En bild från Chandra-röntgenobservatoriet av klothopen 47 Tucanae. Bilden är cirka tio ljusår över, och visar många kataklysmiska variabler (CV), vita dvärgstjärnor som växer fram från en sällskapsstjärna. Astronomer har upptäckt tjugotvå nya CV:n i klustret, och använde statistiken för att hävda att, till skillnad från många kluster som har ljusa, nyligen skapade CV, de här är äldre eller till och med primordiala. Kredit:NASA/CXC/Michigan State/A.Steiner et al. 2014
Katalysmiska variabla stjärnor (CV) är vita dvärgstjärnor som ansamlas från en omloppsbana, binär följeslagsstjärna med låg massa. Tillväxten underlättas av stjärnornas närhet; typiska omloppsperioder sträcker sig från cirka en till tio timmar. Även om familjen av dessa exotiska CV-binärer är heterogen, det finns, på ett ungefär, fyra klasser som kännetecknas av accretion fysik, utbrott orsakade av enstaka ackretionshändelser, blossar av aktivitet på den vita dvärgens yta, och uppkomsten av vätelinjer i den medföljande stjärnan.
CV:n finns i många galaktiska miljöer, men deras närvaro i klotformiga hopar, vars avstånd och befolkningar är väl karakteriserade, möjliggör en mer exakt jämförande studie av deras egenskaper. CV kan påverka utvecklingen av klustret samtidigt som de själva påverkas av den täta stjärnmiljön i ett kluster. Evolutionära modeller av klotklusterutvecklingen antyder att efter cirka tio miljarder år, en klunga med en miljon stjärnor borde ha cirka tvåhundra CV:n – många fler än vad som hittills har setts i något kluster. Identifiera dem, dock, är inte lätt eftersom de kan vara svaga och för att de finns i så trånga miljöer.
CfA-astronomerna Maureen van den Berg och Josh Grindlay och deras kollegor upptäckte tjugotvå nya CV:n i den närliggande klothopen 47 Tucanae (47 Tuc) med hjälp av Chandra X-ray Observatory och Hubble-mätningar, vilket ger den kända summan till fyrtiotre, det största provet i något klotkluster hittills. Forskarna finner att 47 Tuc har färre ljusa CV:n än man hade förväntat sig.
Många klothopar visar en brant ökning av stjärndensiteten nära sina centra (det så kallade scenariot för "kärnkollaps"). Forskarna hävdar att de höga centrala tätheterna i dessa kärnkollapsade kluster har lett till täta nära möten mellan stjärnor, vilket i sin tur har resulterat i bildandet av yngre och ljusare CV. Klustret 47 Tuc har inte upplevt kärnkollaps, vilket skulle kunna förklara den relativa bristen på sådana ljusa CV:n. Dessa nya resultat antyder att CV-populationen i 47 Tuc därför är en kombination av primordiala CV:n och andra som bildas dynamiskt tidigt i klustrets utveckling.
