Zvezdna kopica

Iz Wikipedije, proste enciklopedije
Pojdi na navigacijo Pojdi na iskanje

Zvezdna kopica je vizualno sorodna skupina zvezd, ki imajo skupen izvor in se gibljejo v gravitacijskem polju galaksije kot celote. Nekatere zvezdne kopice poleg zvezd vsebujejo tudi oblake plina in/ali prahu . Obstajata dve glavni vrsti zvezdnih kopic: kroglasta in odprta . Junija 2011 je bilo znano za odkritje novega razreda grozdov, ki združuje značilnosti tako kroglastih kot odprtih kopic [1] .

Kroglaste kopice so skupine zvezd, ki se lahko gibljejo od nekaj sto do več milijonov objektov, ki so gravitacijsko vezani in stari, medtem ko so odprte kopice manj tesno povezane skupine zvezd, običajno sestavljene iz več sto relativno mladih zvezdnih objektov. Odprte kopice se sčasoma sesedejo zaradi gravitacijskih učinkov velikanskih molekularnih oblakov, ki se premikajo skozi galaksijo, in zvezde iz odprte kopice se lahko še naprej premikajo v isto smer, tudi če niso več gravitacijsko vezane. Če ostanek kopice nato drifta v galaktični orbiti kot celota, se imenuje gibljiva skupina zvezd .

Zvezdne kopice, vidne s prostim očesom, vključujejo Plejade (M45), Hiade in Jasle (M44).

Kroglasta kopica

Kroglasta kopica M15 v ozvezdju Pegaz, slika s teleskopa Hubble

Kroglaste kopice so skupine zvezd, koncentrirane v sferičnem ali skoraj sferičnem območju s premerom od 10 do 30 svetlobnih let . Vsebujejo lahko od 10 tisoč do več milijonov zvezd, običajno Populacija II , in zelo stare.

Kroglaste kopice običajno vključujejo rumene in rdeče zvezde z maso, manjšo od dveh sončnih mas [2] . Takšna sestava kroglastih kopic je posledica dejstva, da so bolj vroče in masivnejše zvezde eksplodirale kot supernove ali pa so se med evolucijo, ko so prešle skozi fazo planetarne meglice , spremenile v bele pritlikavke . Občasno so v kroglastih kopicah tako imenovane modre zaostajajoče zvezde , ki izstopajo od ostalih zvezd v Hertzsprung-Russellovem diagramu za to kopico. Obstaja več hipotez o nastanku modrih zaostajajočih zvezd, najbolj priljubljena pa jih razlaga kot sodobne ali nekdanje dvojne zvezde, ki so v procesu združevanja ali so se že združile [3] .

V naši galaksiji so kroglaste kopice razporejene znotraj namišljene krogle v galaktični halo okoli središča Galaksije in se vrtijo okoli središča v zelo eliptičnih orbitah . Leta 1917 je ameriški astronom Harlow Shapley na podlagi porazdelitve kroglastih kopic prvič ocenil razdaljo od Sonca do središča Galaksije in ta ocena je dolgo veljala za zanesljivo [4] .

Do sredine devetdesetih let je bil problem starosti kroglastih kopic v središču razprav v astronomski skupnosti, saj so izračuni, ki temeljijo na teoriji evolucije zvezd, dali vrednosti za starost najstarejših zvezd v kroglastih kopicah, ki so bile večja od ocenjene starosti vesolja . Natančnejše meritve razdalj do kroglastih kopic s pomočjo vesoljskega teleskopa ESA Hipparcos , pa tudi natančnejše meritve Hubblove konstante, so pomagale razrešiti ta paradoks. Te meritve so omogočile oceno starosti vesolja na približno 13 milijard let, starost najstarejših zvezd pa je nekaj sto milijonov let mlajša. Leta 2007 je astronom Richard Ellis [en] s Kalifornijskega inštituta za tehnologijo v 10-metrskem teleskopu Keck II II odkril 6 zvezdnih kopic, ki so nastale pred 13,2 milijarde let. Tako so nastali, ko je bilo vesolje staro le 500 milijonov let [5] .

V naši galaksiji je približno 150 kroglastih kopic [2] , od katerih so bile nekatere morda naenkrat ujete iz majhnih galaksij, ki jih je uničila Rimska cesta . Na primer, kroglasta kopica M79, ki se nahaja 40 tisoč svetlobnih let od Sonca, je nekaj časa veljala za del pritlikave galaksije v Velikem psu . Druge galaksije vsebujejo veliko več kroglastih kopic, na primer v velikanski eliptični galaksiji M87 jih je več kot tisoč.

Nekatere kroglaste kopice so vidne s prostim očesom, med katerimi je najsvetlejša Omega Centauri , znana že od antike in je bila v katalogih pred teleskopsko dobo navedena kot zvezda. Najsvetlejša kroglasta kopica, ki je vidna na severni polobli, je Messier 13 v ozvezdju Herkul.

