Kuliste gromady gwiazd są podobnie jak sferyczne katedry światła skupiskami milionów gwiazd zebranych na przestrzeni o średnicy zaledwie kilkudziesięciu lat świetlnych. Jeżeli Ziemia znajdowałaby się pośrodku takiej gromady, nawet w nocy nasze niebo byłoby rozświetlone przez tysiące gwiazd znacznie jaśniejszych od Syriusza.

W naszej rodzimej Drodze Mlecznej znajduje się około 200 kulistych gromad, ale niektórzy uważają, że może być ich znacznie więcej. Zgodnie z hierarchiczną teorią powstwania galaktyk, obiekty te zwiekszały swoje rozmiary pochałaniając karłowate galaktyki i gromady gwiazd. Wydaje się, że niekiedy ofiara nie zostaje w całości wciagnięta, ale raczj schrupana niczym brzoskwinia, pozostawiając po sobie tylko wnętrze. Nowe badania Paula Martini z Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics oraz Luisa Ho z Observatories of the Carnegie Institution of Washington pokazują, że niektóre gromady kuliste mogą być wszystkim, co pozostało z karłowatych galaktyk po podobnym procesie. Martini i Ho informują o wynikach swoich prac w artykule opublikowanym 20 lipca w Astrophysical Journal.

Ich odkrycia dołączają do dość pokaźnej już kolekcji powiązań pomiędzy największymi gromadami kulistymi i karłowatymi galaktykami. “Gwiezdne gromady i galaktyki są stosunkowo różne ze strukturalnego punktu widzenia – te pierwsze chociażby są znacznie bardziej skupione w centrum – a więc i mechanizmy odpowiadające za ich powstawanie powinne być różne. Identyfikacja gromad gwiazd w masie obiektów jest bardzo istotna dla zrozumienia sposobów powstawania obu typów obiektów” – powiedział Martini.

Dla celów badawczych zespół zajął się sprawdzeniem 14 gromad kulistych w dużej galaktyce eliptycznej Centaurus A (NGC 5128) przy pomocy 6,5-metrowego teleskopu Magellan Clay w Las Campanas Observatory w Chile. Wyboru gromad dokonano ze względu na ich jasność, a ponieważ jaśniejsze gromady zawierają więcej gwiazd i jednocześnie skupiają większą masę, gromady są także znacznie masywniejsze. Rezultaty badań zaskoczyły nawet Martiniego oraz Ho, dowodząc znacznie większej masywności gromad w Centaurus A niż większości podobnych obiektów w Grupie Lokalnej (zawierającej Drogę Mleczną i Andromedę).

Kwintesencją naszych badań jest stwierdzenie, że tych 14 gromad jest dziesięciokrotnie bardziej masywnych niż najmniejsze takie obiekty w naszym sąsiedztwie, tak więc niezależnie od tego, jaki jest proces odpowiedzialny za ich powstanie, umożliwia on niewątpliwie formowanie ogromnych obiektów – zaczynają one być porównywalne z niewielkimi galaktykami” – powiedział Martini.

Martini przypomniał także, że ostatnie odkrycia średniomasywnej czarnej dziury w G1 w Andromedzie jest kolejnym połączeniem pomiędzy gromadami kulistymi i karłowatymi galaktykami. Obecność niedużych czarnych dziur jest znacznie lepiej wytłumaczalna, jeżeli przyjąć, że zajmują one jądra karłowatych galaktyk – po stracie zewnętrznych gwiazd na rzecz Andromedy.

Ho, współodkrywca średniomasywnych czarnych dziur w G1, dodał, że jednym z najbardziej zaskakujących odkryć był fakt, że czarna dziura w G1 zachowuje tą samą proporcję masy jak czarne dziury i ich macierzyste galaktyki w centrach supermasywnych galaktyk. Rezultta ten można lepiej zrozumieć, jeżeli założyć, że G1 także kiedyś stanowiła jądro większej galaktyki. Ciekawym pytaniem jest czy masywne gromady w Centaurus A także zawierają czarne dziury.

Chociaż większość gromad kulistych w naszej galaktyce jest znacznie mniejsza niż te w Centaurus A, największe z nich, jak na przykład omega Centauri, mogą śmiało konkurować z tymi w badanie galaktyce eliptycznej. Podobieństwa pomiędzy masywnymi gromadami w obu galaktykach mogą oznaczać analogiczne procesy ich formowania. Przyszłe badania najmasywniejszych gromad mają wyjaśnić powiązania pomiędzy procesem powstawania gromad gwiazd i galaktyk.

Centaurus A znajduje się w odległości około 12,5 miliona lat świetlnych od Ziemi. Ma blisko 65000 lat świetlnych średnicy i jest masywniejsza niż Droga Mleczna i Andromeda razem wzięte. Centaurus A zawiera około 2000 gromad kulistych – więcej niż wszystkie galaktyki w Grupie Lokalnej razem. Ostatnie obserwacje galaktyki przy pomocy Spitzer Space Telescope wskazują, że około 200 milionów lat temu wchłonęła galaktykę spiralną.

Autor

Łukasz Wiśniewski