یک خوشه غول پیکر از ستاره ها در جهان. خوشه ستاره ای: تعریف، ویژگی ها و انواع. سحابی چشم گربه

ستاره شناسان با استفاده از ابزار MUSE در تلسکوپ بسیار بزرگ در شیلی ستاره ای را در خوشه NGC 3201 کشف کردند که رفتار بسیار عجیبی دارد. به نظر می رسد که به دور یک سیاهچاله نامرئی می چرخد ​​که جرم آن تقریباً چهار برابر خورشید است. اگر این درست باشد، دانشمندان اولین سیاهچاله غیرفعال با جرم ستاره ای را در یک خوشه ستاره ای کروی کشف کرده اند. علاوه بر این، اولین موردی خواهد بود که مستقیماً توسط گرانش آن شناسایی می شود. این یک کشف بسیار مهم است که مطمئناً بر درک ما از شکل گیری چنین خوشه های ستاره ای، سیاهچاله ها و منشاء رویدادهای انتشار امواج گرانشی تأثیر می گذارد.

خوشه های ستاره ای کروی به این دلیل نامیده می شوند که کره های بزرگی هستند که چندین ده هزار ستاره دارند. آنها در اکثر کهکشان ها قرار دارند، از قدیمی ترین انجمن های ستاره ای شناخته شده در جهان هستند و ظهور آنها به آغاز رشد کهکشان میزبان و تکامل آن نسبت داده می شود. امروزه بیش از 150 خوشه ستاره ای متعلق به کهکشان راه شیری شناخته شده است.

یکی از این گروه ها NGC 3201 نام دارد که در صورت فلکی Velus در جنوب آسمان زمین قرار دارد. در این مطالعه، با استفاده از ابزار پیشرفته MUSE در تلسکوپ بسیار بزرگ رصدخانه جنوبی اروپا (VLT) در شیلی مورد مطالعه قرار گرفت. یک تیم بین المللی از ستاره شناسان دریافته اند که یکی از ستارگان این خوشه بسیار عجیب رفتار می کند - با سرعت چند صد هزار کیلومتر در ساعت با تناوب معین 167 روز به جلو و عقب نوسان می کند. ستاره کشف شده یک ستاره دنباله اصلی در پایان مرحله اصلی زندگی خود است. این بدان معناست که سوخت هیدروژنی خود را تمام کرده و اکنون به یک غول سرخ تبدیل شده است.

برداشت هنرمند از یک سیاهچاله غیرفعال در خوشه NGC 3201. منبع: ESO/L. Calçada/spaceengine.org

MUSE در حال حاضر در حال بررسی 25 خوشه ستاره ای کروی در کهکشان راه شیری است. این کار به اخترشناسان اجازه می دهد تا طیف هایی از 600 تا 27000 ستاره را در هر خوشه به دست آورند. این مطالعه شامل تجزیه و تحلیل سرعت شعاعی ستارگان منفرد است - سرعتی که با آن از زمین یا به سمت آن دور می‌شوند، یعنی در امتداد خط دید ناظر. با تجزیه و تحلیل سرعت های شعاعی، می توان مدار ستارگان و همچنین خواص هر جسم بزرگی را که ممکن است به دور آنها بچرخد، اندازه گیری کرد.

این ستاره به دور چیزی می چرخد ​​که کاملاً نامرئی است. جرم آن چهار برابر خورشید است و فقط می تواند سیاهچاله باشد. بنجامین گیسرز، نویسنده اصلی از دانشگاه گئورگ آگوست گوتینگن، می‌گوید که برای اولین بار چنین جسمی را در یک خوشه ستاره‌ای پیدا کرده‌ایم و مستقیماً تأثیر گرانشی آن را مشاهده می‌کنیم.

رابطه بین سیاهچاله ها و خوشه های ستاره ای برای دانشمندان بسیار مهم اما مرموز به نظر می رسد. اعتقاد بر این است که این خوشه‌ها به دلیل جرم و سن زیادشان تعداد زیادی سیاهچاله با جرم ستاره‌ای ایجاد کرده‌اند - اجرامی که در اثر انفجار ستارگان بزرگ شکل گرفته و تحت نیروی کل خوشه فرو می‌روند.

