Жұлдыздық шоқтар: Глобулярлық және ашық шоқтардың айырмашылықтары, құрамы, қалай пайда болатыны. Pleiades, Hyades сияқты жалаңаш көзбен көрінетін шоқтар туралы.
Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Жұлдыздар тобы
Group of stars
Жұлдыз шоғырлары – өз-өзіне тартылыс күшімен байланысқан жұлдыздардың ірі топтары. Жұлдыз шоғырларының екі негізгі түрін ажыратуға болады: шарлы шоғырлар – гравитациялық байланыстағы он мыңнан миллионға дейінгі көне жұлдыздардың тығыз топтары, ал ашық шоғырлар – көбінесе бірнеше жүз жұлдыздан тұратын, салыстырмалы түрде бос орналасқан топтар және көбінесе жас болады. Ашық шоғырлар галактикада қозғалғандағы алып молекулалық бұлттардың тартылыс әсерінен уақыт өте келе ыдырайды, бірақ шоғыр мүшелері гравитациялық байланыста болмаса да, кеңістікте шамамен бір бағытта қозғала береді; мұндай топтар жұлдыздық қауымдастықтар деп аталады, кейде оларды қозғалатын топтар деп те атайды. Плеядтар, Гиадтар және 47 Туканае шоғырлары қалың көзбен көрінетін жұлдыз шоғырларының қатарына жатады.
Star clusters are large groups of stars held together by self gravitation. Two main types of star clusters can be distinguished: globular clusters are tight groups of ten thousand to millions of old stars which are gravitationally bound, while open clusters are more loosely clustered groups of stars, generally containing fewer than a few hundred members, and are often very young. Open clusters become disrupted over time by the gravitational influence of giant molecular clouds as they move through the galaxy, but cluster members will continue to move in broadly the same direction through space even though they are no longer gravitationally bound; they are then known as a stellar association, sometimes also referred to as a moving group. Star clusters visible to the naked eye include the Pleiades, Hyades, and 47 Tucanae.
Ашық кластер
Ашық шоғырлар шарлы шоғырлардан мүлдем өзгеше. Сфералық түрде таралған шарлы шоғырлардан айырмашылығы, олар галактикалық жазықтықта орналасады және көбінесе спиральді қолдардың ішінде табылады. Олар әдетте жас нысандар, жасы бірнеше ондаған миллион жылға жетеді, бірақ сирек жағдайларда бірнеше миллиард жылға дейін созылуы мүмкін, мысалы, Мессье 67 (ең жақын және ең көп байқалатын ескі ашық шоғыр). Олар Орион тұмандығы сияқты H II аймақтарын қалыптастырады. Ашық шоғырлар әдетте бірнеше жүз жұлдыздан тұрады және 30 жарық жылына дейін созылған аймақта орналасады. Шарлы шоғырларға қарағанда олардың тығыздығы төмен болғандықтан, гравитациялық байланысы да әлсіз, сондықтан уақыт өте келе гигант молекулалық бұлттар мен басқа шоғырлардың тартылысынан ыдырайды. Шоғыр мүшелерінің жақын арадағы қақтығыстары жұлдыздардың "булануы" деп аталатын процеске алып келуі мүмкін. Ең танымал ашық шоғырлар – Плеядалар мен Гиадалар, ал h+Chi Persei қос шоғыры қараңғы аспан астында да жақсы көрінеді. Ашық шоғырларда көбінесе жас, ыстық, көк түсті жұлдыздар басым болады, себебі мұндай жұлдыздардың өмірі шамалы, бірнеше он миллион жылға ғана созылады, ал ашық шоғырлар олар өлмес бұрын тарап кетеді. Ашық шоғырларға дәл қашықтықты анықтау Цефеидтердің кезең-жарықтық қатынасын калибрлеуге мүмкіндік береді, олар стандартты шамдар ретінде қолданылады. Цефеидтер жарқырап тұрады және оларды алыс галактикаларға дейінгі арақашықтықты және Ғаламның кеңею жылдамдығын (Хаббл тұрақтысын) анықтау үшін пайдалануға болады. Шындығында, NGC 7790 ашық шоғыры үш классикалық Цефеидке ие, олар мұндай зерттеулер үшін маңызды.
Open clusters are very different from globular clusters. Unlike the spherically distributed globulars, they are confined to the galactic plane, and are almost always found within spiral arms. They are generally young objects, up to a few tens of millions of years old, with a few rare exceptions as old as a few billion years, such as Messier 67 (the closest and most observed old open cluster) for example. They form H II regions such as the Orion Nebula. Open clusters typically have a few hundred members and are located in an area up to 30 light years across. Being much less densely populated than globular clusters, they are much less tightly gravitationally bound, and over time, are disrupted by the gravity of giant molecular clouds and other clusters. Close encounters between cluster members can also result in the ejection of stars, a process known as "evaporation". The most prominent open clusters are the Pleiades and Hyades in Taurus. The Double Cluster of h+Chi Persei can also be prominent under dark skies. Open clusters are often dominated by hot young blue stars, because although such stars are short lived in stellar terms, only lasting a few tens of millions of years, open clusters tend to have dispersed before these stars die. Establishing precise distances to open clusters enables the calibration of the period luminosity relationship shown by Cepheids variable stars, which are then used as standard candles. Cepheids are luminous and can be used to establish both the distances to remote galaxies and the expansion rate of the Universe (Hubble constant). Indeed, the open cluster NGC 7790 hosts three classical Cepheids which are critical for such efforts.
