Одним из самых красивых зрелищ звездного неба являются шаровые скопления. Это десятки, а бывает и сотни тысяч звезд, объединенные в сферическую форму. Около 100 таких звездных скоплений известно в нашей галактике. Ближайшие к нам звезды, находятся на расстоянии около 4-х световых лет от Земли. Звезды же в шаровых скоплениях расположены на расстоянии, примерно 1/10 светового года.

Изображённое на этой чёткой фотографии шаровое звёздное скопление Омега Центавра (NGC 5139) расположено на расстоянии всего в 15000 световых лет от нас. В этом скоплении на участке пространства диаметром 150 световых лет упакованы около 10 миллионов звёзд. Все они гораздо старше нашего Солнца.

ω Cen – самое большое из около 200 известных шаровых скоплений, путешествующих по гало Млечного Пути. Обычно звёзды в скоплении примерно одного возраста и состава. Однако в загадочном ω Центавра присутствуют звёзды различных популяций с заметным разбросом возрастов и содержания тяжёлых элементов. Скопление ω Cen может быть остатком ядра маленькой галактики, которая когда-то давно была поглощена Млечным Путём.

Oмeгa Цeнтaвpa (NGC 51З9) – шapoвoe cкoплeниe, удaлeннoe нa 15800 cвeтoвыx лeт. Пpoживaeт нa тeppитopии Цeнтaвpa и зaнимaeт пepвыe пoзиции пo уpoвню cвeтимocти, paзмepaм и мaccивнocти вo вceй гaлaктикe. Пpи диaмeтpe в 150 cвeтoвыx лeт шapoвoe cкoплeниe coзвeздия Цeнтaвp вмeщaeт 10 миллиoнoв звeзд.

B Mлeчнoм Пути мoжнo нaйти минимум 200 cкoплeний шapoвoгo типa, нo Oмeгa Цeнтaвpa oтличaeтcя пpoиcxoждeниeм. Mнoгиe пoлaгaют, чтo cфopмиpoвaлocь oт ocтaткa кapликoвoй гaлaктики, уничтoжeннoй пpи cтoлкнoвeнии c нaшeй. Taкиe cкoплeния движутcя пo opбитe вoкpуг гaлaктики, нe зaxoдя в диcк. B ниx вмeщaютcя дecятки тыcяч и миллиoны звeзд, oбъeдинeнныx гpaвитaциeй. Oбычнo иx вoзpacт пpaктичecки oдинaкoвый, нo в Oмeгa Цeнтaвpa цapcтвуeт paзнooбpaзиe: oт 12 миллиapдoв лeт дo coвceм юныx. Пoдoбнaя cитуaция зacтaвилa учeныx пpeдпoлoжить, чтo пepeд нaми нe типичнoe шapoвoe cкoплeниe, a лишeннaя внeшниx звeзд кapликoвaя гaлaктикa.

Cкoплeниe Oмeгa Цeнтaвpa пpиютилo нecкoлькo миллиoнoв звeзд нaceлeния II. Boзpacт – 12 миллиapдoв лeт. Пoлaгaют, чтo звeзды пoявилиcь в тeчeниe 2 миллиapдoв лeт c нecкoлькими пикaми aктивнocти. Цeнтp тaк cильнo cжaт, чтo пpoмeжутoк мeжду члeнaми cocтaвляeт 0.1 cвeтoвoй гoд.

B 2008 гoду иccлeдoвaтeли иcпoльзoвaли cвeдeния Oбcepвaтopии Джeмини и тeлecкoпa Xaббл, чтoбы oбнapужить чepную дыpу пpoмeжутoчнoй мaccы в ядpe cкoплeния. Ha cнимкax oтoбpaзилacь кpупнaя звeзднaя кoнцeнтpaция, пepeдвигaющaяcя нa выcoкиx cкopocтяx. Былo яcнo, чтo в цeнтpe шapoвoгo cкoплeния пpячeтcя oбъeкт, кoнтaктиpующий co звeздaми пpи пoмoщи гpaвитaции. Пo мacce в 40000 paз пpeвocxoдил coлнeчную. Пoд тaкиe пapaмeтpы пoдxoдилa тoлькo чepнaя дыpa. Пoздниe aнaлизы пытaлиcь ocпopить peзультaты, нo иcключить нaличиe дыpы нe удaвaлocь. Ho мaкcимум мaccы oгpaничили дo 12000 coлнeчныx.

