Para astronom telah menentukan gerakan orbital dari dua populasi bintang yang berbeda dalam gugus bintang globular kuno, menawarkan bukti bahwa mereka terbentuk pada waktu yang berbeda.
Para peneliti yang dipimpin oleh Harvey Richer dari University of British Columbia di Vancouver menggabungkan pengamatan Hubble baru-baru ini dengan data delapan tahun dari arsip teleskop untuk menentukan pergerakan bintang-bintang di gugusan bola dunia 47 Tucanae, yang terletak sekitar 16.700 tahun cahaya. jauh di konstelasi Tucana selatan.
Gambar-gambar ini menampilkan gugus bola dunia kuno 47 Tucanae, segerombolan padat hingga satu juta bintang. Seluruh gugusan (kiri) diambil oleh Teleskop Schmidt AS 12 Oktober 1977 dan 9 September 1989. Gambar Hubble Space Telescope NASA dalam kotak persegi panjang diambil antara Januari dan Oktober 2010
Kredit Gambar: NASA, ESA, DSS, STScI / AURA / UKSTU / AAO, Univ. dari Br. Kolumbia
Analisis ini memungkinkan para peneliti, untuk pertama kalinya, untuk menghubungkan pergerakan bintang-bintang dalam kelompok dengan usia bintang-bintang. Dua populasi di 47 Tucanae berbeda dalam usia kurang dari 100 juta tahun.
"Saat menganalisis gerakan bintang, semakin lama waktu pengamatan, semakin akurat kita mengukur gerakannya," kata Richer. “Data ini sangat bagus, kita dapat benar-benar melihat gerakan individu bintang-bintang di gugus. Data tersebut menawarkan bukti terperinci untuk membantu kami memahami bagaimana berbagai populasi bintang terbentuk dalam kelompok seperti itu. ”
Gugus globular Bimasakti adalah peninggalan yang masih ada dari formasi galaksi kita. Mereka menawarkan wawasan tentang sejarah awal galaksi kita. 47 Tucanae berusia 10,5 miliar tahun dan salah satu yang paling terang dari lebih dari 150 gugus bola galaksi kita. Cluster berukuran sekitar 120 tahun cahaya.
Studi spektroskopi sebelumnya mengungkapkan banyak gugus bola berisi bintang-bintang dari berbagai komposisi kimia, menunjukkan beberapa episode kelahiran bintang. Analisis Hubble ini mendukung studi tersebut, tetapi menambahkan gerakan orbital bintang pada analisis.
Richer dan timnya menggunakan Hubble's Advanced Camera for Survey untuk mengamati cluster pada 2010. Mereka menggabungkan pengamatan tersebut dengan 754 gambar arsip untuk mengukur perubahan posisi lebih dari 30.000 bintang. Dengan menggunakan data ini, mereka dapat mengetahui seberapa cepat bintang-bintang bergerak. Tim juga mengukur kecerahan dan suhu bintang-bintang.
Arkeologi bintang ini mengidentifikasi dua populasi bintang yang berbeda. Populasi pertama terdiri dari bintang yang lebih merah, yang lebih tua, kurang diperkaya secara kimia, dan mengorbit dalam lingkaran acak. Populasi kedua terdiri dari bintang-bintang yang lebih biru, yang lebih muda, lebih ditingkatkan secara kimia, dan bergerak dalam orbit yang lebih elips.
Kurangnya elemen yang lebih berat di bintang yang lebih merah mencerminkan komposisi awal gas yang membentuk kluster. Setelah bintang-bintang yang paling masif ini menyelesaikan evolusi bintang mereka, mereka mengeluarkan gas yang diperkaya dengan unsur-unsur yang lebih berat ke dalam gugusan. Gas ini bertabrakan dengan gas lain dan membentuk generasi kedua yang lebih diperkaya secara kimiawi yang terkonsentrasi ke pusat cluster. Seiring waktu, bintang-bintang ini bergerak perlahan ke luar ke orbit yang lebih elips.
Ini bukan pertama kalinya Hubble mengungkapkan banyak generasi bintang dalam gugus bola. Pada 2007, para peneliti Hubble menemukan tiga generasi bintang di gugus bola besar NGC 2808. Tetapi tim Richer adalah yang pertama yang menghubungkan dinamika bintang dengan populasi yang terpisah.
Hasil tim diterbitkan dalam edisi 1 Juli The Astrophysical Journal Letters.
Melalui NASA