Что даёт современная астрометрия и многоволновая фотометрия галактических шаровых скоплений для физики звёзд?

Телескопы Gaia и Hubble дают астрометрию звёзд в полях шаровых скоплений нашей Галактики и, таким образом, впервые позволяют отобрать члены этих скоплений с очень высокой вероятностью. Кроме того, мы выполнили перекрёстную идентификацию различных фотометрических обзоров неба (PS1, SDSS, SMSS, WISE, VISTA, UKIDSS и других) с каталогом Gaia DR3. Это позволяет нам сопоставить многоцветную фотометрию (как правило, в более 20 фильтрах от ультрафиолета до инфракрасного с эффективными длинами волн от 250 до 3500 нм) достоверных членов этих скоплений на диаграммах цвет-величина с новейшими теоретическими изохронами, вычисленными на основе моделей внутреннего строения и эволюции звёзд. В результате мы получаем для каждого скопления список его членов, системное собственное движение и системный параллакс, металличность, массовую долю гелия, расстояние, возраст, набор межзвёздных поглощений во множестве рассматриваемых фильтров и, соответственно, закон поглощения, а также характеристики некоторых индивидуальных членов скоплений. Результаты для 16 скоплений представлены нами в публикациях, ещё 20 скоплений обрабатываются. В частности, (i) мы существенно уточняем характеристики и статистику переменных звёзд, особенно по наблюдениям Hubble в самом центре каждого скопления, (ii) мы получаем строгие ограничения на массу членов каждого скопления, (iii) мы с высокой вероятностью разделяем красные гиганты ветви, горизонтальной ветви и асимптотической ветви и для каждой звезды получаем оценку массовой доли гелия и, соответственно, (iv) мы исчерпывающе объясняем морфологию горизонтальной ветви металличностью, возрастом, потерей массы на стадии гиганта и уходом маломассивных звёзд из скопления во время его эволюции, (v) из статистики членов скоплений мы получаем наиболее строгое в мире ограничение на электрон-аксионное взаимодействие и указание на ненулевое аксион-фотонное взаимодействие, которые должны влиять на эволюцию звёзд. Исследование выполняется по гранту РНФ 22-12-00253.