Bildkredit: Hubble
Den senaste bilden från rymdteleskopet Hubble avslöjar en av de närmaste globulära stjärnklusterna, NGC 6397, som ligger bara 8 200 ljusår bort i stjärnbilden Ara. Stjärnorna i detta kluster är packade en miljon gånger tätare än vår egen galaktiska stadsdel; kollisioner mellan stjärnor inträffar med några miljoner år. Två kolliderande stjärnor kan smälta samman och bli en "blå straggler"; en ljus, ung het stjärna som ser mycket annorlunda ut än resten av stjärnorna i klustret.
Denna Hubble Space Telescope-vy över kärnan i en av de närmaste kulaformade stjärnklusteren, kallad NGC 6397, liknar en skattkista av glittrande juveler. Klustret ligger 8 200 ljusår bort i konstellationen Ara.
Här är stjärnorna packade ihop. Stjärtdensiteten är ungefär en miljon gånger större än i vår solstjärniga stadsdel. Stjärnorna ligger bara några ljusveckors mellanrum, medan den närmaste stjärnan till vår sol är över fyra ljusår bort.
Stjärnorna i NGC 6397 är i ständig rörelse, som en svärm av arga bin. De gamla stjärnorna är så trångt ihop att några av dem oundvikligen kolliderar med varandra en gång i taget. Nära missar är ännu vanligare. Trots detta inträffar kollisioner bara med några miljoner år eller så. Det är tusentals kollisioner i klustrets 14-miljarder år.
Dessa Hubble-bilder togs för ett forskningsprogram som syftar till att studera vad som finns kvar när sådana kollisioner och nära misslyckanden inträffar. När direkta kollisioner inträffar kan de två stjärnorna smälta samman och bilda en ny stjärna som kallas ”blå straggler”; dessa heta, ljusa, unga stjärnor skiljer sig ut bland de gamla stjärnorna som utgör den stora majoriteten av stjärnorna i ett globalt kluster. Flera sådana ljusblå stjärnor är synliga nära mitten av klustret i bilden Hubble Heritage.
Om två stjärnor kommer tillräckligt nära varandra utan att de faktiskt kolliderar, kan de "fånga" varandra och bli gravitationsbundna. En typ av binär som kan bildas på detta sätt är en "kataklysmisk variabel"? en parning av en normal, vätebrännande stjärna och en utbränd stjärna som kallas en vit dvärg. I ett binärt system kommer den vita dvärgen att dra material från ytan på den normala stjärnan. Detta material omsluter den vita dvärgen i en "ackretionsskiva" och faller så småningom på den. Resultatet av denna ackretionsprocess är att kataklysmiska variabler är, som namnet antyder, variabel i ljusstyrka. Värmen som genereras av det utvinnande materialet alstrar också ovanliga mängder ultraviolett och blått ljus.
För att söka efter kataklysmiska variabler bestod programmet av en serie med 55 bilder av klustret taget under en period av cirka 20 timmar. De flesta bilderna togs i ultravioletta och blå filter; några bilder togs också med gröna och infraröda våglängder. Genom att jämföra ljusstyrkan hos alla stjärnorna i alla bilder kunde Hubble-astronomerna identifiera flera kataklysmiska variabla stjärnor i klustret. Jämförelse av deras ljusstyrka i de olika filtren bekräftade att de gav ut stora mängder ultraviolett ljus. Några av dessa stjärnor kan ses i Hubble Heritage-bilden som svaga blå eller violetta stjärnor.
Ett av de mer spännande resultaten av denna studie var helt oväntat. Tre svaga blå stjärnor kan ses nära mitten av klustret? i bilden av Hubble Heritage visas de turkosa. Dessa tre stjärnor varierar inte alls i ljusstyrka och var uppenbarligen inte kataklysmiska variabler. Dessa stjärnor kan vara mycket lågmassa vita dvärgar, bildade i kärnorna av jätte- stjärnor vars utveckling på något sätt avbryts innan en fullfjädrad dvärg har tid att bildas.
Ett sådant avbrott kan inträffa till följd av en stellar kollision eller en interaktion med en binär följeslagare. När en gigantisk stjärna interagerar med en annan stjärna kan den förlora sina yttre lager för tidigt, jämfört med dess normala utveckling och utsätta sin heta, blå kärna. Slutresultatet blir en vit dvärg med en mindre massa än vad som annars skulle ha uppstått. I vilket fall som helst är dessa ovanliga stjärnor ännu mer bevis på att mitten av ett tätt globulärt kluster är ett farligt ställe att bo på.
Ett stort antal normala vita dvärgar identifierades och studerades också. Dessa stjärnor dyker upp i hela klustret, eftersom de bildas genom normala stellarutvecklingsprocesser och inte involverar några stellära interaktioner, som främst förekommer nära klustercentret. Nästan 100 sådana utbrända stjärnor identifierades i dessa bilder, vars ljusaste kan ses här som svaga blå stjärnor.
Denna Hubble-bild är en mosaik av två uppsättningar av bilder tagna med flera års mellanrum av Wide Field Planet Planet Camera 2. Arkiveringsdata från vetenskapsteam ledda av Jonathan Grindlay (Harvard University) och Ivan King (University of California, Berkeley), tagna 1997 och 1999 kombinerades med Hubble Heritage-data som togs 2001. Adrienne Cool (San Francisco State University), som också var med på båda arkivvetenskapsteamen, arbetade med Hubble Heritage-teamet för att förvärva de nya observationerna.
Originalkälla: Hubble News Release
