Cluster stelar

Un grup de stele este un grup de stele  conectate vizual care au o origine comună și se mișcă în câmpul gravitațional al unei galaxii în ansamblu. Unele grupuri de stele conțin, pe lângă stele, și nori de gaz și/sau praf . Există două tipuri principale de clustere stelare: globulare și deschise . În iunie 2011, a devenit cunoscută descoperirea unei noi clase de clustere, care combină caracteristicile atât ale clusterelor globulare, cât și ale clusterelor deschise [1] .

Grupurile globulare sunt grupuri de stele care pot consta din câteva sute până la câteva milioane de obiecte, legate gravitațional și în vârstă, în timp ce clusterele deschise sunt grupuri de stele mai puțin strâns legate, constând de obicei din câteva sute de obiecte stelare, relativ tinere . Clusterele deschise se despart în timp din cauza atracției gravitaționale a norilor moleculari giganți care se deplasează prin galaxie, iar stelele dintr-un cluster deschis pot continua să se miște în aceeași direcție chiar dacă nu mai sunt legate gravitațional. Dacă rămășița clusterului plutește apoi de-a lungul orbitei galactice ca întreg, atunci se numește un grup de stele în mișcare .

Grupurile de stele vizibile cu ochiul liber includ Pleiadele (M45), Hiadele și Mangerul (M44).

cluster globular

Grupurile globulare sunt grupuri de stele concentrate într-o regiune sferică sau aproape sferică, cu un diametru de 10 până la 30 de ani lumină . Ele pot conține de la 10 mii la câteva milioane de stele, de regulă, Populația II , și foarte în vârstă.

Grupurile globulare includ de obicei stele galbene și roșii cu mase mai mici de două mase solare [2] . Această compoziție de clustere globulare se datorează faptului că stelele mai fierbinți și mai masive au explodat sub formă de supernove sau, în cursul evoluției, trecând prin faza nebuloasei planetare , s-au transformat în pitice albe . Ocazional, așa-numiții rătăcitori albaștri se găsesc în clustere globulare , care se evidențiază de restul stele din diagrama Hertzsprung-Russell pentru un anumit cluster. Există mai multe ipoteze despre originea rătăciților albaștri, cele mai populare explicându-le drept stele binare moderne sau foste care sunt în proces de fuziune sau s-au contopit deja [3] .

În Galaxia noastră, clusterele globulare sunt distribuite într-o sferă imaginară într-un halou galactic în jurul centrului galaxiei , rotindu-se în jurul centrului pe orbite extrem de eliptice . În 1917, astronomul american Harlow Shapley , pe baza distribuției clusterelor globulare, a făcut pentru prima dată o estimare a distanței de la Soare până la centrul Galaxiei , iar această estimare a fost considerată fiabilă pentru o lungă perioadă de timp [4] .

Până la mijlocul anilor 1990, problema vârstei clusterelor globulare a fost în centrul discuțiilor din comunitatea astronomică, deoarece calculele bazate pe teoria evoluției stelare au dat valori pentru vârsta celor mai vechi stele din clusterele globulare care depășeau. vârsta estimată a Universului . Măsurătorile mai precise ale distanței până la clusterele globulare folosind telescopul spațial Hipparcos de la ESA , precum și măsurători mai precise ale constantei Hubble , au ajutat la rezolvarea acestui paradox . Aceste măsurători au făcut posibilă estimarea vârstei Universului la aproximativ 13 miliarde de ani, iar vârsta celor mai vechi stele este mai mică cu câteva sute de milioane de ani. În 2007, astronomul Richard Ellis de la Institutul de Tehnologie din California pe telescopul Keck II de 10 metri a descoperit 6 grupuri de stele care s-au format acum 13,2 miliarde de ani. Astfel, ele au apărut când universul avea doar 500 de milioane de ani [5] .

