Tysiące białych i niebieskich gwiazd gromady kulistej NGC 6426 na czarnym tle kosmosu.

Kosmiczny fajerwerk sprzed 13 miliardów lat

Hubble sfotografował jedną z najstarszych gromad w Drodze Mlecznej

Z okazji 250. rocznicy powstania Stanów Zjednoczonych NASA opublikowała nowe zdjęcie Teleskopu Hubble’a przedstawiające gromadę kulistą NGC 6426 – skupisko gwiazd świecących na czerwono, biało i niebiesko niczym kosmiczny fajerwerk. To coś więcej niż efektowna pocztówka: obiekt ma około 13 miliardów lat i jest żywym świadkiem najwcześniejszych etapów historii Wszechświata.

Na zdjęciu wykonanym przez Kosmiczny Teleskop Hubble’a NASA widać starożytne gwiazdy świecące na czerwono, biało i niebiesko w gromadzie kulistej, której wiek jest niemal tak stary, jak sam wszechświat. Źródło: NASA, ESA i A. Dotter (Dartmouth College); Opracowanie: Gladys Kober (NASA/Catholic University of America)

Starożytna mieszkanka galaktycznego halo

NGC 6426 znajduje się w zewnętrznym halo Drogi Mlecznej, czyli w rozległej, słabo zaludnionej otoczce otaczającej dysk naszej Galaktyki. To jedna ze 150 znanych gromad kulistych krążących wokół jej centrum – zwartych, grawitacyjnie związanych skupisk liczących nawet miliony gwiazd. Gromady kuliste powstają w jednym epizodzie zapadania się obłoku gazu, dlatego ich mieszkańcy mają zwykle bardzo zbliżony wiek.

W przypadku NGC 6426 ten wiek robi wrażenie: około 13 miliardów lat, czyli niewiele mniej niż wiek samego Wszechświata, szacowany na 13,7 miliarda lat. To czyni ją jedną z najstarszych znanych gromad kulistych w naszej Galaktyce – strukturą, która uformowała się, gdy kosmos miał zaledwie ułamek obecnego wieku.

Gwiazdy NGC 6426 są przy tym wyjątkowo ubogie w pierwiastki cięższe od wodoru i helu – astronomowie mówią o niskiej metaliczności. Taki skład chemiczny przypomina warunki panujące we wczesnym Wszechświecie, kiedy materia składała się niemal wyłącznie z wodoru i helu, a cięższe pierwiastki dopiero zaczynały powstawać w jądrach masywnych gwiazd.

Barwy, które mówią o temperaturze

Kolory widoczne na zdjęciu nie są przypadkowe – odzwierciedlają rzeczywiste właściwości fizyczne gwiazd. Niebieski odpowiada krótszym długościom fali światła widzialnego, czerwony – dłuższym, z domieszką bliskiej podczerwieni. Ponieważ barwa gwiazdy jest ściśle związana z jej temperaturą, niebieskie punkty na zdjęciu to gwiazdy gorętsze, a czerwone – chłodniejsze. Zdjęcie powstało w ramach szerszego projektu badawczego obejmującego gromady kuliste w halo Drogi Mlecznej, którego celem jest wyznaczenie ich wieku i lepsze zrozumienie procesu formowania się i ewolucji naszej Galaktyki.

Dwie generacje gwiazd i chemiczna spuścizna supernowych

Najciekawszym wynikiem badań nie jest jednak samo zdjęcie, lecz to, co kryje się w danych – dowody na istnienie dwóch chemicznie odrębnych populacji gwiazd w obrębie NGC 6426. To sugeruje, że nieco młodsza, bogatsza w metale grupa gwiazd uformowała się z materii wzbogaconej przez wybuchy najwcześniejszych, masywnych gwiazd tej gromady.

Mechanizm jest elegancki w swojej prostocie: masywne gwiazdy kończą życie jako supernowe, wyrzucając w przestrzeń kosmiczną pierwiastki cięższe od wodoru i helu – węgiel, tlen, żelazo i wiele innych. Ten wzbogacony gaz staje się budulcem kolejnego pokolenia gwiazd, a w dalszej perspektywie – planet. Odkrycie takiego śladu wewnątrz pojedynczej, niewielkiej gromady pokazuje, że nawet najstarsze i pozornie proste struktury gwiazdowe skrywają złożoną historię chemicznej ewolucji.

Zjawisko wielu populacji gwiazdowych w gromadach kulistych od dawna intryguje astronomów – przez dekady sądzono, że wszystkie gwiazdy w takiej gromadzie powstają jednocześnie z tego samego obłoku i mają identyczny skład chemiczny. Obserwacje kolejnych gromad, prowadzone między innymi w ramach wieloletnich programów Hubble’a, systematycznie podważają ten uproszczony obraz.

Co dalej

Hubble, mimo że działa na orbicie od ponad trzech dekad, wciąż dostarcza danych kluczowych dla rekonstrukcji historii Drogi Mlecznej. Jego obserwacje uzupełnia dziś Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba, pracujący w podczerwieni, a już tego lata dołączy do nich Teleskop Nancy Grace Roman – nowe narzędzie, które ma jeszcze głębiej sięgnąć w przeszłość naszej Galaktyki i całego Wszechświata. Każda kolejna zbadana gromada, taka jak NGC 6426, to kolejny fragment układanki opowiadającej, jak z pierwotnego wodoru i helu powstał kosmos pełen pierwiastków, planet i w końcu – życia.

Źródła:

Główne:

Kontekstowe:

Opracowanie: Agnieszka Nowak

Przewijanie do góry