Zdjęcie HST jednej z najbliższych gromad kulistych – NGC 6397 – przypomina skrzynię wypełnioną błyszczącymi klejnotami. Tam gwiazdy są naprawdę blisko siebie, oddalone od siebie zaledwie parę tygodni świetlnych, podczas gdy światło z najbliższych Słońcu gwiazd dociera do nas powyżej czterech lat. Co może się wydarzyć w takim kosmicznym tłoku?

Gwiazdy w NGC 6397 są w ciągłym ruchu, niczym rój rozgniewanych pszczół. Są tak stłoczone, że zderzają się niemal co chwilę (w astronomicznej skali oznacza to co parę milionów lat, co w trakcie trwającego 14 miliardów lat życia gromady oznacza tysiące gwiezdnych kolizji).

Kosmiczny Teleskop Hubble’a wykonał fotografię NGC 6397 w ramach programu poszukiwania produktów bliskich spotkań gwiazd. Wśród większości starych gwiazd w gromadzie odnaleziono kilka dużych, młodych gwiazd – błękitnych maruderów – powstałych w wyniku połączenia się dwóch gwiazd.

Dwie gwiazdy poruszające się blisko siebie mogą złapać się nawzajem i związać się siłą grawitacji. Może w ten sposób powstać kataklizmiczny układ podwójny – normalna gwiazda i wypalony biały karzeł. W tym układzie biały karzeł wyciąga materię z drugiej gwiazdy. Ta okrąża karła tworząc dysk akrecyjny, wreszcie opada na powierzchnię „pasożyta”. Jasność układu jest zmienna, a energia wytwarzana podczas akrecji materii wypromieniowuje ponadprzeciętnymi ilościami ultrafioletu i światła niebieskiego.

Aby odnaleźć układy kataklizmiczne, w czasie 20 godzin wykonano serię 55 zdjęć gromady, głównie w ultrafiolecie i świetle niebieskim a także kilka w falach zielonych i podczerwieni. Udało się zidentyfikować kilka takich układów podwójnych, wydzielających obfite ilości ultrafioletu. Część z nich widać na zdjęciu Hubble’a jako blade niebieskie lub fioletowe gwiazdki.

ESO

Kandydaci na białe karły w gromadzie kulistej NGC 6397. Fotografia o rozmiarach 1,3×1,3 minuty kątowej wykonana przez Kosmiczny Teleskop Hubble’a.

Jeden z wyników badania był całkowicie niespodziewany. W centrum gromady znaleziono trzy niezmienne gwiazdy, z pewnością nie kataklizmiczne. Mogą one być białymi karłami o bardzo małych masach, utworzonymi prawdopodobnie w jądrach gigantów, których ewolucja była w jakiś sposób przerwana, zanim powstał „opierzony” biały karzeł. Mogło się tak stać w wyniku gwiezdnej kolizji lub działania drugiego składnika układu podwójnego. W tym drugim przypadku olbrzym przedwcześnie traci zewnętrzne warstwy, odsłaniając gorące, niebieskie jądro; powstały biały karzeł jest mniejszy niż powinien. W każdym razie to kolejny dowód, że centrum gęstej gromady kulistej jest ryzykownym miejscem do przebywania.

Przebadano także większą liczbę zwykłych białych karłów, znajdujących się dalej od centrum gromady, których ewolucja nie była w żaden sposób zakłócona. Na zdjęciach zidentyfikowano blisko 100 takich gwiazd, z których najjaśniejsze można dostrzec na prezentowanym zdjęciu jako słabe niebieskie gwiazdy.