Există aproximativ 150 de clustere globulare în Galaxia noastră [2] , dintre care unele ar fi putut fi capturate la un moment dat din galaxii mici distruse de Calea Lactee . De exemplu, clusterul globular M79 , situat la 40 de mii de ani lumină de Soare , a fost de ceva timp considerat parte a galaxiei pitice din Canis Major . Alte galaxii conțin mult mai multe clustere globulare, cum ar fi galaxia eliptică gigantică M87, care are peste o mie.

Unele dintre clusterele globulare sunt vizibile cu ochiul liber, cea mai strălucitoare dintre ele este Omega Centauri , cunoscută încă din antichitate și listată ca stea în cataloage înainte de epoca telescoapelor. Cel mai strălucitor cluster globular vizibil în emisfera nordică este Messier 13 din constelația Hercule.

Deschide cluster

Ciorchinii deschisi diferă semnificativ de clusterele globulare ca formă, dimensiune și alte caracteristici. Spre deosebire de clusterele globulare, care sunt împrăștiate într-o sferă imaginară în jurul centrului galactic, clusterele deschise sunt situate în planul galactic și sunt aproape întotdeauna în brațele sale spiralate . De regulă, acestea sunt obiecte relativ tinere, a căror vârstă, cu rare excepții, este de câteva zeci de milioane de ani. Printre excepții, care au câteva miliarde de ani, se numără clusterul M 67 [6] . Acest tip de clustere formează regiuni de hidrogen ionizat , cum ar fi Nebuloasa Orion .

Clusterele deschise conțin de obicei până la câteva sute de obiecte stelare într-o zonă de până la 30 de ani-lumină. Mult mai puțin dens populate decât clusterele globulare, ele sunt mult mai puțin strâns legate gravitațional și în cele din urmă se descompun sub gravitația norilor moleculari giganți și a altor obiecte. Întâlnirile apropiate între obiectele cluster deschise pot duce, de asemenea, la ejectarea de pe suprafața stelelor.

Cele mai cunoscute grupuri deschise sunt Pleiadele și Hiadele din constelația Taurului . Clusterul dublu Perseus poate fi văzut și cu ochiul liber în absența poluării luminoase . Clusterele deschise sunt adesea dominate de stele albastre tinere fierbinți, deoarece, deși astfel de stele au o durată de viață relativ scurtă (doar câteva zeci de milioane de ani), clusterele deschise tind să trăiască și mai puține vieți.

Stabilirea unor distanțe precise până la clusterele deschise permite calibrarea relațiilor „perioadă-luminozitate” caracteristice stelelor variabile Cepheid , care sunt apoi folosite pentru a dezvolta o scară de distanță astronomică . Cefeidele pot fi folosite pentru a determina distanțele până la galaxii îndepărtate și rata de expansiune a universului (constanta Hubble). De exemplu, clusterul deschis NGC 7790 conține trei Cefeide clasice , ceea ce este crucial pentru acest tip de calcul [7] [8] .

Supercluster

Superclusterele stelare sunt clustere masive, tinere, deschise, despre care se crede că sunt precursorii clusterelor globulare [9] . De regulă, un supercluster conține un număr foarte mare de stele tinere masive care ionizează mediul ( regiuni cu hidrogen ionizat ). Un exemplu este Westerlund 1 în Calea Lactee [10] .

Forme intermediare de clustere

În 2005, astronomii au descoperit un nou tip de clustere de stele în Galaxia Andromeda (M31), care sunt similare în multe privințe cu clusterele globulare, deși sunt mai puțin dense. Analogii acestor clustere (care au fost propuse a fi numite „clustere globulare extinse”) din Calea Lactee nu au fost încă descoperiți. Cele trei clustere găsite în Galaxia Andromeda sunt M31WFS C1 [11] , M31WFS C2 și M31WFS C3 .

Aceste clustere, ca și clusterele globulare, conțin sute de mii de stele și sunt similare cu clusterele globulare din punct de vedere al populației stelare . Dar, spre deosebire de clusterele globulare, ele au o întindere mult mai mare - câteva sute de ani-lumină și o densitate mult mai mică, deoarece distanțele dintre stelele din ele sunt mult mai mari. Aceste clustere au proprietăți intermediare între clusterele globulare și galaxiile sferoidale pitice [12] .

