Ce este un cluster globular? / Astronomy Essentials

campania anuală de finanțare a mulțimii EarthSky este în desfășurare. În 2020, donăm 8,5% din toate veniturile primite către niciun copil înfometat. Faceți clic pentru a afla mai multe și a dona.

clusterele globulare sunt strâns împachetate, colecții simetrice de stele, orbitând mai ales în halourile stelare extinse care înconjoară majoritatea galaxiilor spirale. Roiurile globulare conțin unele dintre cele mai vechi stele dintr-o galaxie și se crede că s-au format la începutul istoriei sale. S – ar putea ca – atunci când s-a format pentru prima dată-o galaxie spirală precum Calea Lactee să fi fost cândva un nor amorf de gaz și praf? Ar fi putut primele sale Stele să se adune în grupuri globulare? Ar fi putut aceste clustere să rămână puse în halo în jurul centrului unei galaxii, în timp ce restul galaxiei care se învârtea se aplatiza și forma brațe spiralate? Acest scenariu ar explica de ce clusterele globulare orbitează în haloul unei galaxii și conțin cele mai vechi stele ale sale.

dar faptul este că nimeni nu știe exact cum s-au format clusterele globulare și ce rol, dacă există, au jucat în dezvoltarea galaxiilor. Știm că roiurile globulare sunt cele mai vechi, mai mari și mai masive tipuri de roiuri stelare și că ele conțin cele mai vechi stele. Vârsta lor poate fi demonstrată prin lipsa lor aproape completă a ceea ce astronomii numesc metale, adică elemente mai grele decât hidrogenul și heliul prezente în universul timpuriu înainte de nașterea primelor stele și galaxii. Elementele mai grele au fost forjate în interiorul stelelor.

clusterele globulare sunt mari. Ele pot ajunge la 300 de ani-lumină în diametru și conțin 10 milioane de stele. Spre deosebire de roiurile de stele deschise – care conțin stele frate, împrăștiate prin discul galaxiei noastre și probabil alte galaxii – roiurile globulare sunt mari, simetrice și vechi, ca cele mai vechi și mai stabile cetățeni ai unui oraș pământesc.

iată câteva modalități prin care roiurile stelare globulare și roiurile stelare deschise sunt diferite:

roiurile stelare globulare au o formă foarte simetrică și sunt cele mai dense spre centrele lor. Grupurile de stele deschise au o formă mai neregulată.

clusterele globulare orbitează în haloul galaxiei noastre, centrat pe centrul galaxiei și extinzându-se deasupra și dedesubtul discului galactic. Grupurile de stele deschise tind să orbiteze în interiorul discului.

roiurile stelare globulare conțin sute de mii de stele, iar unele – cum ar fi Omega Centauri, prezentate mai sus – conțin milioane de stele. Grupurile de stele deschise tind să conțină doar sute de stele.

propria noastră cale Lactee are în jur de 150 de clustere globulare, cu probabil mai multe descoperiri în așteptare, ascunse de praful galactic. Galaxia noastră spirală vecină în direcția constelației Andromeda-M31 sau galaxia Andromeda – pare să aibă în jur de 300 de clustere globulare. Unele galaxii eliptice în formă de fotbal au și clustere globulare, cum ar fi M87 în direcția constelației Fecioara, acasă la gaura neagră supermasivă care a fost faimoasă imaginată de Telescopul Event Horizon în 2019. Această galaxie eliptică gigantică, M87, a fost estimată să posede aproximativ 15.000 de clustere globulare, peste 1.000 fiind observate direct telescopic până acum.