Аралық нысандар
2005 жылы астрономдар Андромеда галактикасында жаңа жұлдыз шоқтарын тапты, олар көп жағынан шарлы шоқтарға өте ұқсас, бірақ тығыздығы төмен. Мұндай шоғырлар (кейде кеңейтілген шарлы шоқтар деп те аталады) Құс жолы галактикасында табылған емес. Андромеда галактикасынан ашылған үш шоғыр – M31WFS C1, M31WFS C2 және M31WFS C3. Бұл жаңадан табылған жұлдыз шоқтарында жүздеген мыңдаған жұлдыз бар, бұл саны шарлы шоқтарға шамалас. Бұл шоғырлар шарлы шоқтармен жұлдыз құрамы және металдық сияқты басқа да қасиеттерін бөліседі. Оларды шарлы шоқтардан ерекшелендіретін нәрсе – олардың өлшемдері әлдеқайда үлкен, диаметрі жүздеген жарық жылдарына жетеді, ал тығыздығы жүздеген есе төмен. Сондықтан жұлдыздар арасындағы қашықтықтар да әлдеқайда үлкен. Бұл шоғырлардың қасиеттері шарлы шоқтар мен кішкентай эллипс тәрізді галактикалардың арасындағы белгілі бір аралықта орналасқан. Бұл шоғырлардың қалай пайда болғаны әлі белгісіз, бірақ олардың пайда болуы шарлы шоқтардың қалыптасуымен байланысты болуы мүмкін. M31 галактикасында мұндай шоғырлардың болуы, ал Құс жолында болмауының себебі әлі анықталған жоқ. Басқа галактикаларда осындай шоғырлар бар-жоғы да белгісіз, бірақ M31 ғана кеңейтілген шоқтарға ие галактика болуы екіталай.
In 2005, astronomers discovered a new type of star cluster in the Andromeda Galaxy, which is, in several ways, very similar to globular clusters although less dense. No such clusters (which also known as extended globular clusters) are known in the Milky Way. The three discovered in Andromeda Galaxy are M31WFS C1 M31WFS C2, and M31WFS C3. These new found star clusters contain hundreds of thousands of stars, a similar number to globular clusters. The clusters also share other characteristics with globular clusters, e. g. the stellar populations and metallicity. What distinguishes them from the globular clusters is that they are much larger – several hundred light years across – and hundreds of times less dense. The distances between the stars are thus much greater. The clusters have properties intermediate between globular clusters and dwarf spheroidal galaxies. How these clusters are formed is not yet known, but their formation might well be related to that of globular clusters. Why M31 has such clusters, while the Milky Way has not, is not yet known. It is also unknown if any other galaxy contains this kind of clusters, but it would be very unlikely that M31 is the sole galaxy with extended clusters.
Астрономиялық мәні
Жұлдыз шоғырлары астрономияның көптеген салаларында маңызды. Бұның себебі – ескі шоғырлардағы барлық жұлдыздар шамамен бір уақытта туған. Шоғырдың барлық жұлдыздарының әртүрлі қасиеттері тек массаға байланысты, сондықтан жұлдыздық эволюция теориялары ашық және шар тәрізді шоғырларды бақылауға негізделген. Бұл ең алдымен ескі шарлы шоғырлар үшін дұрыс. Жас (жасы 1 млрд жылдан кем) және орта жастағы (1 млрд < жас < 5 млрд) шоғырларда жас, масса, химиялық құрам сияқты факторлар да маңызды рөл атқарады. Жұлдыз шоғырлары өз жасына қарай өздерінің галактикалары туралы көп ақпарат бере алады. Мысалы, Магеллан бұлттарындағы жұлдыз шоғырлары Магеллан бұлттарының кішкентай галактикаларының қалыптасуы туралы маңызды мәліметтер бере алады. Бұл өз кезегінде біздің Көмекей жолы галактикасында болып жатқан көптеген астрофизикалық процестерді түсінуге көмектеседі. Бұл шоғырлар, әсіресе жас шоғырлар, біздің Көмекей жолы галактикасында жұлдыздардың қалыптасу процесін түсіндіре алады. Шоғырлар ғаламның қашықтық шкаласын анықтауда да маңызды қадам болып табылады. Ең жақын шоғырлардың кейбіреулері параллакс арқылы арақашықтығын өлшеуге жеткілікті жақын. Бұл шоғырлар үшін Герцшпрунг-Рассел диаграммасын салуға болады, оның жарықтық осінде белгілі абсолютті мәндері бар. Содан кейін, арақашықтығы белгісіз шоғыр үшін ұқсас диаграмма салынғанда, негізгі тізбектің орны бірінші шоғырмен салыстырылып, қашықтық бағаланады. Бұл процесс негізгі тізбекті орнату деп аталады. Бұл әдісті қолданғанда қызарту және жұлдыздық популяция ескерілуі тиіс. Көмекей жолы галактикасындағы барлық жұлдыздар, соның ішінде Күн де, бастапқыда ыдырап кеткен шоғырланған аймақтарда туған. Бұл дегеніміз, жұлдыздар мен планеталық жүйелердің қасиеттеріне ертедегі шоғырланған ортаның әсері тиген болуы мүмкін. Бұл біздің Күн жүйесінде де солай болып көрінеді, онда химиялық элементтердің көптігі Күн жүйесінің тарихының басында жақын маңдағы жұлдыздан болған супернованың әсерін көрсетеді.