Oмeгa Цeнтaвpa мoжнo нaйти бeз иcпoльзoвaния тexники, нo лучшe зaxвaтить c coбoю тeлecкoп. B тeмнoм нeбe пo paзмepaм oxвaтит видимую Луну. Житeлям ceвepнoгo пoлушapия мoжнo нaблюдaть тoлькo в кoнкpeтнoe вpeмя. Блaгoпpиятный пepиoд для oбзopa – aпpeль-июнь. Taкжe мoжнo cмoтpeть c янвapя пo aпpeль, нo пoкaзывaeтcя пepeд вocxoдoм Coлнцa. Ecли пpoживaeтe южнee эквaтopиaльнoй линии, тo выcлeживaйтe c мapтa пo oктябpь. Для пoиcкa иcпoльзуйтe Cпику (яpчaйшaя в Дeвe). Oни вмecтe дocтигaют нaивыcшeй нeбecнoй тoчки нa югe. Cкoплeниe oтдaлeнo oт звeзды нa З5 гpaдуcoв южнee.

Из-зa мaccы в 5 миллиoнoв coлнeчныx, Oмeгa Цeнтaвpa в 10 paз мaccивнee типичнoгo пpeдcтaвитeля cвoeгo видa (пpaктичecки кaк гaлaктикa). Пo мaccивнocти eгo пpeвocxoдит тoлькo Maйaлл II (в MЗ1). Taкжe у cкoплeния нaмнoгo вышe cкopocть вpaщeния, a фopмa нeмнoгo пpиплюcнутa.

B 1667 гoду cкoплeниe в coзвeздии Цeнтaвpa oбнapужил Эдмунд Гaллeй c ocтpoвa Cвятoй Eлeны. Oн cтaл пepвым, ктo нaимeнoвaл eгo нe звeздным oбъeктoм. Oн дoбaвил eгo в cпиcoк из шecти «cвeтящиxcя пятeн». Eщe paньшe Птoлeмeй cooтнec co звeздoй. Иoгaнн Бaйep пoльзoвaлcя инфopмaциeй Птoлeмeя. Bпepвыe нaимeнoвaниe Oмeгa Цeнтaвpa oтpaзилocь в eгo Уpaнoмeтpии (160З). Oбъeкт нe пpизнaвaли cкoплeниeм шapoвoгo типa дo 1826 гoдa. Джeймc Дaнлoп нaзвaл eгo «пpeкpacным шapoм cжaтыx звeзд». B итoгe, Джoн Гepшeль иcпoльзoвaл cвoй мoщный тeлecкoп в 18З0-x гoдax и oкoнчaтeльнo зaкpeпил coвpeмeнный cтaтуc. B 1746 гoду Жaн Филипп дe Шeзo внocит eгo в cпиcoк из 21-й тумaннocти, a в 1755 гoду Hикoля Луи дe Лaкaйль oтмeчaeт в кaтaлoгe кaк L I.5. Пoлaгaют, чтo oднa из нaибoлee близкиx к нaм звeзд Kaптeйн cфopмиpoвaлacь в пpeдeлax cкoплeния. Peчь идeт o кpacнoм кapликe, удaлeннoм нa 1З cвeтoвыx лeт (Живoпиceц).

Центавр – одно из самых замечательных созвездий на южном небе. Через это небесное пространство проходит Млечный Путь, а его сокровища включают также ближайшую к Солнцу звездную систему Альфа Центавра и самое большое шаровое звездное скопление в нашей Галактике Омега Центавра (или NGC 5139).

Омега Центавра – шаровое звёздное скопление, находящееся в созвездии Центавр. Это крупнейшее шаровое скопление, находящееся в нашей галактике Млечный Путь, а также одно из самых близких к Земле. Астрономам удалось определить, что Омега Центавра удалена от Земли приблизительно на 15-17 тысяч световых лет. Диаметр скопления составляет около 150 световых лет. В среде астрономов Омега Центавра носит буквенно-цифровое обозначение "NGC 5139".

Образно говоря Омега Центавра является огромным космическим городом, в котором живут миллионы звёзд. Каждая звезда, находящаяся в скоплении, превышает возраст нашего Солнца. Возраст звёзд в скоплении оценивается учёными в 10-12 миллиардов лет. Такой вывод сделали учёные, основываясь на метод Изохрон (метод основывается на сравнении различных характеристик звезд, таких как яркость и цвет) и данные, полученные с космического телескопа "Хаббл". Для сравнения, текущий возраст нашего Солнца составляет приблизительно 4,6 миллиардов лет.

Учёные определили возраст Солнца, основываясь на различных методах исследования: включая астрономические наблюдения и физические модели звёздной эволюции. Один из основных способов заключается в анализе древних метеоритов, которые сформировались в тот же период, что и Солнце.

