В NGC 4590 изучено более 1400 звезд, находящихся на разных стадиях эволюции

Шаровые скопления — это скопления тесно связанных звезд, вращающихся вокруг галактик. Астрономы воспринимают их как естественные лаборатории, позволяющие изучать эволюцию звезд и галактик. В частности, шаровые скопления могут помочь исследователям лучше понять историю формирования и эволюцию галактик раннего типа, поскольку происхождение шаровых скоплений тесно связано с периодами интенсивного звездообразования.

Шаровые скопления — отличные места для разрешения и наблюдения за свойствами отдельных звезд на разных стадиях эволюции. Исследования показывают, что основной вклад в ультрафиолетовое излучение шаровых скоплений вносят источники с эффективной температурой выше 7000 К. Такие яркие УФ-источники в шаровых скоплениях могут быть идентифицированы, например, как голубые звезды горизонтальной ветви (BHB), голубые звезды крайней горизонтальной ветви (EHB) или постасимптотические звезды гигантской ветви (pAGB).

Находящаяся на расстоянии около 33 900 световых лет NGC 4590 (также известная как  Messier 68) представляет собой галактику с очень низким содержанием металлов в северном полушарии Млечного Пути. Возраст скопления оценивается в 11,2 миллиарда лет, а его луч видимости находится на уровне 0,05. Предыдущие наблюдения NGC 4590 показали, что в ней находится значительное количество BHB и красных звезд горизонтальной ветви (RHB).

Надеясь получить больше информации о горячем звездном населении NGC 4590, группа астрономов во главе с Ранджаном Кумаром из Национального технологического института в Руркеле, Индия, решила исследовать это скопление с помощью телескопа AstroSat для получения ультрафиолетовых изображений (UVIT).

«Используя ультрафиолетовые-оптические диаграммы цвет-величина (CMD), мы идентифицировали и охарактеризовали источники различных стадий эволюции, то есть голубые звезды горизонтальной ветви (BHB), голубые звезды крайней горизонтальной ветви (EHB), голубые страгглеры (BSs), переменные звезды и т. д.», сообщат исследователи в статье.

В целом наблюдения UVIT с использованием трех фильтров дальнего ультрафиолета (FUV) и трех фильтров ближнего ультрафиолета (NUV) позволили команде идентифицировать 57 BHB, 11 RHB, 246 звезд ветви красных гигантов (RGB), 140 звезд ветви субгигантов (SGB), 254 звезды поворота главной последовательности (MSTO), 626 звезд главной последовательности (MS), 41 звезда RR Лиры, 31 голубой страгглер (BS), две переменные звезды SX Phoenicis (SXPhes) и одна асимптотическая ветвь гигантов звезда.

Исследование также обнаружило два новых ярких источника FUV в ядре NGC 4590 — один из них является EHB, а природа второго остается неясной.

Исследователи обнаружили, что более массивные и молодые голубые страгглеры в NGC 4590 сосредоточены в центре, а более старые и менее массивные звезды этого типа распределены по всему скоплению. Астрономы добавили, что нормализованное радиальное распределение звезд BS кажется бимодальным.

Что касается свойств идентифицированных звезд, то голубые звезды горизонтальной ветви в 2-5 раз больше Солнца, а их массы находятся в диапазоне 0,6–0,65 масс Солнца. Расчетные эффективные температуры этих звезд составляют от 7 250 до 10 500 К.

В случае красных звезд горизонтальной ветви (RHB), наименьшая имеет радиус около 7,72 радиуса Солнца, а самая большая примерно в 10,42 раза больше нашего Солнца. Массы RHB были оценены на уровне 0,65–0,7 масс Солнца, а их эффективные температуры, скорее всего, составляют около 6000 К.

Идентифицированные звезды голубые страгглеры имеют радиусы от 0,93 до 3,76 солнечных радиусов, массы от 0,84 до 1,26 солнечных масс и эффективные температуры в диапазоне 5750–9000 К. Исследователям также удалось определить возраст этих звезд, обнаружив, что им от 1,5 до 10 миллиардов лет.

Подводя итоги, авторы отметили, что динамический возраст NGC 4590 оказался около 423 млн лет, что делает его одним из самых молодых скоплений среди галактических шаровых скоплений динамически среднего возраста. Они добавили, что необходимы дальнейшие исследования этого скопления, чтобы пролить больше света на свойства других звездных групп в нем.