Kuvahyvitys: Hubble
Hubble-avaruusteleskoopin uusin kuva paljastaa yhden lähimmistä globaaleista tähtiryhmistä, NGC 6397, joka sijaitsee vain 8200 valovuoden päässä Ara-tähdistössä. Tähän klusteriin kuuluvat tähdet on pakattu miljoona kertaa tiheämmin kuin oma galaktinen naapurustomme; Tähtien välisiä törmäyksiä tapahtuu muutaman miljoonan vuoden välein. Kaksi törmäävää tähteä voivat yhdistyä tullakseen ”siniseksi siristukseksi”; kirkas, nuori kuuma tähti, joka näyttää hyvin erilaiselta kuin muut klusterin tähdet.
Tämä Hubble-avaruusteleskoopin näkymä yhden lähimmän globaalin tähtiklusterin ytimestä, nimeltään NGC 6397, muistuttaa kimaltelevien jalokivien aarrearkkua. Klusteri sijaitsee 8 200 valovuoden päässä Ara-tähdistössä.
Tähdet tähdet on pakattu yhteen. Tähtitiheys on noin miljoona kertaa suurempi kuin Auringon tähtialueella. Tähdet ovat vain muutaman valoviikon päässä toisistaan, kun taas aurinkoomme lähin tähti on yli neljä valovuotta.
NGC 6397: n tähdet ovat jatkuvassa liikkeessä kuin vihaisten mehiläisten parvi. Muinaiset tähdet ovat niin tungosta, että muutama niistä törmää väistämättä toisinaan toisinaan. Läheiset missaukset ovat vielä yleisempiä. Silti törmäyksiä tapahtuu vain noin muutaman miljoonan vuoden välein. Se on tuhansia törmäyksiä klusterin 14 miljardin vuoden elinaikana.
Nämä Hubble-kuvat on otettu tutkimusohjelmalle, jonka tarkoituksena on tutkia mitä on jäljellä tällaisten törmäysten ja läheltä piti -tilanteiden yhteydessä. Kun suoria törmäyksiä tapahtuu, kaksi tähteä voivat yhdistyä muodostaen uuden tähden, jota kutsutaan ”siniseksi straggleriksi”; nämä kuumat, kirkkaat, nuoret tähdet erottuvat vanhoista tähtiistä, jotka muodostavat suurimman osan tähtiä globuurissa klusterissa. Useita sellaisia kirkkaan sinisiä tähtiä on näkyvissä klusterin keskustan lähellä Hubble Heritage -kuvassa.
Jos kaksi tähteä tulevat tarpeeksi lähelle toisiaan ilman, että tosiasiassa törmäävät, ne saattavat “tarttua” toisiinsa ja sitoutua painovoimaisesti. Yksi binaarityyppi, joka voi muodostaa tällä tavalla, on ”kataklysminen muuttuja”? pari normaalia, vetyä palavaa ja palavaa tähteä, jota kutsutaan valkoiseksi kääpiöksi. Binaarisessa järjestelmässä valkoinen kääpiö vetää materiaalin normaalin tähden pinnalta. Tämä materiaali ympäröi valkoisen kääpiön ”lisäyslevyllä” ja lopulta putoaa siihen. Tämän lisäysprosessin tulos on, että kataklysmiset muuttujat, kuten nimestä voi päätellä, ovat kirkkaudeltaan muuttuvia. Kerrostusaineen tuottama lämpö tuottaa myös epätavallisia määriä ultravioletti- ja sinistä valoa.
Kataklysmisten muuttujien etsimiseksi ohjelma koostui 55 kuvan sarjasta klusterista, joka otettiin noin 20 tunnin aikana. Suurin osa kuvista on otettu ultravioletti- ja sinisissä suodattimissa; muutama kuva otettiin myös vihreillä ja infrapuna-aallonpituuksilla. Vertaamalla kaikkien kuvien kaikkien tähtiä vaaleudessa Hubble-tähtitieteilijät pystyivät tunnistamaan klusterissa useita kataklysmisesti muuttuvia tähtiä. Niiden kirkkauden vertailu eri suodattimissa vahvisti heidän säteilevän runsaasti ultraviolettivaloa. Muutamia näistä tähtiä voidaan nähdä Hubble Heritage -kuvassa heikkona sinisinä tai violeteikkana.
Yksi tutkimuksen mielenkiintoisimmista tuloksista oli täysin odottamaton. Kolme heikkoa sinistä tähteä näkyy lähellä klusterin keskustaa? Hubble Heritage -kuvassa ne näyttävät turkoosi. Nämä kolme tähteä eivät eroa kirkkaudessaan ollenkaan, eivätkä selvästikään olleet kataklysmiinisiä muuttujia. Nämä tähdet voivat olla erittäin vähämassisia valkoisia kääpiöitä, jotka muodostuvat jättiläketähtien ytimistä, joiden evoluutio on jotenkin keskeytetty, ennen kuin täysikokoisella valkoisella kääpiöllä on aika muodostua.
Tällainen keskeytyminen voi tapahtua tähtien törmäyksen tai vuorovaikutuksen seurauksena binaarisen seuralaisen kanssa. Kun jättiläinen tähti on vuorovaikutuksessa toisen tähden kanssa, se voi menettää ulkokerroksensa ennenaikaisesti normaaliin evoluutioonsa verrattuna paljastaen sen kuuman, sinisen ytimen. Lopputuloksena on valkoinen kääpiö, jonka massa on pienempi kuin mitä muuten olisi aiheutunut. Joka tapauksessa nämä epätavalliset tähdet ovat vieläkin todisteita siitä, että tiheän pallomaisen klusterin keskusta on vaarallinen paikka asua.
Tunnistettiin ja tutkittiin myös suuri joukko normaaleja valkoisia kääpiöitä. Nämä tähdet näkyvät koko klusterissa, koska ne muodostuvat normaalien tähtien evoluutioprosessien kautta, eikä niihin liity mitään tähtien välistä vuorovaikutusta, joka tapahtuu pääasiassa klusterin keskuksen lähellä. Näissä kuvissa tunnistettiin lähes 100 tällaista palaneen tähteä, joista kirkkain voidaan nähdä täällä heikkona sinisinä tähdinä.
Tämä Hubble-kuva on mosaiikki kahdesta kuvasarjasta, jotka on otettu useita vuosia toisistaan Wide Field Planetary Camera 2: n avulla. Arkistotiedot Jonathan Grindlayn (Harvardin yliopisto) ja Ivan Kingin (Kalifornian yliopisto, Berkeley) johtamista tiederyhmistä, otettu vuonna 1997. ja 1999, yhdistettiin Hubble Heritage -tietoihin, jotka otettiin vuonna 2001. Adrienne Cool (San Franciscon osavaltion yliopisto), joka oli myös molemmissa arkistotieteellisissä ryhmissä, työskenteli Hubble Heritage -tiimin kanssa uusien havaintojen hankkimiseksi.
Alkuperäinen lähde: Hubble-lehdistötiedote
