В рамках крупнейшей и одной из самых амбициозных программ космического телескопа "Хаббл" команда учёных и инженеров в течение трёх лет собирала информацию о почти 500 звёздах. Эта работа позволяет по-новому взглянуть на формирование, эволюцию и влияние звёзд на окружающую их среду.
Всестороннее исследование, получившее название ULLYSES (Ultraviolet Legacy Library of Young Stars as Essential Standards), было завершено в декабре 2023 года и представляет собой богатый набор спектроскопических данных, полученных в ультрафиолетовом свете, который астрономы будут использовать ещё несколько десятилетий. Поскольку ультрафиолетовый свет можно наблюдать только из космоса, "Хаббл" является единственным действующим телескопом, способным провести эти исследования.
"Я считаю, что проект ULLYSES станет революционным и окажет влияние на всю астрофизику — от изучения экзопланет, влияния массивных звёзд на эволюцию галактик до понимания самых ранних этапов развития Вселенной", — говорит Джулия Роман-Дюваль, руководитель группы реализации проекта ULLYSES в Научном институте космического телескопа (STScI) в Балтиморе, штат Мэриленд. "Помимо конкретных целей программы, данные о звёздах могут быть использованы и в других областях астрофизики, которые мы пока не можем себе представить".
Команда ULLYSES изучила 220 звёзд, а затем объединила эти наблюдения с информацией из архива "Хаббла" ещё о 275 звёздах. В программу также были включены данные с самых крупных и мощных наземных телескопов и рентгеновских космических телескопов. Набор данных ULLYSES состоит из звёздных спектров, которые несут информацию о температуре, химическом составе и вращении каждой звезды.
Один из типов звёзд, изучаемых в рамках ULLYSES, — сверхгорячие, массивные, голубые звёзды. Они в миллион раз ярче Солнца и яростно светятся в ультрафиолетовом свете, который легко обнаруживается Хабблом. В их спектрах есть ключевые данные о скорости их мощных ветров. Ветры управляют эволюцией галактик и закладывают в них элементы, необходимые для жизни. Эти элементы готовятся в печах ядерного синтеза звёзд, а затем выбрасываются в космос, когда звезда умирает. ULLYSES нацелился на голубые звёзды в близлежащих галактиках, в которых не хватает элементов тяжелее гелия и водорода. Такой тип галактик был распространён в самой ранней Вселенной. "Наблюдения ULLYSES — это ступенька к пониманию тех первых звёзд и их ветров во Вселенной, а также того, как они влияют на эволюцию молодой галактики-хозяина", — говорит Роман-Дюваль.
Другая категория звёзд в программе ULLYSES — молодые звёзды, менее массивные, чем наше Солнце. Хотя они холоднее и краснее нашего Солнца, в период своего становления они испускают потоки высокоэнергетического излучения, включая взрывы ультрафиолетового света и рентгеновских лучей. Поскольку они всё ещё растут, они собирают материал из окружающих их планетообразующих дисков из пыли и газа. Спектры Хаббла включают в себя ключевую диагностику процесса, в ходе которого они приобретают свою массу, в том числе количество энергии, выделяемой в окружающий планетообразующий диск и близлежащую среду. Излучение молодых звёзд в ультрафиолетовом диапазоне влияет на эволюцию этих дисков по мере формирования планет, а также на вероятность обитаемости новорождённых планет. Целевые звёзды расположены в близлежащих звездообразующих регионах нашей галактики Млечный Путь.
Концепция ULLYSES была разработана комитетом экспертов с целью использования "Хаббла" для обеспечения унаследованного набора наблюдений за звёздами. Изначально ULLYSES задумывалась как программа наблюдений с использованием чувствительных спектрографов "Хаббла". Однако программа была значительно расширена благодаря координируемым сообществом и вспомогательным наблюдениям с другими наземными и космическими обсерваториями", — говорит Роман-Дюваль. "Такой широкий охват позволяет астрономам исследовать жизнь звёзд в беспрецедентных деталях и составить более полное представление о свойствах этих звёзд и о том, как они влияют на своё окружение".
