球状星団は、星が密集している空間の領域です。ローカルの恒星の近傍よりも10,000倍密です。ハッブル宇宙望遠鏡からの新しい証拠は、球状星団がそれらを整理し、より重い星を中心に蓄え、より軽い星を端に押し出すことを示しています。ハッブルは、球状星団47トゥカナエの画像を約7年間キャプチャしました。これにより、天文学者は、星団内を移動する星の位置を注意深くプロットし、中心への距離を計算できます。
試合中のゲームのいくつかのあいまいなスナップショットに基づいて、サッカーゲームがどのように機能するかを理解しようとしていると想像してみてください。天文学者は、私たちの天の川銀河を周回する球状星団の星の蜂の群れのダイナミクスを理解することになると、この課題に直面しています。現在、NASAのハッブル宇宙望遠鏡は、球状星団が星の間の重力ビリヤードボールゲームによって支配されている質量に従って星を選別するという、これまでに最高の観測証拠を天文学者に提供しています。重い星は減速してクラスターのコアに沈みますが、軽い星は速度を上げてクラスター全体を移動します。 「質量分離」と呼ばれるこのプロセスは、球状星団が長い間疑われてきましたが、これまで直接実行されたことはありませんでした。
典型的な球状星団には数十万の星が含まれています。星の密度はこのような恒星系の周辺では非常に小さいですが、中心付近の星の密度は、太陽の局所的な近傍よりも10,000倍以上高くなる可能性があります。私たちがそのような空間の領域に住んでいた場合、夜空は10,000の星で燃え上がり、太陽に最も近い星であるAlpha Centauriから4.3光年離れています（または距離の約215,000倍）地球と太陽の間）。通勤者で混雑している地下鉄の車のように、この星の混雑は、衝突や合併さえも、星同士の出会いの確率を強く増加させます。そのような多くの遭遇の累積的な結果は、理論的に予想される質量分離です。しかし同時に、このような混雑した状態では、個々の星を正確に識別することが非常に困難になります。
天文学者は、1つの球状星団内の何千もの星の動きを追跡するために、ハッブルのビジョンの極端な鋭さを待たなければなりませんでした。現在、南半球で最も密度の高い球状星団の1つである、47 Tucanaeの近くの球状星団の中心にある15,000個の星について、非常に正確な速度が測定されています。これらの少数の星は、「青いストラグラー」として知られている非常にまれなタイプのものです。異常に高温で明るい星は、長い間2つの通常の星間の衝突の産物であると考えられていました。
青いストラグラー星の速度は、質量分離の予測と一致しています。特に、青いストラグラー（平均的な星の2倍の質量を持つ）と他の星を比較すると、予想どおり、平均的な星よりもゆっくりと動くことがわかります。
Wide Field and Planetary Camera 2とハッブルの新しいAdvanced Camera for Surveys機器を使用して、スイスのソーヴェルニーにあるエコールポリテクニックフェデラーレデローザンヌ（EPFL）のジョルジュメラン氏と共同制作者は、中央の地域の（距離内にある）複数の画像を10セット撮影しました中心の約6光年）の47トゥカナエ。画像は、ほぼ7年間にわたって定期的に撮影されました。これらの「スナップショット」のそれぞれで130,000もの星の位置を注意深く測定することにより、非常に小さな位置の変化を経時的に測定し、空全体の星の動きを裏切ることができます。この星団の約15,000個の星について正確な速度が得られました。これらの15,000人のうち、23人は青いストラグラーでした。
これは、天の川の球状星団のために、あらゆる手法であらゆる手法を用いて収集された速度の最大のサンプルです。この結果は、重力の引力を探すことにより、クラスターのコアにブラックホールが存在するかどうかを確認するためにも使用されました。しかし、測定された恒星の動きは非常に巨大なブラックホールを除外します。
これらの観測により、ハッブルは、地上からの観測条件が悪いために、1世紀近くもの間、地上の望遠鏡を使用していたであろうものを10年足らずで達成しました。この研究はハッブルの鋭いビジョンなしには不可能だったでしょう。地表から、地球の大気の不鮮明効果により、混雑したクラスターコアにある多数の星のイメージがぼやけます。 47 Tucanaeの中心にある通常の星の典型的な角運動は、年間1千万分の1度を超える程度でした。これは、1年間の星の角運動が、4,500マイル離れているかのように見たダイムの角サイズに相当することを意味します。
これらの絶妙なハッブル画像を最大限に活用するために、天文学者はまったく新しいデータ分析手法を開発し、最終的には、ピクセルの約100分の1のレベルでの星の位置の変化に対応する適切な動き（速度）の測定値を提供しました（図） -element）ハッブルのデジタルカメラ。
結果は、9月のAstrophysical Journal Supplement Seriesに掲載されました。
国際チームは次の科学者で構成されました。マクラフリン（レスター大学）、J。アンダーソン（ライス大学）、G。メイラン（エコールポリテクニックフェデラーレデローザンヌ）、K。ゲブハート（テキサス大学オースティン校）、C。プライアー（ラトガース大学）、D。ミニティ（ポンティフィカ） Universidad Catolica）、S。Phinney（Caltech）。
元のソース：ハッブルニュースリリース