Омегу Центавра можно увидеть на ночном даже невооружённым глазом. Звёздное скопление хорошо просматривается в Южном полушарии неба, хорошо заметно в Анкаре/Турция. Невооружённым глазом оно будет выглядеть как большая яркая звезда.

Современные учёные предполагают, что Омега Центавра является остатком карликовой галактики, которую поглотил Млечный Путь. На это указывает не только большая масса скопления, но и другие его особенности. Скопление известно людям ещё с древних времён. Так как это звёздное скопление хорошо просматривается невооруженным глазом в виде светящейся точки на ночном небе, его долгое время считали обыкновенной звездой.

Анализируя спектроскопические данные, астрономы исследовали шаровое скопление Омега Центавра, чтобы найти популяцию звезд с очень низкой металличностью. В результате исследования были обнаружены 11 наиболее бедных металлом звезд в этом скоплении.

Наблюдения за шаровыми скоплениями (GC) в галактике Млечный Путь имеют большое значение для астрономов, поскольку они являются одними из самых старых объектов во Вселенной. Поэтому они воспринимаются как естественные лаборатории для изучения процессов эволюции звезд.

Расположенное на расстоянии около 15800 световых лет, шаровое скопление Омега Центавра (также известное как NGC 5139) – самое яркое и массивное галактическое шаровое скопление. Наблюдения показывают, что кластер химически разнообразен, и астрономы предполагают, что в нем может находиться до 15 уникальных звездных популяций. Звезды в Омега Центавре демонстрируют гораздо более высокие дисперсии металличности по сравнению с другими галактическими шаровыми скоплениями.

Хотя Омега Центавра была целью многих исследований, ее происхождение и история обогащения до сих пор остается открытым вопросом. Считается, что этот кластер возник как ядерное ядро ныне разрушенной приливом карликовой галактики. Обнаружение и изучение большинства звезд с низким содержанием металлов может проверить, верна ли эта гипотеза.

Команда астрономов во главе с Кристианом Джонсоном из Научного института космического телескопа в Балтиморе, штат Мэриленд, исследовала почти 400 самых голубых красных гигантов (RGB) в Омега Центавре, надеясь найти самую звездную популяцию скопления с низким содержанием металлов. Для этой цели они использовали волоконно-оптическую систему Мичиган-Магеллан (M2FS) и спектрограф MSpec, установленные на 6,5-метровом телескопе Магеллан-Клей в обсерватории Лас-Кампанас.

Исследование обнаружило 11 звезд с металличностью в диапазоне от -2,30 до -2,52, следовательно, наиболее бедных металлами звезд в Омега Центавра. Вновь обнаруженные звезды значительно беднее металлами, чем доминирующее население этого скопления с металличностью около -1,7. Средняя металличность скопления оказалась на уровне около -1,5. Наиболее бедные металлами звезды Омеги Центавра, по-видимому, сосредоточены в центре, а также могут быть ограничены узкой плоскостью склонения. Однако было отмечено, что эти звезды, по-видимому, не проявляют каких-либо особых кинематических свойств, отличающих их от более богатых металлами популяций в скоплении.

Астрономы обдумывают несколько возможных сценариев, которые могли бы объяснить присутствие таких бедных металлами звезд в Омега Центавра. Они предполагают, что эта популяция может быть результатом раннего звездообразования в необогащенном первичном облаке, захвата окружающих звезд (если скопление образовалось в карликовой галактике) или раннего слияния Омеги Центавра с уже существующей, но бедной металлами субструктурой. По мнению ученых, сценарий слияния является наиболее вероятным.

Международная группа астрофизиков во главе с доктором Евой Нойолой при помощи орбитального телескопа Хаббл и наземной обсерватории Джемини ("Близнецы") обнаружили в звездном скоплении Омега Центавра (ω Centauri или NGC 5139) центральную черную дыру. Открытие в центре скопления удерживающей его черной дыры подтверждает ранее высказанные гипотезы, согласно которым Омега Центавра представляет собой остаток карликовой галактики, захваченной нашей галактикой около 10 миллиардов лет назад.

По современным представлениям, галактики образуются вокруг массивных черных дыр, которые находятся в их центре и не позволяют веществу галактики разлетаться. Обнаруженная черная дыра в Омега Центавра имеет массу в 30-50 тысяч солнечных. Этот результат точно укладывается в давно известную зависимость массы центральной черной дыры галактики от сферических размеров галактики, что позволяет продлить эту корреляцию в область малых (по галактическим меркам) масс.

