Opservatorij Vera Rubin razlučio tisuće zvijezda u jednom od najgušćih kuglastih skupova

U prvim danima rada, teleskop Vera Rubin potvrdio je svoju sposobnost da s visokom preciznošću obradi i interpretira složene zvjezdane strukture. U kuglastom skupu 47 Tucanae, jednom od najgušćih u Mliječnoj stazi, znanstvenici su pomoću njegovih podataka identificirali 3576 zvijezda koje vrlo vjerojatno pripadaju samom skupu — i to u fazi kad teleskop još nije ni ušao u puni znanstveni pogon.

Unatoč desetljećima proučavanja, mnoge tajne kuglastih skupova i dalje ostaju neriješene. Neki modeli sugeriraju da 47 Tucanae skriva crnu rupu srednje mase u svojoj jezgri, dok drugi istražuju mogućnost da je riječ o jezgrama patuljastih galaksija koje je Mliječna staza gravitacijski asimilirala.

Ono što se zna jest da jezgre tih skupova sadrže iznimno velik broj zvijezda zbijenih na malom prostoru. U slučaju 47 Tucanae, ta zbijenost otežava razlikovanje stvarnih članica skupa od pozadinskih zvijezda Malog Magellanovog oblaka i same galaktičke pozadine.

Prvi znanstveni rezultati s teleskopa Vera Rubin

eleskop Vera Rubin je tijekom četiri noći promatrao polje oko 47 Tucanae pomoću ComCama, 144-megapikselnog prototipa glavne kamere. Opažanja su provedena u pet standardnih fotometrijskih kanala (u, g, r, i, z): u (ultraljubičasta), g (zelena), r (crvena), i (bliska infracrvena), i z (dublja bliska infracrvena).

Iako su ti podaci prikupljeni u testnoj fazi rada, bili su dovoljno kvalitetni da se iz njih izvede konkretna znanstvena analiza. U radu objavljenom na arXiv-u, tim istraživača predvođen Yumi Choi iz američkog NOIRLaba objavio je rezultate identifikacije članica skupa temeljem višekanalne fotometrije i vlastitih kretanja zvijezda.

Kako bi iz mase zabilježenih objekata izdvojili stvarne članice 47 Tucanae, autori su koristili kombinaciju triju metoda: izohronsku analizu (usporedbu s modelima zvjezdanog razvoja), podatke o vlastitom gibanju iz misije Gaia i filtriranje kroz fotometrijske parametre u više boja.

Na taj su način izgradili pouzdan katalog s 3576 zvijezda koje vrlo vjerojatno pripadaju kuglastom skupu — bez tvrdnje o “otkriću”, već o razlučivanju i potvrdi njihova članstva unutar gusto ispunjenog zvjezdanog polja.

Uočene varijabilne zvijezde i dvojni sustavi

Uz preciznu klasifikaciju članica, teleskop Rubin omogućio je i detekciju triju zvijezda tipa RR Lyrae te dvaju zaklonjenih dvojnika. Iako su ti objekti poznati, važno je naglasiti da su ih istraživači uspjeli potvrditi unatoč ograničenoj vremenskoj pokrivenosti i činjenici da se nalaze u jednom od najkompliciranijih zvjezdanih okruženja za promatranje sa Zemlje.

Ovo je značajan pokazatelj budućih mogućnosti teleskopa u detekciji varijabilnih objekata u sličnim, gusto napučenim skupovima.

Promatranja 47 Tucanae u ovoj ranoj fazi dokazala su da Opservatorij Vera C. Rubin može učinkovito analizirati ekstremno gusta zvjezdana polja – što je bio jedan od tehnički najizazovnijih aspekata planiranog desetogodišnjeg programa Legacy Survey of Space and Time (LSST).

Uz buduće nadogradnje znanstvenih algoritama i povećanje dubine podataka, očekuje se da će LSST proizvesti detaljne dijagrame boje i sjaja (CMD) za milijune zvijezda te omogućiti praćenje njihovih mikropomaka tijekom više godina.

Iako je 47 Tucanae samo jedan od stotina poznatih kuglastih skupova u Mliječnoj stazi, njegova analiza putem teleskopa Rubin postavlja visoke standarde za buduća istraživanja. Sustavno mapiranje varijabilnosti, položaja i evolucijskih faza zvijezda u takvim skupovima otvorit će vrata dubljem razumijevanju njihove uloge u razvoju galaksija.

Znanstvena zajednica očekuje da će teleskop Vera Rubin u idućem desetljeću ne samo proširiti katalog poznatih kuglastih skupova, već i omogućiti njihove precizne usporedbe s analogima u drugim galaksijama.