در غیاب شکل‌گیری پیوسته ستارگان جدید، دقیقاً همان چیزی است که در خوشه‌های ستاره‌ای کروی اتفاق می‌افتد، سیاهچاله‌های با جرم ستاره‌ای به زودی به بزرگترین اجرام موجود تبدیل می‌شوند. به طور معمول، چنین حفره هایی در خوشه های کروی تقریباً چهار برابر بزرگتر از ستاره های اطراف آنها هستند. نظریه‌های اخیراً به این نتیجه رسیده‌اند که سیاه‌چاله‌ها هسته‌ای متراکم را در یک گروه تشکیل می‌دهند که مانند بخش جداگانه‌ای از خوشه می‌شود. حرکات در مرکز گروه باید بیشتر سیاهچاله ها را بیرون می انداخت. این بدان معناست که تنها تعداد کمی از این اجرام می توانند بیش از یک میلیارد سال زنده بمانند.

خوشه ستاره ای کروی NGC 3201. دایره آبی مکان تخمینی سیاهچاله غیرفعال را نشان می دهد. منبع: ESA/NASA

خود سیاهچاله‌هایی با جرم ستاره‌ای یا به سادگی فرو می‌ریزند، زمانی که ستاره‌های بزرگ می‌میرند، تحت تأثیر گرانش خود فرو می‌ریزند و به صورت ابرنواخترهای قدرتمند منفجر می‌شوند. سیاهچاله باقیمانده حاوی بیشتر جرم ستاره سابق است که چندین برابر جرم خورشید است و اندازه آنها چندین ده برابر بزرگتر از ستاره ما است.

ابزار MUSE به اخترشناسان فرصتی منحصر به فرد می دهد تا حرکت هزاران ستاره دور را به طور همزمان اندازه گیری کنند. با این کشف جدید، تیم برای اولین بار توانست یک سیاهچاله غیرفعال را در مرکز یک خوشه کروی تشخیص دهد. از این جهت منحصر به فرد است که در حال حاضر مواد را جذب نمی کند و توسط دیسک داغ گاز و غبار احاطه نشده است. و جرم حفره به لطف تأثیر گرانشی عظیم آن بر خود ستاره تخمین زده شد.

از آنجایی که هیچ تشعشعی نمی تواند از یک سیاهچاله بگریزد، روش اصلی تشخیص آنها مشاهده تابش رادیویی یا اشعه ایکس است که از مواد داغ اطراف آنها می آید. اما زمانی که یک سیاهچاله با ماده داغ برهمکنش نداشته باشد و جرم جمع کند یا تابش ساطع نکند، آنگاه غیرفعال یا نامرئی در نظر گرفته می شود. بنابراین لازم است از روش های دیگری برای تشخیص آنها استفاده شود.

ستاره شناسان توانستند پارامترهای زیر ستاره را تعیین کنند: جرم آن تقریباً 0.8 جرم خورشید است، و جرم همکار مرموز آن در 4.36 جرم خورشید قرار دارد، تقریباً به طور قطع یک سیاهچاله. از آنجایی که شیء کم رنگ این سیستم دوتایی را نمی توان مستقیماً مشاهده کرد، روشی جایگزین، هرچند کمتر متقاعدکننده، برای توضیح آنچه ممکن است باشد، وجود دارد. دانشمندان ممکن است در حال مشاهده یک منظومه ستاره ای سه گانه باشند که از دو ستاره نوترونی به هم چسبیده تشکیل شده است که ستاره مورد مشاهده ما به دور آن می چرخد. این سناریو مستلزم آن است که هر ستاره محکم بسته شده حداقل دو برابر جرم خورشید باشد و چنین منظومه دوتایی قبلاً مشاهده نشده است.

