Billedkredit: Hubble
Det nyeste billede fra Hubble-rumteleskopet afslører en af de nærmeste kugleformede stjerneklynger, NGC 6397, der kun ligger 8.200 lysår væk i stjernebilledet Ara. Stjernerne i denne klynge er pakket en million gange tættere end vores eget galaktiske kvarter; kollisioner mellem stjerner forekommer hvert par millioner år. To kolliderende stjerner kan smelte sammen og blive en ”blå straggler”; en lys, ung varm stjerne, der ligner meget anderledes end resten af stjernerne i klyngen.
Dette Hubble-rumteleskopbillede af kernen i en af de nærmeste kugleformede stjerneklynger, kaldet NGC 6397, ligner en skattekiste af glitrende juveler. Klyngen ligger 8.200 lysår væk i stjernebilledet Ara.
Her er stjernerne pakket sammen. Stjernetætheden er omkring en million gange større end i vores sols stjernernes kvarter. Stjernerne er kun med få lysveke fra hinanden, mens den nærmeste stjerne til vores sol er over fire lysår væk.
Stjernerne i NGC 6397 er i konstant bevægelse, som en sverm af vrede bier. De gamle stjerner er så overfyldte, at nogle få af dem uundgåeligt kolliderer med hinanden en gang imellem. Nærmangel er endnu mere almindelige. Alligevel forekommer kollisioner kun hvert par millioner år eller deromkring. Det er tusinder af kollisioner i klyngens levetid på 14 milliarder år.
Disse Hubble-billeder blev taget til et forskningsprogram, der sigter mod at studere, hvad der er tilbage, når sådanne kollisioner og næsten uheld forekommer. Når direkte kollisioner forekommer, kan de to stjerner fusionere og danne en ny stjerne kaldet ”blå straggler”; disse varme, lyse, unge stjerner skiller sig ud blandt de gamle stjerner, der udgør langt de fleste stjerner i en kugleformet klynge. Flere af så lyseblå stjerner er synlige nær midten af klyngen i Hubble Heritage-billedet.
Hvis to stjerner kommer tæt nok sammen uden faktisk at kollidere, kan de "fange" hinanden og blive gravitationsbundet. En type binær, der måske dannes på denne måde, er en "kataklysmisk variabel"? et par af en normal, brændstofbrændende stjerne og en udbrændt stjerne kaldet en hvid dværg. I et binært system trækker den hvide dværg materiale fra overfladen af den normale stjerne. Dette materiale omslutter den hvide dværg i en "akkretionsskive" og falder til sidst på den. Resultatet af denne akkretionsproces er, at kataklysmiske variabler er, som navnet antyder, variabel i lysstyrke. Varmen, der genereres af det akkrediterende materiale, genererer også usædvanlige mængder ultraviolet og blåt lys.
For at søge efter kataklysmiske variabler bestod programmet af en serie på 55 billeder af klyngen taget over en periode på cirka 20 timer. De fleste af billederne blev taget i ultraviolette og blå filtre; et par billeder blev også taget med grønne og infrarøde bølgelængder. Ved at sammenligne lysstyrken for alle stjerner på alle billederne var Hubble-astronomerne i stand til at identificere adskillige kataklysmiske variable stjerner i klyngen. Sammenligning af deres lysstyrke i de forskellige filtre bekræftede, at de udsendte rigelige mængder ultraviolet lys. Et par af disse stjerner kan ses i Hubble Heritage-billedet som svage blå eller violette stjerner.
Et af de mere spændende resultater af denne undersøgelse var helt uventet. Tre svage blå stjerner kan ses nær midten af klyngen? i Hubble Heritage-billedet ser de turkis ud. Disse tre stjerner varierer overhovedet ikke i lysstyrke og var tydeligvis ikke kataklysmiske variabler. Disse stjerner kan være hvide dværge med meget lav masse, dannet i kernerne af kæmpe stjerner, hvis evolution på en eller anden måde afbrydes, før en fuldgyldig hvid dværg har tid til at danne.
En sådan afbrydelse kan forekomme som et resultat af en stjernekollision eller en interaktion med en binær ledsager. Når en gigantisk stjerne interagerer med en anden stjerne, kan den miste sine ydre lag for tidligt sammenlignet med dens normale udvikling og udsætte sin varme, blå kerne. Slutresultatet vil være en hvid dværg med en mindre masse end ellers ville have fundet sted. I alle tilfælde er disse usædvanlige stjerner endnu mere bevis på, at midten af en tæt kugleklynge er et farligt sted at opholde sig.
Et stort antal normale hvide dværge blev også identificeret og undersøgt. Disse stjerner vises i hele klyngen, da de dannes gennem normale stjerneproduktionsprocesser og ikke involverer nogen stjernemæssige interaktioner, der forekommer overvejende i nærheden af klyngecentret. Næsten 100 sådanne udbrændte stjerner blev identificeret på disse billeder, hvis lyseste her kan ses som svage blå stjerner.
Dette Hubble-billede er en mosaik med to sæt billeder taget adskillige år fra hinanden af det brede feltplanetkamera 2. Arkiveringsdata fra videnskabsteam ledet af Jonathan Grindlay (Harvard University) og Ivan King (University of California, Berkeley), taget i 1997 og 1999 blev kombineret med data fra Hubble Heritage, der blev taget i 2001. Adrienne Cool (San Francisco State University), der også var på begge arkivvidenskabelige teams, arbejdede med Hubble Heritage-teamet for at erhverve de nye observationer.
Originalkilde: Hubble News Release
