Atviri žvaigždžių spiečiai — apibrėžimas, savybės ir pavyzdžiai
Sužinokite, kas yra atviri žvaigždžių spiečiai: apibrėžimas, savybės, gyvavimo trukmė, pavyzdžiai (Plejadės, Hiados) ir jų reikšmė žvaigždžių evoliucijai.
Atviras žvaigždžių telkinys, dar vadinamas galaktiniu telkiniu, yra kelių šimtų ar tūkstančių žvaigždžių grupė. Jos yra maždaug vienodo amžiaus ir susiformavo iš to paties milžiniško molekulinio debesies. Atviri spiečiai paprastai būna erdviniu požiūriu laisvai susieti, jų spindulys dažniausiai matuojamas keliais parsekais (keletas-~10 pc), o bendras masės dydis variuoja nuo kelių šimtų iki kelių dešimčių tūkstančių Saulės masių, priklausomai nuo narių skaičiaus ir masės pasiskirstymo.
Mėlynojo kelio galaktikoje atrasta daugiau nei 1100 atvirų žvaigždynų, manoma, kad jų yra dar daugiau. Juos laisvai jungia tarpusavio gravitacinė trauka, tačiau jie sutrinka dėl artimų susidūrimų su kitais klasteriais ir dujų debesimis. Atviri klasteriai paprastai gyvuoja kelis šimtus milijonų metų, o patys masyviausi - kelis milijardus metų. Dauguma jų randami galaktikos diske, ypač spiralinių grandžių srityse, nes čia intensyviausias žvaigždžių formavimasis.
Formavimasis ir evoliucija
Jauni atviri klasteriai vis dar gali būti molekuliniame debesyje, iš kurio jie susiformavo. Jie jį apšviečia ir sukuria H II sritį. Ilgainiui spinduliavimo slėgis iš klasterio išsklaido molekulinį debesį. Paprastai apie 10 % dujų debesies masės sudaro žvaigždes, kol radiacijos slėgis išstumia likusias dujas. Šis pradinis dujų atmetimas dažnai lemia „infant mortality“ efektą — daug jaunuolių klasterių žlunga per kelis milijonus metų, nes nebeturi pakankamai masės išlikti gravitaciškai susietais.
Atviri klasteriai yra svarbiausi objektai tiriant žvaigždžių evoliuciją. Klasterio nariai yra panašaus amžiaus ir cheminės sudėties, todėl jų savybes (pavyzdžiui, atstumą, amžių ir cheminę sudėtį) lengviau ištirti nei pavienių žvaigždžių. Nemažai atvirų žvaigždžių spiečių, tokių kaip Plejados, Hiados ar Alfa Persei žvaigždynas, matomi plika akimi. Tyrimai naudojant šiuolaikines astrometrijos priemones (pvz., Gaia) leido daug tiksliau atskirti klasterių narius nuo fono žvaigždžių ir taip gerokai pagerino amžiaus, atstumo bei judėjimo nustatymus.
Svarbiausios savybės
- Amžius: nuo kelių milijonų metų (jauniausi, dažnai dar įdengti dujomis) iki kelių milijardų metų (retos, masyvios ir ilgaamžės išlikusios populiacijos).
- Žvaigždžių skaičius: paprastai nuo kelių dešimčių iki kelių tūkstančių; masyviausi klasteriai gali turėti dešimtis tūkstančių narių.
- Izotropija ir masių pasiskirstymas: klasteriai dažnai rodo masių segregaciją — masyvesnės žvaigždės linkusios susitelkti centre.
- Laikinas ryšys: atvirieji spiečiai lengvai „išgaruoja“ — žvaigždės palaipsniui prarandamos dėl tarpusavio stūmimo, galaktinės traukos ir susidūrimų su molekuliniais debesimis.
- Lokacija: daugiausia galaktikos diske, ypač spiralinių grandžių srityse; rečiau randami netaisyklingose galaktikose, kur vyksta aktyvus žvaigždžių formavimasis.
Observavimo metodai ir reikšmė astronomijoje
Atviri spiečiai stebimi optiškai, tačiau jauni ir įmirkę spiečiai geriau matomi infraraudonųjų spindulių diapazone. Jie yra labai svarbūs:
- kalibruojant žvaigždžių evoliucijos modelius (isochronų metodas),
- nustatant atstumus per pagrindinės sekos priderinimą,
- tiriant pradinę masių funkciją (IMF) ir žvaigždžių formavimo efektyvumą,
- analizuojant cheminį elementų pasiskirstymą Galaktikos diske bei galaktikų evoliuciją.
Pavyzdžiai
Žinomiausi atvirieji spiečiai matomi plika akimi: Plejados, Hiados ir Alfa Persei. Kiti reikšmingi pavyzdžiai (stebimi teleskopais) yra Praesepe (Avilio spiečius), NGC 6791 (retas pavyzdys seno ir metalai turtingo atviro spiečiaus) bei NGC 188 (vienas seniausių žinomų atvirųjų klasterių). Tokie pavyzdžiai padeda suprasti, kokiomis sąlygomis klasteriai gali ilgai išlikti ir kaip jie prisideda prie galaktinės žvaigždžių populiacijos formavimosi.
Žvaigždžių telkinys NGC 3572 ir jo apylinkės.
Klausimai ir atsakymai
K: Kas yra atviras žvaigždžių telkinys?
A: Atviras žvaigždžių telkinys, dar vadinamas galaktiniu telkiniu, yra grupė kelių šimtų ar tūkstančių žvaigždžių, kurių amžius yra maždaug vienodas ir kurios susiformavo iš to paties milžiniško molekulinio debesies.
K: Kiek atvirų žvaigždžių spiečių buvo aptikta Pieno kelio galaktikoje?
Atsakymas: Pieno kelio galaktikoje aptikta daugiau kaip 1100 atvirų klasterių.
K.: Kaip atviri klasteriai laikomi kartu?
A.: Atvirus klasterius silpnai jungia abipusė gravitacinė trauka, tačiau juos gali suardyti artimi susidūrimai su kitais klasteriais ir dujų debesimis.
K: Kiek laiko paprastai gyvuoja atviri klasteriai?
A.: Atviri klasteriai paprastai gyvuoja kelis šimtus milijonų metų, o patys masyviausi - kelis milijardus metų.
K.: Ar yra didesnė ar mažesnė tikimybė, kad rutuliniai klasteriai išgyvens ilgiau nei atviri klasteriai?
A.: Rutuliniai žvaigždžių spiečiai savo narius traukia stipriau, todėl jie gali išlikti ilgiau nei atviri spiečiai.
K: Kokių tipų galaktikose aptinkami atviri žvaigždžių telkiniai? A. Atvirieji žvaigždžių spiečiai rasti tik spiralinėse ir netaisyklingose galaktikose, kuriose vyksta aktyvus žvaigždžių formavimasis.
K: Kas nutinka, kai jauni atviri žvaigždžių spiečiai susiformuoja molekuliniuose debesyse? A: Jauni atviri žvaigždžių spiečiai apšviečia molekulinį debesį, kuriame jie susidaro, ir sukuria H II sritį. Ilgainiui spinduliavimo slėgis iš telkinio išsklaido molekulinį debesį.
Ieškoti