Odprt grozd

Plejade , odprta kopica

Odprte kopice se bistveno razlikujejo od kroglastih kopic po obliki, velikosti in drugih značilnostih. Za razliko od kroglastih kopic, razpršenih v namišljeni krogli okoli galaktičnega središča, se odprte kopice nahajajo v galaktični ravnini in se skoraj vedno nahajajo znotraj njegovih spiralnih krakov . Praviloma gre za relativno mlade predmete, katerih starost je z redkimi izjemami nekaj deset milijonov let. Med izjeme, ki so stare več milijard let, je kopica M 67 [6] . Ta vrsta kopice tvori področja ioniziranega vodika , kot je Orionova meglica .

Odprte kopice običajno vsebujejo do nekaj sto zvezdnih objektov na območju do 30 svetlobnih let v premeru. Precej manj gosto poseljene kot kroglaste kopice, so gravitacijsko veliko manj tesno vezane in se sčasoma sesedejo pod gravitacijo velikanskih molekularnih oblakov in drugih predmetov. Tesni stiki med predmeti odprte kopice lahko vodijo tudi do izmeta s površine zvezd.

Najbolj znane odprte kopice so Plejade in Hiade v ozvezdju Bik . Dvojni grozd Perzej je viden tudi s prostim očesom v odsotnosti svetlobnega onesnaženja . V odprtih kopicah pogosto prevladujejo vroče mlade modre zvezde, saj čeprav imajo takšne zvezde relativno kratko življenjsko dobo (le nekaj deset milijonov let), odprte kopice običajno živijo še manj.

Vzpostavitev natančnih razdalj do odprtih kopic kalibrira razmerja med obdobjem in svetilnostjo, značilna za spremenljive zvezde Cefeidov , ki se nato uporabijo za razvoj astronomske lestvice razdalj . Cefeide je mogoče uporabiti za določanje razdalj do oddaljenih galaksij in hitrosti širjenja vesolja (Hubble konstanta). Na primer, odprta kopica NGC 7790 vsebuje tri klasične cefeide , kar je ključnega pomena za tovrstne izračune [7] [8] .

Supercluster

Superjate so ogromne mlade odprte kopice, za katere se domneva, da so predhodnice kroglastih kopic [9] . Praviloma superjata vsebuje zelo veliko število mladih masivnih zvezd, ki ionizirajo okolje ( območja ioniziranega vodika ). Primer je Westerlund 1 v Rimski cesti [10] .

Vmesne oblike grozdov

Kroglasta kopica M 68 ima premer več kot 100 svetlobnih let

Leta 2005 so astronomi v galaksiji Andromeda (M31) odkrili novo vrsto zvezdnih kopic, ki so v marsičem podobne kroglastim kopicam, čeprav so manj gosto. Analogov teh kopic (ki naj bi jih poimenovali "razširjene kroglaste kopice") v Rimski cesti še niso našli. Tri kopice, odkrite v galaksiji Andromeda, so M31WFS C1 [11] , M31WFS C2 in M31WFS C3 .

Te kopice, tako kot kroglaste, vsebujejo na stotine tisoče zvezd in so podobne kroglastim v zvezdni populaciji . Toda za razliko od kroglastih kopic so veliko daljše - nekaj sto svetlobnih let in veliko manj gosto, saj so razdalje med zvezdami v njih veliko večje. Te kopice imajo vmesne lastnosti med kroglastimi kopicami in pritlikavimi sferoidnimi galaksijami [12] .

Kako nastanejo tovrstne kopice, še vedno ni znano, vendar je njihov nastanek lahko povezan z nastankom navadnih kroglastih kopic. Ni znano, zakaj so prisotni v galaksiji Andromeda, odsotni pa v Rimski cesti; prav tako ni znano, ali podobni objekti obstajajo v drugih galaksijah, saj je zelo malo verjetno, da je M31 edina galaksija z razširjenimi kroglami kopicami [12] .

Druga vrsta kopice so predmeti, ki so jih doslej našli le v lečastih galaksijah , kot sta NGC 1023 in NGC 3384 . Zanje so značilne velike velikosti v primerjavi s kroglastimi kopicami, obročasta porazdelitev okoli središč njihovih galaksij in se zdijo precej stari objekti [13] .

Pomen zvezdnih kopic v astronomiji

Proučevanje zvezdnih kopic ima pomembno vlogo na številnih področjih astronomije. Ker so bile vse zvezde rojene približno ob istem času, se teorije o evoluciji zvezd močno zanašajo na opazovanja odprtih in kroglastih kopic.

Zvezdne kopice se uporabljajo tudi pri določanju lestvice razdalj v astronomiji . Več najbližjih zvezdnih kopic sončnemu sistemu je dovolj blizu za merjenje razdalj s pomočjo paralakse . Za te grozde je mogoče sestaviti Hertzsprung-Russell diagram , ki ima absolutne vrednosti vzdolž osi svetilnosti . Nadalje, s konstruiranjem Hertzsprung-Russellovega diagrama za zvezdno kopico, do katere razdalja ni znana, lahko primerjamo položaj njenega glavnega zaporedja z analognim položajem osnovne kopice in razdaljo do nje. Ta postopek je znan kot "prilagajanje glavnega zaporedja". Pri uporabi te metode je treba upoštevati tudi medzvezdno izumrtje in zvezdno populacijo .