کشف‌های اخیر منابع رادیویی و پرتو ایکس در خوشه‌های ستاره‌ای کروی، و همچنین کشف سیگنال‌های امواج گرانشی در سال ۲۰۱۶ که از ادغام دو سیاه‌چاله با جرم ستاره‌ای ایجاد شد، نشان می‌دهد که این سیاه‌چاله‌های نسبتا کوچک ممکن است در خوشه‌ها گسترده‌تر از قبلا فکر می شد

تا همین اواخر، ما فرض می‌کردیم که تقریباً تمام سیاه‌چاله‌ها باید در مدت کوتاهی از خوشه‌های کروی ناپدید شوند و سیستم‌هایی مانند این حتی نباید وجود داشته باشند! اما در واقعیت اینطور نیست. کشف ما اولین مشاهده مستقیم از اثرات گرانشی یک سیاهچاله با جرم ستاره ای در یک خوشه کروی است. این کشف به ما کمک می‌کند تا شکل‌گیری چنین گروه‌هایی، توسعه سیاه‌چاله‌ها و سیستم‌های ستاره‌ای دوتایی را که در زمینه درک منابع امواج گرانشی حیاتی است، درک کنیم.

کهکشان مجموعه عظیمی از ستارگان است. کل فضای قابل مشاهده از زمین از چنین تشکیلاتی تشکیل شده است که هر کدام شامل میلیاردها ستاره است. اینها مانند جزایر درخشان در یک پرتگاه سیاه بی پایان هستند. همه این "جزایر" شکلی دارند که به سمت لبه ها صاف شده است. یعنی در مرکز یک ضخیم شدن وجود دارد و به سمت لبه ها خوشه ستاره نازک تر می شود. "جزایر" ستاره ای در فواصل مختلف از یکدیگر قرار دارند. نزدیک ترین ها در گروه ها متحد می شوند. چنین گروه هایی نامیده می شوند ابرخوشه های کهکشانی.

به عنوان مثال، سیاره زمین بخشی از منظومه شمسی است. که به نوبه خود بخشی جدایی ناپذیر از کهکشان راه شیری است و جزئی محسوب می شود ابرخوشه سنبله. این سازند غول پیکر شامل سحابی آندرومدا و کهکشان مثلثی نیز می شود. اینها غول های ستاره ای بزرگ هستند. و در کنار آنها جزایر ستاره ای کوچکی وجود دارد که امروزه حدود 60 مورد از آنها وجود دارد که همه آنها متعلق به گروه محلی هستند و در مجموع ابرخوشه باکره شامل حدود 2 هزار کهکشان است. شما می توانید در 200 میلیون سال نوری از این وفور ستاره ای از انتها به انتها عبور کنید.

طبقه بندی کهکشان ها

همه کهکشان ها، بدون استثنا، بر اساس نوع طبقه بندی می شوند. چهار مورد از آنها وجود دارد: بیضوی (E)، عدسی (SO)، مارپیچی (S)، نامنظم (Ir).

بیضویآنها ساختار کروی دارند که روشنایی آن به طور قابل توجهی به سمت لبه ها کاهش می یابد. آنها در درجه فشرده سازی با یکدیگر تفاوت دارند. هرچه بالاتر باشد سرعت چرخش بیشتر می شود. یکی از ویژگی های قابل توجه عدم وجود ابرهای گرد و غبار است. از فضا معمولاً به صورت نوارها و نقاط تیره قابل مشاهده هستند.

مارپیچشامل یک هسته (برآمدگی) و بازوها، که خوشه های متراکم از ستاره ها هستند. ابرهای گاز و غبار بین آنها گسترش یافته و تجمعات متراکم گاز و ستاره نیز مشاهده می شود. این سازندها دیسکی شکل هستند و توسط یک کره درخشان (هاله) احاطه شده اند. از گازهای کمیاب، ستاره ها و ماده تاریک تشکیل شده است. سرعت چرخش این گونه کهکشان ها زیاد است. فرآیندهای تشکیل ستاره فعال در آنها مشاهده می شود. کهکشان راه شیری به طور خاص به این خوشه های ستاره ای اشاره دارد. خورشید ما در یکی از بازوهای خود (بازوی شکارچی) می چرخد.