Cum se formează clusterele de acest tip este încă necunoscut, dar formarea lor poate fi asociată cu formarea clusterelor globulare obișnuite. Nu se știe de ce sunt prezenți în Galaxia Andromeda, dar nu și în Calea Lactee; de asemenea, nu se știe dacă există obiecte similare în alte galaxii, deoarece este foarte puțin probabil ca M31 să fie singura galaxie cu clustere globulare extinse [12] .

Un alt tip de clustere sunt obiecte care au fost găsite până acum doar în galaxiile lenticulare , cum ar fi NGC 1023 și NGC 3384 . Sunt mai mari decât clusterele globulare, au o distribuție inelară în jurul centrelor galaxiilor lor și par a fi obiecte destul de vechi [13] .

Semnificația clusterelor de stele în astronomie

Studiile clusterelor de stele joacă un rol semnificativ în multe domenii ale astronomiei. Deoarece toate stelele s-au născut aproximativ în același timp, teoriile evoluției stelare se bazează în mare măsură pe observațiile clusterelor deschise și globulare.

Grupurile de stele sunt, de asemenea, folosite pentru a determina scara distanței în astronomie . Câteva grupuri de stele cele mai apropiate de sistemul solar sunt suficient de aproape pentru a-și măsura distanțele folosind paralaxa . Pentru aceste clustere, se poate construi o diagramă Hertzsprung-Russell , care are valori absolute de-a lungul axei luminozității . În plus, prin construirea unei diagrame Hertzsprung-Russell pentru un cluster stelar, a cărui distanță este necunoscută, putem compara poziția secvenței sale principale cu poziția similară a clusterului de bază și distanța până la acesta. Acest proces este cunoscut sub numele de „ajustarea secvenței principale”. Atunci când se utilizează această metodă, trebuie luate în considerare și extincția interstelară și populația stelară .

Aproape toate stelele din Galaxie, inclusiv Soarele, s-au născut inițial în zone cu clustere de stele, care s-au dezintegrat ulterior. Aceasta înseamnă că proprietățile stelelor și ale sistemelor planetare ar putea fi afectate de condițiile care au existat în aceste grupuri de stele primare. Acesta este probabil cazul sistemului solar , unde abundența elementelor chimice este o dovadă a efectului unei explozii de supernovă în apropierea soarelui în istoria timpurie a sistemului solar.

Nori de stele

Unii autori disting „norii de stele” ca un tip separat de clustere - grupuri mari de stele de întindere considerabilă, care nu fac parte din nicio structură, dar au o densitate a populației stelare care depășește media [14] .

Nomenclatorul denumirilor

În 1979, a 17-a Adunare Generală a Uniunii Astronomice Internaționale a recomandat ca clusterele de stele nou descoperite, atât globulare cât și deschise, din interiorul Galaxiei să aibă notația „Chhmm ± ddd”, începând întotdeauna cu prefixul C , unde h , m și d indică coordonatele aproximative ale centrului clusterului în ore și minute de ascensiune dreaptă și grade de declinare . După atribuirea unei desemnări unui obiect, aceasta nu ar trebui să se schimbe, chiar dacă măsurătorile ulterioare vor oferi date mai precise despre coordonatele centrului clusterului [15] . Prima astfel de desemnare a fost acordată de Gosta Lunga în 1982 [16] [17] .

