Они рождаются вместе и вместе умирают: трогательная история звёздных пар Млечного Пути

17% рассеянных скоплений Млечного Пути входят в двойные системы — Гуймэй

Звёздные скопления редко существуют поодиночке: многие из них формируются парами, а иногда — целыми группами. Такие системы позволяют глубже понять, как гигантские молекулярные облака порождают новые поколения звёзд. Новое масштабное исследование впервые даёт системную картину этих процессов в пределах Млечного Пути. Об этом сообщает журнал Astronomy & Astrophysics.

Как учёные нашли сотни двойных рассеянных скоплений

Рассеянные скопления — это относительно рыхлые группы звёзд, рождающиеся из одного молекулярного облака. Иногда такие структуры появляются парами; их называют двойными рассеянными скоплениями. Эти пары представляют большой интерес, так как позволяют проследить, что происходит с молодыми звёздными образованиями на ранних этапах. Исследователи из Синьцзянской астрономической обсерватории Китайской академии наук впервые создали единую методику для поиска и классификации подобных систем.

Команда использовала данные Gaia DR3 — одного из самых точных астрометрических каталогов в истории. В анализ включили почти 4000 известных рассеянных скоплений. На основе параметров движения и положения в пространстве учёные разработали строгий статистический критерий, который позволяет определить, являются ли два скопления настоящей физической парой.

Эта методика протестирована на рандомизированных выборках, чтобы исключить случайные совпадения. В итоге удалось выявить 400 кандидатов на двойные скопления, 268 из которых ранее не были известны. Впервые создана цельная схема, учитывающая как структуру, так и кинематические параметры скоплений.

Исследование выполнили Лю Гуймэй и профессор Чжан Юй совместно с коллегами из Шанхайской астрономической обсерватории. Они разделили найденные пары на три категории: системы, родившиеся одновременно; пары, возникшие за счёт приливного или резонансного захвата; а также оптические пары — те, что лишь кажутся связанными из-за проекции.

"61% кандидатов в двойные скопления демонстрируют согласованность возраста и кинематики", — отмечается в публикации Astronomy & Astrophysics.

Эта согласованность говорит о том, что большинство таких систем действительно сформировались из одного гигантского молекулярного облака.

Что показал анализ взаимодействий между скоплениями

Дальнейшие исследования показали, что 83% изученных пар испытывают активные приливные взаимодействия. Это означает, что гравитация влияет на движение звёзд внутри скоплений, меняет их структуру и может приводить к постепенному объединению или распаду. Интенсивность взаимодействия напрямую связана с расстоянием между двумя компонентами: чем меньше разделение, тем сильнее искажает структуру взаимное притяжение.

Системы, образовавшиеся одновременно, оказались особенно ценны для понимания ранних этапов звездообразования. Именно такие пары дают ключи к тому, как распадаются молекулярные облака, каким образом формируются первые stellar cores и почему некоторые области рождают сразу несколько скоплений, а другие — только одно.

Крупномасштабный анализ показал, что примерно 17% рассеянных скоплений Млечного Пути находятся в составе двойных или более сложных систем. Около 10% — это первичные двойные скопления, которые появились из одного и того же облака и вышли "в свет" одновременно. Эти показатели совпадают с теоретическими моделями, что подтверждает достоверность разработанной методики.

При сравнивании новых данных с ранее известными системами выяснилось, что метод успешно восстанавливает большую часть уже описанных двойных скоплений, несмотря на строгие критерии отбора. Более того, в общую галактическую выборку добавлены десятки новых физических систем.

"Эти данные подтверждают иерархический, кластерный сценарий звездообразования", — подчёркивают авторы исследования.

Наблюдения показывают: звёзды возникают в сложной сетке взаимосвязанных структур, где малые группы входят в состав более крупных, а те, в свою очередь, становятся частью гигантских звёздных комплексов.

Почему работа важна для понимания Млечного Пути

Главное значение исследования заключается в том, что оно подтверждает: звездообразование — это многоуровневый процесс. Скопления не возникают изолированно, а формируются группами, подвергаясь постоянному взаимодействию. Такой подход помогает иначе взглянуть на эволюцию галактических структур.

Теперь стало ясно:

звёздные пары — не исключение, а обычное явление для Млечного Пути;
большинство двойных скоплений связаны происхождением;
взаимодействие между компонентами влияет на их развитие;
иерархическое звездообразование — ключевой механизм формирования галактических структур.

Для моделей динамики Галактики такие данные крайне важны. Они помогают уточнить, как распределяются звёзды, каким образом формируются рукава и почему в некоторых областях плотность звездных групп выше, чем в других.

Сравнение: одиночные и двойные рассеянные скопления

Одиночные скопления формируются независимо и не имеют близкого партнёра.
Двойные скопления образуются либо из одного облака, либо сближаются из-за приливного захвата.
У двойных систем возраст и кинематика чаще совпадают, что говорит о совместном происхождении.
Одиночные скопления медленнее испытывают структурные изменения, тогда как двойные — более подвержены гравитационным возмущениям.

Такое сравнение показывает, что двойные скопления дают уникальные данные о ранних фазах звездообразования, в то время как одиночные лучше описывают поздние этапы жизни таких систем.

Советы для тех, кто изучает звёздные скопления

Начните с анализа данных Gaia — именно они дают наиболее точные координаты и скорости.
Используйте комбинированный подход: сопоставляйте астрометрию со спектроскопией.
Сравнивайте возраст скоплений: совпадение — сильный показатель совместного происхождения.
Обращайте внимание на окружение: плотные области чаще содержат двойные или множественные системы.

Эти рекомендации помогут выстроить корректную картину развития звёздных групп.