clusterele globulare orbitează galaxiile în orbite care sunt extrem de excentrice și foarte înclinate spre planul galactic. Orbitând în „periferia” unei galaxii, durează probabil câteva sute de milioane de ani pentru a finaliza o singură orbită. Într-un telescop, un cluster globular arată ca o minge fuzzy, cu stele individuale la periferie care se îmbină într-o minge solidă de lumină spre centru. Cu toate acestea, acest lucru se datorează pur și simplu faptului că stelele sunt atât de apropiate încât nu pot fi rezolvate individual telescopic. În centrul unui cluster globular, stelele pot atinge o densitate cuprinsă între 100 și 1.000 de stele pe parsec cubic. Acest lucru este în contrast cu densitatea stelelor din apropierea Soarelui nostru, estimată la aproximativ 0,14 stele pe parsec cub. Dacă ați sta pe o planetă care orbitează o stea într-un cluster globular, cerul dvs. de noapte ar fi extrem de aglomerat de stele din apropiere!

stelele din grupurile globulare sunt cei mai vechi locuitori ai galaxiei, cuprinzând o populație de ceea ce astronomii numesc Populația II Stele. Cei a căror vârstă a fost măsurată au între 11 și 13 miliarde de ani, făcându-i aproape la fel de bătrâni ca galaxia însăși. Nu este surprinzător că multe dintre aceste stele antice au evoluat în stele uriașe, umflate, roșii, așa cum va face soarele nostru în câteva miliarde de ani. Stelele sunt extrem de sărace în metale, adică-în limbajul ciudat al astronomiei – au cantități mici de materiale mai grele decât heliul în comparație cu mediul interstelar înconjurător (astronomii se referă la toate elementele mai grele decât heliul ca „metale”). Deoarece elementele mai grele sunt făcute în interiorul stelelor – și apoi răspândite în mediul interstelar prin explozii de supernove – această cantitate mică de metale este exact ceea ce s-ar aștepta în mod normal de la astfel de stele vechi. În alte lumi, stelele populației II constau aproape exclusiv din hidrogen și heliu, materialele care au fost prezente în universul timpuriu.cu toate acestea, există un mister: clusterele globulare au, de asemenea, „anomalii de abundență” ale metalelor mai grele, ceea ce înseamnă că există elemente prezente care se găsesc în altă parte, în stele care s-au format mai recent. În special, se pare că există excese de sodiu, carbon, oxigen și aluminiu, metale mai grele precum stronțiu, ytriu, bariu și Europiu fiind prezente și în unele grupuri. Aceste anomalii nu au fost explicate în mod satisfăcător, deși au existat mai multe explicații prezentate, cum ar fi prezența timpurie a stelelor supermasive .cel mai faimos cluster globular din emisfera nordică este M13 din constelația lui Hercule, denumit uneori Marele Cluster Globular, care a fost descoperit de Edmond Halley în 1714. Charles Messier l-a adăugat ulterior în celebrul său catalog în 1764. În telescoapele de amatori, este un mic petic neclar de lumină, la aproximativ 22.000 de ani lumină de pământ. În centrul acestui cluster, stelele orbitează atât de strâns încât ocazional se ciocnesc, moartea lor ducând la crearea de noi stele cunoscute sub numele de „rătăcitori albastri.”Această populație stelară este singurul tip de stele mai noi din grupurile globulare.

alte grupuri globulare de note sunt M22 în Săgetător – unul dintre cele mai strălucitoare de pe cer – M5 în Serpens și M12 în Ophiuchus. Multe dintre cele mai mari și mai strălucitoare clustere globulare ale cerului de noapte sunt cel mai bine văzute în nopțile de primăvară și apar adesea în așa-numitele „maratoane Messier.”

clusterele globulare sunt o priveliște minunată chiar și în cele mai mici Telescoape, deși este nevoie de un instrument mare pentru a rezolva stelele individuale spre centrele lor.

când te uiți la ele, vezi populații de stele născute în copilăria galaxiei noastre!

linia de fund: clusterele globulare sunt colecții sferice de stele, care orbitează mai ales în haloul stelar al galaxiilor spirale. Galaxia noastră Calea Lactee are aproximativ 150 de globule, care conțin unele dintre cele mai vechi stele ale galaxiei noastre.