عدسی شکلشبیه مارپیچ ها برآمدگی دارند اما آستین ندارند. حدود 15 درصد از این گونه سازندها در قسمت مرئی فضا وجود دارد. از بیرون، آنها مانند یک ضخیم شدن روشن به نظر می رسند که توسط هاله ای مسطح کم درخشنده احاطه شده است.

غلطمحصول تغییر شکل کهکشان های مارپیچی یا بیضوی هستند. نیروهای گرانشی عظیم به آنها شکل آشفته ای داد که در آن تشخیص هسته و بازوهای کاملاً مشخص غیرممکن بود. تجمع بزرگی از ابرهای گاز و غبار مشاهده می شود. چنین خوشه های ستاره ای حدود 25٪ از کل تعداد "جزایر" درخشان کیهانی را تشکیل می دهند.

جرم کهکشان و ماده تاریک

جرم کهکشان از جرم میلیاردها ستاره، ابرهای گاز و غبار و هاله تشکیل شده است. وزن اصلی هاله است ماده تاریک. این یک موجود مرموز است که شامل اجرام فضایی فرضی است. جرم آنها 95 درصد از جرم کل جهان را تشکیل می دهد. حضور نامرئی آنها توسط گرانش مشخص می شود. یعنی ماده تاریک بر نورهای قابل مشاهده با چشم انسان تأثیر می گذارد.

این در سرعت حرکت غیرطبیعی زیاد ستارگان واقع در لبه قرص کهکشانی بیان می شود. به نظر می رسد که آنها توسط یک نیروی ناشناخته شتاب می گیرند. و فقط یک توده بزرگ می تواند آن را به دنیا بیاورد. بنابراین وجود دارد، اما تابش الکترومغناطیسی به هیچ وجه خود را نشان نمی دهد. بنابراین، هیچ تشعشع گاما، اشعه ماوراء بنفش، اشعه مادون قرمز و نور مرئی وجود ندارد. فقط سیاهی مداوم وجود دارد که چشم انسان آن را درک می کند. ماده تاریک مشخصه همه انواع کهکشان هاست. فقط در درصد جرم نورانی متفاوت است.

ابرهای عظیم گازی و غباری مناطقی هستند که ستارگان جدید در آن متولد می شوند. برخی از این ابرها داغ هستند و به راحتی از طریق تلسکوپ قابل مشاهده هستند. به عنوان مثال، در صورت فلکی شکارچی یک سحابی غول پیکر وجود دارد که حتی با چشم غیر مسلح نیز قابل مشاهده است. اما تشکل‌های گاز سرد و غبار نور را جذب می‌کنند، بنابراین مانند شکاف‌های سیاه در میان هزاران ستاره درخشان به نظر می‌رسند.

توزیع ستارگان و در نتیجه درخشندگی و جرم در خوشه های ستاره ای ناهموار است. در مرکز چگالی حداکثر است و نزدیکتر به لبه ها کاهش می یابد. خوشه های کروی ستاره ای وجود دارند که قطر آنها صدها سال نوری است. ابرنواخترها مدام در حال انفجار هستند. سیاهچاله های زیادی وجود دارد که عمدتاً در محل ستارگان عظیم منقرض شده تشکیل شده اند. به عنوان مثال، حدود 100 میلیون از آنها در کهکشان راه شیری وجود دارد.

پیدایش کهکشان ها و تکامل آنها

کهکشان ها چگونه به وجود می آیند? در ابتدا، یک ماده اولیه یا یک ابر غول پیکر از گاز و غبار وجود دارد. در آن، تحت تأثیر فرآیندهای دینامیکی ناشی از نیروهای گرانشی، گروه های کهکشانی از هم جدا می شوند. این گروه ها شروع به کوچک شدن می کنند و به تدریج به منظومه های ستاره ای تبدیل می شوند. خود ستارگان نیز در اثر فشرده شدن ابرهای گاز و غبار به وجود آمده اند.

