СОСЕД-ДЕЗЕРТИР

В соответствии с теорией звёзд­ной эволюции аномально мас­сивные звёзды - так называемые «голубые отставшие звёзды» - в скоплениях могут возникать дву­мя разными путями. В результате столкновения звёзд, приводяще­го к их слиянию, и звёздного кан­нибализма, когда одна из звёзд двойной системы перетягива­ет на себя несгоревший водо­род из внешних слоёв соседки и тем самым пополняет свои запа­сы термоядерного горючего. На­блюдения звёздных скоплений подтверждают возможность обо­их механизмов.

В научной литературе эти свети­ла именуют по-разному - голубыми бродягами, голубыми дезертирами, голубыми страгглерами, BSS. Они не обязательно отличаются голубизной своего света, просто их спектры сме­щены в сторону более коротких волн по сравнению со спектрами абсолютного большинства звёзд, входящих в данное скопление.

Звёзды со столь экзотическим титу­лом известны без малого шесть десят­ков лет. Впервые их обнаружил в 1953 году американский астроном Аллан Сэндейдж, который в следующем десятилетии прославился открытием квазаров, сделанным совместно с То­масом Мэтьюсом. Сэндейдж обратил внимание на эти светила в ходе на­блюдений яркого (видимая звёздная величина 6,2) и чрезвычайно древ­него (предполагаемый возраст 12 миллиардов лет) скопления МЗ, рас­положенного в 33 900 световых лет от Солнца в созвездии Гончих Псов. Поначалу их сочли аномалией имен­но этой звёздной ассоциации, одна­ко со временем BSS были выявлены и во многих других звёздных класте­рах. Сейчас по ним накоплена обшир­ная статистика, согласно которой BSS встречаются практически во всех ша­ровых звёздных скоплениях.

ЗВЁЗДНАЯ ГРУППИРОВКА

Стоит отметить, что название globular cluster весьма старое, его 220 лет назад придумал Уильям Гершель. Астрономы узнали об их существо­вании во второй половине XVII века, хотя отдельные звёзды в их составе были идентифицированы столетием позже. Типичный «шаровик» состоит из нескольких сотен тысяч или даже миллионов звёзд со средним возрастом порядка 10 миллиардов лет. Они сильно связаны между собой грави­тационными полями, вследствие чего «шаровик» на протяжении милли­ардов лет обращается вокруг галак­тического центра как единое целое, сохраняя свою сферическую форму. Гигантские эллиптические галактики имеют многие тысячи «шаровиков»- спутников; в пределах Млечного Пути их выявлено порядка 150.

Как рассеянные, так и шаровые скопления содержат в своём составе очень яркие звёзды, которые выгля­дят гораздо моложе звёздной группировки в целом.

Если посмотреть на диаграмму «шаровика» МЗ у Герцшпрунга-Рассела, легко можно увидеть, что слева от «колена» главной последователь­ности расположены голубые и бе­лые звёзды спектральных классов В и А, чей возраст измеряется десятками или сотнями миллионов лет. Откуда же они взялись в скоплении, которое возникло примерно 12 миллиардов лет назад? Ведь, как утверждают об­щепринятые модели формирования звёздных группировок, практичес­ки все звёзды, составляющие то или иное скопление, являются ровесни­ками. Каким же образом там появи­лись светила, которые должны были бы уже давно исчерпать своё водородное топливо?

Раз BSS никак не могли возникнуть одновременно с рождением вмеща­ющего их скопления, то, значит, они вспыхнули намного позже. Отсюда следует, что внутри скоплений до­статочно часто случаются события, в результате которых частично выгоревшие звёзды скачкооб­разно увеличивают свою мас­су, разогреваются и, если так можно выразиться, голубеют.

РОЖДЕНИЕ ЗВЕЗДЫ

Астрономы уже давно при­шли к убеждению, что для та­ких событий существуют лишь два правдоподобных сцена­рия. Один из них основан на том обстоятельстве, что многие BSS выявлены в центральных областях старых «шаровиков», которые, отличаются особо высокой звёздной плотнос­тью. Это означает, что там впол­не вероятны лобовые столкновения звёзд, приводящие к их слиянию.

Во второй половине 80-х годов были просчитаны компьютерные модели, из которых следует, что эти катаклизмы могут сопровождаться сравнительно небольшими выбро­сами звёздного вещества в окружа­ющее пространство. В таких случаях масса родившейся звезды лишь не­намного уступит суммарной массе звёзд-предшественниц. В результа­те на свет родится звезда с большим резервом неистраченного водорода, которая войдёт в число BSS.

Однако есть и другая возмож­ность. Некоторые BSS обнаружены в малонаселённых зонах галактик, где шансы столкновений очень не­велики. Согласно доминирующей точке зрения, они могли родить­ся только в результате так называ­емого звёздного каннибализма. Их предшественниками были двой­ные звёздные системы, или объ­единённые силой тяготения пары звёзд, обращающиеся вокруг обще­го центра инерции. Если их массы неодинаковы, более тяжёлая звез­да раньше сожжёт в своём ядре весь водород и станет красным гиган­том. Если вторая звезда находится не слишком далеко, она сможет своим притяжением перетянуть несгорев­ший водород из внешних слоёв со­седки и тем самым пополнить свои запасы термоядерного горючего.

КОСМИЧЕСКИЙ КАННИБАЛИЗМ

Конечно, звёздный канниба­лизм вполне возможен и в цент­ральных зонах как «шаровиков», так и рассеянных скоплений, где тоже вполне хватает двой­ных систем. Кроме того, наличие звёзд-соседей может увеличить нестабильность звёздной пары и заставить её компоненты столк­нуться и претерпеть слияние.

Новые исследования убеди­тельно подтверждают все эти выводы. Астроном Ф.Р. Ферраро и его коллеги с помощью орби­тального телескопа имени Хаббла провели наблюдения BSS, входящих в состав шарового скопления М30. Они обнаружи­ли, что эти звёзды формируют на ГР-диаграмме скопления двух близких, но отдельных ветвей.

Лежащая слева ветвь с более горячими звёздами образована в ходе реализации коллизион­ного сценария, в то время как во второй ветви представлены чуть менее яркие светила, рождён­ные согласно сценарию звёзд­ного каннибализма.

Интересно, что все изученные BSS родились в итоге партнёрс­тва довольно лёгких звёзд, пос­кольку их типичная масса лишь в полтора раза превышает солнеч­ную. Такие звёзды светят милли­арды лет до своего превращения в красных гигантов, а затем в бе­лых карликов, так что они мог­ли возникнуть в весьма далёком прошлом. Большинство изучен­ных BSS родилось один-два мил­лиарда лет назад. По их мнению, кластер МЗО мог тогда претер­петь гравитационное сжатие, которое заметно увеличило плот­ность звёзд в его ядре.