Vezi și

Note

  1. ↑ A fost descoperită o nouă clasă de clustere stelare , Lenta.ru (8 iunie 2011). Arhivat din original pe 10 iunie 2011. Preluat la 9 iunie 2011.
  2. ↑ 12 Robert Dinwiddie ; Will Gater; Giles Sparrow; Carole Stott. Ghid de natură: stele și planete. - DK, 2012. - S. 14,134-137. - ISBN 978-0-7566-9040-3 .
  3. ↑ Coliziuni stelare în clustere globulare și problema rătăcitorului albastru Arhivat 23 octombrie 2019 la Wayback Machine , Peter JT Leonard, 1989. 
  4. ↑ Galaxy. Marea Enciclopedie Rusă . Preluat la 20 noiembrie 2019. Arhivat din original la 24 octombrie 2020.
  5. ↑ Astronomii au descoperit cele mai îndepărtate și vechi galaxii . Membrana (11 iulie 2007). Data accesului: 4 februarie 2014. Arhivat din original pe 16 aprilie 2012.
  6. ↑ Archinal, Brent A., Hynes, Steven J. 2003. Star Clusters , Willmann-Bell, Richmond, VA
  7. ↑ Sandage, Allan (1958). Cefeide în clustere galactice. I. CF Cass în NGC 7790. Arhivat la 6 noiembrie 2017 la Wayback Machine , AJ, 128
  8. ↑ Majaess, D.; Carraro, G.; Moni Bidin, C.; Bonatto, C.; Berdnikov, L.; Balam, D.; Moyano, M.; Gallo, L.; Turner, D.; Lane, D.; Gieren, W.; Borissova, J.; Kovtyukh, V.; Beletsky, Y. (2013). Ancore pentru scara distanței cosmice: Cepheids U Sagittarii, CF Cassiopeiae și CEab Cassiopeiae Arhivat 22 octombrie 2019 la Wayback Machine , A&A, 260
  9. ↑ Gallagher; Grebel. Clustere de stele extragalactice: speculații asupra viitorului  //  Clustere de stele extragalactice, Simpozion IAU: jurnal. - 2002. - Vol. 207 . — P. 207 . - Cod . — arXiv : astro-ph/0109052 .
  10. ↑ Young and Exotic Stellar Zoo: ESO's Telescopes Descope Super Star Cluster in the Milky Way , ESO (22 martie 2005). Arhivat din original la 1 decembrie 2017. Preluat la 22 octombrie 2019.
  11. ↑ @1592523 . u-strasbg.fr . Consultat la 28 aprilie 2018. Arhivat din original pe 29 aprilie 2018.
  12. ↑ 12 A. P. Huxor ; NR Tanvir; MJ Irwin; R. Ibata. O nouă populație de clustere de stele extinse, luminoase, în haloul lui M31  // Monthly Notices of the Royal Astronomical Society  : journal  . - Oxford University Press , 2005. - Vol. 360 , nr. 3 . - P. 993-1006 . - doi : 10.1111/j.1365-2966.2005.09086.x . - . — arXiv : astro-ph/0412223 .
  13. ↑ A. Burkert; J. Brodie; S. Larsen 3. Faint Fuzzies and the Formation of Lenticular Galaxies  (engleză)  // The Astrophysical Journal  : journal. - Editura IOP , 2005. - Vol. 628 , nr. 1 . - P. 231-235 . - doi : 10.1086/430698 . - Cod biblic . - arXiv : astro-ph/0504064 .
  14. ↑ nor de stele - Wikționar . Preluat la 22 octombrie 2019. Arhivat din original la 27 septembrie 2019.
  15. ↑ A XVII-a Adunare Generală (PDF) (14–23 august 1979). Montreal, Canada: Uniunea Astronomică Internațională . Vara 1979. p. 13. Arhivat (PDF) din original la 18 ianuarie 2015 . Consultat la 18 decembrie 2014 . Parametrul depreciat folosit |deadlink=( ajutor ) Arhivat pe 18 ianuarie 2015 la Wayback Machine
  16. ↑ Lynga, G. Numerele IAU pentru unele clustere descoperite recent // Bulletin d'Information du Centre de Donnees Stellaires. - 1982. - Octombrie ( vol. 23 ). - S. 89 . - Cod biblic .
  17. ↑ Dicționar de nomenclatură a obiectelor cerești . Simbad . Centre de données astronomiques de Strasbourg (1 decembrie 2014). Preluat la 21 decembrie 2014. Arhivat din original la 8 octombrie 2014.

Literatură

Link -uri

  Accesați articolul Wikidata  Dicționare și enciclopedii