تراکم و دما افزایش می یابد. در نهایت، آنها به حدی بالا می روند که یک واکنش گرما هسته ای آغاز می شود. اینگونه است که یک ستاره یا خورشید در آسمان ظاهر می شود. ستاره ها از نسل اول، دوم و سوم هستند. ستارگان نسل اول حاوی سطوح بالایی از هیدروژن و هلیوم هستند. اما ناخالصی های کمی از عناصر سنگین وجود دارد. در ستارگان نسل دوم، غلظت عناصر سنگین بیشتر است، زیرا آنها بعداً از گازی که قبلاً در عناصر سنگین غنی شده است تشکیل می شوند.

ستاره ها متولد می شوند و کهکشان کوچک می شود. بازوهایی به دست می آورد که در آن روند تشکیل خورشیدها ادامه دارد. اینها در حال حاضر ستارگان نسل سومی هستند که در حال ظهور هستند. خورشید بومی ما نیز متعلق به آنهاست.

در نهایت، خوشه ستاره ای شکل مارپیچی به خود می گیرد و ذخیره ابرهای گاز و غبار شروع به تخلیه می کند. میلیاردها سال می گذرد و با تمام شدن ذخایر گاز و غبار، شکل مارپیچی به شکل عدسی تغییر می کند. بنابراین بازوها ناپدید می شوند و درخشش ستارگان ضعیف می شود.

کهکشان ها از نظر سنی با سن جهان مطابقت دارند که همانطور که مشخص است در حال انبساط است. سن آن 13.5 میلیارد سال تخمین زده می شود و وجود آن پس از انفجار بزرگ آغاز شد. به لطف او است که اکثر اجسام فضایی شکل گرفتند.

گسترش فضای ما چگونه پایان خواهد یافت؟? در اینجا دو پیش بینی وجود دارد. در حالت اول، انبساط پس از مدتی به پایان می رسد و نیروهای گرانش شروع به کشیدن منظومه های ستاره ای به پشته خواهند کرد. هنگامی که همه مواد در جهان با هم جمع شوند، انفجار بزرگ دوباره دنبال می شود و یک جهان جدید متولد می شود. در حالت دوم، خوشه های غول پیکر ستارگان برای همیشه پراکنده خواهند شد.

کیهان به کجا ختم می شود؟? در اینجا می توانیم قیاسی با زمین داشته باشیم. با حرکت تمام وقت در یک جهت، می توانید به نقطه شروع بازگردید. به نظر می رسد همین اتفاق در فضا نیز در حال وقوع است. فقط خود فضا در آن خمیده است. بنابراین، هیچ لبه ای وجود ندارد.

آیا حیات هوشمند در منظومه های ستاره ای دیگر وجود دارد؟? تریلیون ها ستاره در کیهان وجود دارد و سیارات به دور آنها می چرخند. کاملاً محتمل است که در برخی از آنها حیاتی شبیه به زمین وجود داشته باشد. اما، با توجه به فواصل بسیار زیاد، تشخیص جیب های هوشمند بسیار دشوار است. بنابراین ما فقط می توانیم به شانس اعلیحضرت امیدوار باشیم.

شاید "باد منصفانه" نمایندگان یک تمدن بسیار توسعه یافته را به گستره کهکشان راه شیری و حتی به بازوی شکارچی بیاورد. سپس زمینیان بیگانگان را با تمام شکوه و جلال بکر خود خواهند دید. این بزرگترین رویداد تاریخ بشر خواهد بود.

این مقاله توسط الکساندر شچرباکوف نوشته شده است

نام کهکشان ما چیست؟

کهکشان مجموعه ای غول پیکر از ستارگان، سیارات، گازها و غبار است که چیزی شبیه به جزیره ای را تشکیل می دهد که به آرامی در فضا می چرخد.

کهکشان راه شیری نامی است که به کهکشان ما داده شده است و منظومه شمسی ما (خورشید و سیاراتی که به دور آن می چرخند) تنها یک دانه شن در این اقیانوس عظیم ستاره ها است.