Skoraj vse zvezde v Galaksiji, vključno s Soncem, so se prvotno rodile v regijah z zvezdnimi kopicami, ki so se kasneje razpadle. To pomeni, da bi lahko na lastnosti zvezd in planetarnih sistemov vplivali pogoji, ki so obstajali v teh primarnih zvezdnih kopicah. To verjetno velja tudi za sončni sistem , v katerem obilo kemičnih elementov kaže na učinek eksplozije supernove blizu sonca v zgodnji zgodovini sončnega sistema.

Zvezdni oblaki

Nekateri avtorji razlikujejo "zvezdne oblake" kot ločeno vrsto kopic - velike skupine zvezd velike dolžine, ki niso del nobene strukture, vendar imajo gostoto zvezdne populacije, ki presega povprečje [14] .

Nomenklatura označb

Leta 1979 je 17. generalna skupščina Mednarodne astronomske zveze priporočila, da imajo nove odprte zvezdne kopice, tako kroglaste kot odprte, znotraj Galaksije oznake formata "Chhmm ± ddd", ki se vedno začne s predpono C , kjer je h , m in d označuje približne koordinate središča kopice v urah in minutah v RA in stopinjah deklinacije . Po dodelitvi oznake objektu se ta ne sme spremeniti, tudi če bodo naknadne meritve dale natančnejše podatke o koordinatah središča grozda [15] . Prvo od teh označb je dal Gosta Lunga leta 1982 [16] [17] .

Poglej tudi

Opombe (uredi)

  1. ↑ Odkrit nov razred zvezdnih kopic , Lenta.ru (8. junij 2011). Datum zdravljenja 9. junij 2011.
  2. 1 2 Robert Dinwiddie; Will Gater; Giles Sparrow; Carole Stott. Vodnik po naravi: Zvezde in planeti. - DK, 2012. - S. 14.134-137. - ISBN 978-0-7566-9040-3 .
  3. (angl.) Zvezdni trki v kroglastih kopicah in problem modrega zaostanka , Peter Leonard JT, 1989.
  4. Galaksija. Velika ruska enciklopedija
  5. Astronomi so odkrili najbolj oddaljene in starodavne galaksije Membrana (11. julij 2007). Pridobljeno 4. 2. 2014. Arhivirano 16. 4. 2012.
  6. Archinal, Brent A., Hynes, Steven J. 2003. Star Clusters, Willmann-Bell, Richmond, VA
  7. Sandage, Allan (1958).Cefeidi v galaktičnih kopicah. I. CF Cass v NGC 7790. , 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.; Borisova, J .; Kovtyukh, V.; Beletsky, Y. (2013). Sidra za lestvico kozmičnih razdalj: Cefeide U Sagittarii, CF Cassiopeiae in CEab Cassiopeiae , A&A, 260
  9. Gallagher; Grebel. Extragalactic Star Clusters: Speculations on the Future ( eng.) // Extragalactic Star Clusters, IAU Symposium: journal. - 2002. - letnik. 207 . - str. 207 . - Bibcode : 2002IAUS..207..745G . - arXiv : astro-ph / 0109052 .
  10. Young and Exotic Stellar Zoo: ESO-jevi teleskopi odkrivajo super zvezdno kopico v Rimski cesti , ESO (22. marec 2005).
  11. @ 1592523 nedoločeno . u-strasbg.fr . Datum zdravljenja: 28. april 2018.
  12. 1 2 AP Huxor; NR Tanvir; MJ Irwin; R. Ibata. Nova populacija razširjenih, svetlečih zvezdnih kopic v haloju M31 (angleščina) // Monthly Notices of the Royal Astronomical Society : revija. - Oxford University Press , 2005. - Zv. 360 , št. 3 . - str. 993-1006 . - doi : 10.1111 / j.1365-2966.2005.09086.x . - Bibcode : 2005MNRAS.360.1007H . - arXiv : astro-ph / 0412223 .
  13. A. Burkert; J. Brodie; S. Larsen 3. Faint Fuzzies and the Formation of Lenticular Galaxies (angleščina) // The Astrophysical Journal : journal. - Založba IOP , 2005. - Zv. 628 , št. 1 . - str. 231-235 . - doi : 10.1086/430698 . - Bibcode : 2005ApJ ... 628..231B . - arXiv : astro-ph / 0504064 .
  14. zvezdni oblak - Wikislovar
  15. (poletje 1979) " XVIIth of General Assembly ", Montreal You, Kanada: International, Astronomical Union .  
  16. Lynga, G. Številke IAU za nekatere nedavno odkrite grozde // Bulletin d'Information du Center de Donnees Stellaires. - 1982. - Oktober ( v. 23 ). - S. 89 . - Bibcode : 1982BICDS..23 ... 89L .
  17. Slovar nomenklature nebesnih predmetov . Simbad . Center de données astronomiques de Strasbourg (1. december 2014). Pridobljeno 21. decembra 2014. Arhivirano 8. oktobra 2014.

Povezave