных шаровых скоплений помогают восстанавливать историю взаимодействий во Млечном Пути. Анализ структуры и «шрамов» в звёздных потоках позволяет понять, как галактика на протяжении миллиардов лет перестраивала своё окружение и разрушала небольшие звёздные системы, формируя современный облик звёздного диска и гало.

 Источник: arXiv