کهکشان راه شیری شامل حدود 100000 ستاره است، البته سیارات و قمرهای کوچک را نیز ذکر نکنیم. به شکل دیسکی است که توسط ورزشکار پرتاب می شود. بزرگترین خوشه ستاره ای در مرکز کهکشان قرار دارد. کهکشان ما عظیم است، پرتوهای نور (با سرعت بسیار زیادشان) 100000 سال طول می کشد تا از این سر به سر دیگر برود، اما هنوز هم یکی از میلیون ها کهکشان در کیهان است.

نزدیکترین کهکشان به ما سحابی آندرومدا است. 1.5 میلیون سال نوری طول می کشد تا فاصله بین ما را طی کنیم. اگر می خواهید بدانید کهکشان راه شیری چگونه است، در یک شب صاف تابستانی به آسمان نگاه کنید. شما یک دنباله ستاره پهن را در آسمان خواهید دید، شبیه به یک نوار گاز سفید.

تیم هابل هر ساله برای جشن سالگرد پرتاب تلسکوپ فضایی در 24 آوریل 1990 عکسی خیره کننده منتشر می کند. این بار آنها عکسی از سحابی معروف سر اسب را که در صورت فلکی شکارچی و در فاصله 1500 سال نوری از زمین قرار دارد به جهان ارائه کردند.

NGC 5194

کهکشان مارپیچی M33

استفان کوینتت

کهکشان آندرومدا

سحابی مرداب

سحابی چشم گربه

صورت فلکی آفتاب پرست

سحابی Sh2-136

سحابی سر اسب و سحابی درخشان شکارچی

سحابی خرچنگ

سراب از یک لنز گرانشی

Star V838 Mon

تولد سیارات

خوشه ستاره ای R136

NGC 253

گلکسی M83

سحابی حلقه

ستون و جت در سحابی کارینا

مرکز خوشه کروی امگا قنطورس

یک خوشه غول پیکر تصویر کهکشان را منحرف و شکاف می دهد

سحابی سه گانه

قنطورس A

سحابی پروانه

ابرنواختر

برخورد دو کهکشان با بازوهای مارپیچی در حال ادغام

کهکشان مارپیچی NGC 3521

گاز گرم شده

Galaxy Sombrero

M17: نمای نزدیک

ایراس 05437+2502

در آسمان شب در هوای صاف می توانید بسیاری از نورهای درخشان کوچک - ستارگان را ببینید. در واقع، اندازه آنها می تواند بسیار زیاد، صدها یا حتی هزاران برابر زمین باشد. آنها می توانند جداگانه وجود داشته باشند، اما گاهی اوقات یک خوشه ستاره ای را تشکیل می دهند.

ستاره ها چیست؟

ستاره یک توپ عظیم گازی است. به دلیل نیروی گرانش خود قادر است خود را بالا نگه دارد. جرم ستاره ای معمولاً بیشتر از جرم سیاره است. واکنش های گرما هسته ای در داخل آنها رخ می دهد که به انتشار نور کمک می کند.

ستاره ها عمدتاً از هیدروژن و هلیوم و همچنین غبار تشکیل شده اند. دمای داخلی آنها می تواند به میلیون ها کلوین برسد، اگرچه دمای خارجی بسیار کمتر است. مشخصات اصلی برای اندازه گیری این توپ های گازی عبارتند از: جرم، شعاع و درخشندگی، یعنی انرژی.

با چشم غیر مسلح، یک فرد می تواند تقریباً شش هزار ستاره (سه هزار ستاره در هر نیمکره) را ببیند. ما نزدیکترین آنها به زمین را فقط در طول روز می بینیم - این خورشید است. در فاصله 150 میلیون کیلومتری قرار دارد. نزدیکترین ستاره به منظومه شمسی پروکسیما قنطورس نام دارد.