Star clusters are important in many areas of astronomy. The reason behind this is that almost all the stars in old clusters were born at roughly the same time. Various properties of all the stars in a cluster are a function only of mass, and so stellar evolution theories rely on observations of open and globular clusters. This is primarily true for old globular clusters. In the case of young (age < 1Gyr) and intermediate age (1 < age < 5 Gyr), factors such as age, mass, chemical compositions may also play vital roles. Based on their ages, star clusters can reveal a lot of information about their host galaxies. For example, star clusters residing in the Magellanic Clouds can provide essential information about the formation of the Magellanic Clouds dwarf galaxies. This, in turn, can help us understand many astrophysical processes happening in our own Milky Way Galaxy. These clusters, especially the young ones can explain the star formation process that might have happened in our Milky Way Galaxy. Clusters are also a crucial step in determining the distance scale of the universe. A few of the nearest clusters are close enough for their distances to be measured using parallax. A Hertzsprung–Russell diagram can be plotted for these clusters which has absolute values known on the luminosity axis. Then, when similar diagram is plotted for a cluster whose distance is not known, the position of the main sequence can be compared to that of the first cluster and the distance estimated. This process is known as main sequence fitting. Reddening and stellar populations must be accounted for when using this method. Nearly all stars in the Galactic field, including the Sun, were initially born in regions with embedded clusters that disintegrated. This means that properties of stars and planetary systems may have been affected by early clustered environments. This appears to be the case for our own Solar System, in which chemical abundances point to the effects of a supernova from a nearby star early in our Solar System's history.
Жұлдызды бұлт
Жұлдыздар шоғыры емес, жұлдыз бұлттары – бұл галактика ішіндегі көптеген жұлдыздардың үлкен топтары, олар кеңістікте өте көп жарық жылдарына жайылып орналасқан. Көбінесе олардың құрамында жұлдыздар шоғырлары кездеседі. Жұлдыздар тығыз жиналғандай көрінеді, бірақ әдетте ешқандай құрылымның бөлігі болмайды. Көше жолында жұлдыз бұлттары Ұлы жарықшаңның шаң бұлттары арасындағы кеңістіктер арқылы көрінеді, бұл біздің қарауымыз бойынша тереңірек көріністерге мүмкіндік береді. Жұлдыз бұлттары басқа жақын галактикаларда да анықталған. Жұлдыз бұлттарының мысалдары: Үлкен Саға жұлдызы бұлты, Кіші Саға жұлдызы бұлты, Скутум жұлдызы бұлты, Сигнус жұлдызы бұлты, Норма жұлдызы бұлты және Андромеда галактикасындағы NGC 206.
Technically not star clusters, star clouds are large groups of many stars within a galaxy, spread over very many light years of space. Often they contain star clusters within them. The stars appear closely packed, but are not usually part of any structure. Within the Milky Way, star clouds show through gaps between dust clouds of the Great Rift, allowing deeper views along our particular line of sight. Star clouds have also been identified in other nearby galaxies. Examples of star clouds include the Large Sagittarius Star Cloud, Small Sagittarius Star Cloud, Scutum Star Cloud, Cygnus Star Cloud, Norma Star Cloud, and NGC 206 in the Andromeda Galaxy.
Номенклатура
1979 жылы Халықаралық астрономиялық одақтың 17-ші жалпы жиналысы Галактика ішінде жаңадан ашылған ашық немесе шар тәрізді жұлдыз шоғырларына "Chhmm±ddd" форматында атау беру ұсынылды, бұл атау әрқашан "C" префиксімен басталады. Мұнда h, m және d әрі қарай көтерілудің сағаттары мен минуттары және кері көтерілудің градустары бойынша шоғыр орталығының шамамен координаталарын көрсетеді, ал басында нөлдер болуы мүмкін. Атау бір рет берілгеннен кейін, тіпті кейінгі өлшемдер шоғыр ортасының орналасуын нақтыласа да, өзгертілмейді. Осы атаулардың алғашқысын 1982 жылы Госта Линга берген.
In 1979, the International Astronomical Union's 17th general assembly recommended that newly discovered star clusters, open or globular, within the Galaxy have designations following the convention "Chhmm±ddd", always beginning with the prefix C, where h, m, and d represent the approximate coordinates of the cluster centre in hours and minutes of right ascension, and degrees of declination, respectively, with leading zeros. The designation, once assigned, is not to change, even if subsequent measurements improve on the location of the cluster centre. The first of such designations were assigned by Gosta Lynga in 1982.