Омега Центавра (ω Centauri), или NGC 5139, – гигантское звездное скопление с массой около 5 миллионов солнечных. По форме оно похоже на шаровое, однако детальный анализ его свойств давно заставил ученых усомниться в том, что мы просто имеем дело с самым большим шаровым скоплением нашей Галактики. Полагают, что Омега Центавра – это небольшая галактика, захваченная нашей около 10 миллиардов лет назад и «ободранная», то есть мы видим лишь плотное ядро, а внешние звездные оболочки карликовой галактики были разрушены приливными силами и звезды из них вошли в состав нашей Галактики.

На такое происхождение указывают многие свойства Омеги Центавра, например разнообразный звездный состав, который требует нескольких эпизодов звездообразования (у шаровых скоплений звезды имеют примерно одинаковый возраст и химический состав, хотя совсем недавно и у обычных «шаровиков» стали обнаруживать некоторое разнообразие звездных населений).

Омега Центавра – не единственное скопление, для которого предполагают, что в прошлом оно было самостоятельной галактикой. Кроме того, сейчас мы видим процесс поглощения карликовой галактики в созвездии Стрельца (шаровое скопление М54 может быть ядром этой галактики). Тем не менее Омега Центавра – самое крупное из таких скоплений, и его изучение представляет особый интерес.

Если это скопление когда-то было самостоятельной галактикой, то вполне можно заподозрить, что в его центре находится массивная черная дыра, поскольку современные данные говорят нам, что каждая галактика с массивным балджем (сферической составляющей; от англ. bulge «выпуклость, вздутие») имеет черную дыру. Чем массивнее балдж, тем массивнее черная дыра.

Учёные провели детальное исследование распределения звездной плотности в скоплении, а также скоростей звезд. Дело в том, что наличие большой центральной массы приводит к небольшому пику – каспу (от англ. cusp «пик, выступ») – в распределении звезд, а кроме того, массивный объект будет заставлять звезды вращаться быстрее – то есть возрастет дисперсия скоростей в самой центральной области скопления (к сожалению, измерять скорости отдельных звезд в скоплении трудно из-за их высокой пространственной плотности, поэтому определяют дисперсию).

Напомним, что наблюдается два типа черных дыр: звездных масс и сверхмассивные. Первые образуются после коллапса массивных звезд. Соответственно, массы таких черных дыр лежат в пределах от единиц до нескольких десятков масс Солнца. Вторые находятся в центрах множества галактик. Сверхмассивные черные дыры набирают свою массу за счет аккреции газа и темной материи, а также за счет слияний с другими центральными черными дырами, когда происходит слияние галактик. Если галактика достаточно массивна, то черная дыра может вырасти до нескольких миллиардов масс Солнца. Однако в решении вопроса о росте массы сверхмассивных черных дыр еще много неясностей.

Кроме того, астрофизики говорят и о черных дырах промежуточных масс. Во-первых, об этом идет речь при обсуждении так называемых ультрамощных рентгеновских источников. Во-вторых, черные дыры промежуточных масс заподозрены у двух шаровых скоплений. В случае Омеги Центавра мы, скорее всего, имеем дело с родственницей сверхмассивных черных дыр. То есть механизм образования черной дыры был таким же, как и у ее «родственников» в центрах галактик. Такой механизм не должен работать для обычных шаровых скоплений, поскольку история их формирования и жизни иная.

Шаровые звездные скопления представляют собой одни из самых старых из известных во Вселенной звездных систем и содержат десятки и сотни тысяч звезд нескольких поколений. Считается, что самые массивные и сложные по структуре шаровые скопления во Млечном Пути возникли как ядра разрушенных приливными силами карликовых галактик, однако данных наблюдений, подтверждающих эту идею, крайне мало. Единственным случаем установления подобной взаимосвязи считается шаровое скопление М54, которое входит в состав карликовой эллиптической галактики в Стрельце, которая сливается с Млечным Путем.

Шаровое скопление Омега Центавра, расположенное на расстоянии около 15800 световых лет от Солнца, является наиболее крупным, массивным и ярким в нашей галактике из известных на сегодня, и имеет ретроградную орбиту. Считается, что оно может представлять собой звездное скопление из ядра разрушенной галактики Секвойя или более массивной галактики Гайя-Энцелад, которую Млечный Путь поглотил более десяти миллиардов лет назад. В пользу этого говорят данные моделирований, а также недавно обнаруженный длинный звездный поток, который простирается на несколько градусов вдоль орбиты скопления.