تولد ستارگان و خوشه ها

گرد و غبار و گاز، که در مقادیر نامحدود وجود دارند، می توانند تحت تأثیر متراکم تر فشرده شوند، دمای تولید شده در داخل بیشتر می شود. وقتی ماده چگال تر می شود، جرم پیدا می کند و اگر برای انجام یک واکنش هسته ای کافی باشد، یک ستاره ظاهر می شود.

از ابری از گاز و غبار، اغلب چندین ستاره به طور همزمان تشکیل می شوند که یکدیگر را گرفته و منظومه های ستاره ای را تشکیل می دهند. بنابراین، سیستم های دو، سه و دیگر وجود دارد. بیش از ده ستاره یک خوشه را تشکیل می دهند.

خوشه ستاره ای گروهی از ستارگان با منشاء مشترک است که توسط گرانش به یکدیگر متصل شده و به صورت یک واحد در میدان کهکشان حرکت می کنند. آنها به کروی و پراکنده تقسیم می شوند. علاوه بر ستاره ها، خوشه ها ممکن است حاوی گاز و غبار باشند. گروه هایی از اجرام آسمانی که با یک مبدأ مشترک متحد شده اند، اما توسط گرانش به هم متصل نیستند، انجمن های ستاره ای نامیده می شوند.

تاریخچه اکتشافات

مردم از زمان های قدیم آسمان شب را رصد می کردند. با این حال، برای مدت طولانی اعتقاد بر این بود که اجرام آسمانی به طور مساوی در سراسر وسعت کیهان توزیع شده اند. در قرن هجدهم، ستاره شناس ویلیام هرشل بار دیگر علم را به چالش کشید و گفت که برخی از مناطق به وضوح ستاره های بیشتری نسبت به سایرین دارند.

کمی پیشتر، همکارش چارلز مسیه به وجود سحابی ها در آسمان اشاره کرد. هرشل با مشاهده آنها از طریق تلسکوپ متوجه شد که همیشه اینطور نیست. او دید که گاهی اوقات یک سحابی ستاره ای مجموعه ای از ستارگان است که با مشاهده با چشم غیرمسلح به صورت لکه هایی ظاهر می شوند. او آنچه را که کشف کرد «انبوه» نامید. بعداً نام دیگری برای این پدیده های کهکشانی اختراع شد - خوشه های ستاره ای.

هرشل توانست حدود دو هزار خوشه را توصیف کند. در قرن نوزدهم، ستاره شناسان تشخیص دادند که آنها از نظر شکل و اندازه متفاوت هستند. سپس خوشه های کروی و باز شناسایی شدند. مطالعه دقیق این پدیده ها تنها در قرن بیستم آغاز شد.

باز کردن خوشه ها

خوشه ها از نظر تعداد ستاره ها و شکل با هم تفاوت دارند. یک خوشه ستاره ای باز می تواند شامل ده تا چند هزار ستاره باشد. آنها کاملا جوان هستند، سن آنها ممکن است تنها چند میلیون سال باشد. چنین خوشه ستاره ای مرزهای مشخصی ندارد؛ معمولاً در کهکشان های مارپیچی و نامنظم یافت می شود.

حدود 1100 خوشه در کهکشان ما کشف شده است. آنها عمر زیادی ندارند، زیرا اتصال گرانشی آنها ضعیف است و به دلیل عبور از نزدیک ابرهای گازی یا سایر تجمعات به راحتی می توانند شکسته شوند. ستاره های "گمشده" مجرد می شوند.

خوشه ها اغلب در بازوهای مارپیچی و نزدیک صفحات کهکشانی، جایی که غلظت گاز بیشتر است، یافت می شوند. آنها دارای لبه های ناهموار و بی شکل و یک هسته متراکم و به وضوح قابل مشاهده هستند. خوشه های باز بر اساس چگالی، تفاوت در روشنایی ستارگان درونی و متمایز بودن آنها نسبت به محیط اطرافشان طبقه بندی می شوند.

