В шаровых скоплениях впервые выявлена бимодальная картина распределения двойных звезд

Международная команда астрофизиков представила первое однородное исследование радиального распределения двойных звезд в шести шаровых скоплениях Млечного Пути. Работа охватила объекты разного динамического возраста — от молодых систем до скоплений с коллапсировавшим ядром. Ученые использовали глубокие снимки космического телескопа Hubble и данные наземных обсерваторий, чтобы измерить долю двойных систем на разных расстояниях от центра.

Главный результат: вопреки традиционным представлениям, бинарная фракция убывает не монотонно. Вместо этого наблюдается бимодальная форма: центральный пик, затем минимум на промежуточных радиусах и новый рост за пределами 1–2 эффективных радиусов скопления. Такая картина зарегистрирована впервые и ставит под сомнение упрощенные модели распределения двойных звезд.

Положение минимума коррелирует с характерным временем релаксации скопления. Чем старше скопление, тем дальше от центра находится минимум. Это указывает на роль двухтельной релаксации, которая со временем перераспределяет двойные системы: разрывает слабые пары в центре и вытесняет выжившие на периферию за счет массовой сегрегации.

Дополнительное подтверждение дала корреляция с параметром A+, который ранее использовался для оценки динамического возраста по распределению голубых отставших звезд. Единый механизм объясняет обе особенности — результат внутренней динамики, а не внешних воздействий.

Численные симуляции, описанные в сопутствующей статье, показывают, что бимодальное распределение естественным образом возникает из комбинации разрушения двойных в плотном ядре и сегрегации выживших пар. Таким образом, наблюдения позволяют точнее калибровать модели эволюции шаровых скоплений.

Работа опубликована на сервере arXiv и прошла рецензирование в рамках журнала. Полученные данные помогут лучше понять, как двойные звезды влияют на динамику и структурные изменения в звездных системах на протяжении миллиардов лет.