خوشه های کروی

بر خلاف خوشه های باز، خوشه های ستاره ای کروی شکل کروی شفافی دارند. ستاره‌های آن‌ها توسط گرانش بسیار نزدیک‌تر محدود شده‌اند و به دور مرکز کهکشانی می‌چرخند و مانند ماهواره عمل می‌کنند. سن این خوشه ها چندین برابر خوشه های پراکنده است و از 10 میلیارد سال به بالا متغیر است. اما تعداد آنها به طور قابل توجهی کمتر است؛ حدود 160 خوشه کروی تاکنون در کهکشان ما کشف شده است.

چگالی بالای ستارگان در یک خوشه اغلب منجر به برخورد می شود. در نتیجه، طبقات غیرمعمولی از نورها می توانند تشکیل شوند. به عنوان مثال، هنگامی که اعضای یک باینری ادغام می شوند، یک straggler آبی ایجاد می شود. بسیار داغتر از سایر ستارگان آبی و اعضای خوشه است. برخوردها همچنین می توانند اجسام فضایی عجیب و غریب دیگری مانند دوتایی های پرتو ایکس با جرم کم و تپ اخترهای میلی ثانیه ای تولید کنند.

انجمن های ستاره ای

برخلاف خوشه‌ها، انجمن‌های ستارگان با یک میدان گرانشی مشترک به هم متصل نیستند؛ گاهی اوقات وجود دارد، اما قدرت آن بسیار ضعیف است. آنها در همان زمان ظاهر شدند و سن کمی دارند که به ده ها میلیون سال می رسد.

انجمن های ستاره ای بزرگتر از خوشه های باز جوان هستند. آنها در فضای بیرونی کمیاب ترند و تا صدها ستاره را در ترکیب خود دارند. حدود یک دوجین از آنها غول های داغ هستند.

یک میدان گرانشی ضعیف اجازه نمی دهد ستاره ها برای مدت طولانی در ارتباط باقی بمانند. آنها از چند صد هزار تا یک میلیون سال برای پوسیدگی نیاز دارند - طبق استانداردهای نجومی این ناچیز است. بنابراین، انجمن های ستاره ای را تشکیلات موقت می نامند.

خوشه های شناخته شده

در مجموع، چندین هزار خوشه ستاره ای کشف شده است که برخی از آنها با چشم غیر مسلح قابل مشاهده است. نزدیکترین آنها به زمین، خوشه های باز Pleiades (Stozhary) و Hyades هستند که در اولی واقع شده اند. اولین شامل حدود 500 ستاره است؛ بدون اپتیک خاص، تنها هفت مورد از آنها قابل تشخیص است. هیادس در کنار آلدباران قرار دارد و شامل حدود 130 عضو روشن و 300 عضو کم سوز است.

خوشه ستاره ای باز نیز یکی از نزدیکترین آنهاست. این مهد کودک نامیده می شود و بیش از دویست عضو دارد. بسیاری از خصوصیات آخور و هیادها یکسان است، بنابراین این احتمال وجود دارد که آنها از یک ابر گاز و غبار تشکیل شده باشند.

یک خوشه ستاره ای در صورت فلکی کما برنیکس در نیمکره شمالی به راحتی از طریق دوربین دوچشمی قابل مشاهده است. این خوشه کروی M 53 است که در سال 1775 کشف شد. بیش از 60000 سال نوری از ما فاصله دارد. این خوشه یکی از دورترین خوشه ها از زمین است، اگرچه به راحتی از طریق دوربین دوچشمی قابل مشاهده است. تعداد زیادی از خوشه های کروی در آن قرار دارند

نتیجه

خوشه های ستاره ای گروه های بزرگی از ستارگان هستند که توسط نیروهای گرانشی در کنار هم قرار گرفته اند. تعداد آنها از ده تا چند میلیون ستاره است که منشأ مشترکی دارند. اصولاً خوشه های کروی و باز از نظر شکل، ترکیب، اندازه، تعداد اعضا و سن متفاوت هستند. علاوه بر آنها، خوشه های موقتی به نام انجمن های ستاره ای وجود دارد. ارتباط گرانشی آنها بسیار ضعیف است که به ناچار منجر به متلاشی شدن و تشکیل تک ستاره های معمولی می شود.