Mi a globuláris klaszter? / Astronomy Essentials

EarthSky éves tömegfinanszírozási kampánya folyamatban van. 2020 – ban az összes bejövő bevétel 8,5% – át adományozzuk a nem éhes gyerekeknek. További információért és adományozásért kattintson ide.

A gömbhalmazok szorosan tömött, szimmetrikus csillaggyűjtemények, amelyek többnyire a legtöbb spirális galaxist körülvevő kiterjesztett csillaghalókban keringenek. A gömbhalmazok a galaxis néhány legrégebbi csillagát tartalmazzák, és úgy gondolják, hogy története elején alakultak ki. Lehet, hogy-amikor először alakult ki-egy spirális galaxis, mint a Tejútunk, egykor amorf gáz-és porfelhő volt? Lehet, hogy első csillagai globuláris klaszterekbe gyűltek össze? Lehet, hogy ezek a klaszterek a galaxis középpontja körül maradtak a halo-ban, mivel a forgó galaxis többi része kilapult és spirális karokat alakított ki? Ez a forgatókönyv megmagyarázná, hogy a gömbhalmazok miért keringenek egy galaxis halo-jában, és miért tartalmazzák a legrégebbi csillagokat.

de az a tény, hogy senki sem tudja pontosan, hogyan alakultak ki a globuláris klaszterek, és milyen szerepet játszottak a galaxisok fejlődésében. Tudjuk, hogy a gömbhalmazok a legrégebbi, legnagyobb és legnagyobb tömegű csillaghalmazok, és a legrégebbi csillagokat tartalmazzák. Korukat a csillagászok által fémeknek nevezett szinte teljes hiányuk bizonyítja, vagyis az első csillagok és galaxisok megszületése előtt a korai világegyetemben jelen lévő hidrogénnél és héliumnál nehezebb elemek. A nehezebb elemeket csillag belső terekben kovácsolták.

a gömbhalmazok nagyok. Ezek átmérője elérheti a 300 fényévet, és 10 millió csillagot tartalmaznak. Ellentétben a nyílt csillaghalmazok tartalmazó testvér csillagok, szétszórva a lemez a galaxy s feltehetően más galaxisok – gömb alakú klaszterek nagy, szimmetrikus, idős, mint egy földi város legrégebbi higgadt polgárok.

Íme néhány módja annak, hogy a globuláris csillaghalmazok és a nyílt csillaghalmazok eltérőek legyenek:

a gömb alakú csillaghalmaz nagyon szimmetrikus, és a középpontjaik felé sűrűbb. A nyílt csillaghalmazok szabálytalanabbak.

A gömbhalmazok a galaxisunk halo-jában keringenek, középpontjuk a galaxis középpontja, és a Galaktikus lemez felett és alatt tágulnak. A nyílt csillagfürtök általában a lemezen keringenek.

a globuláris csillaghalmazok több százezer csillagot tartalmaznak, néhány – mint a fent látható Omega Centauri – pedig több millió csillagot tartalmaz. A nyílt csillaghalmazok általában csak több száz csillagot tartalmaznak.

saját Tejútunk körülbelül 150 gömbhalmazt tartalmaz, amelyek talán több felfedezésre várnak, a galaktikus por által elrejtve. A szomszédos spirális galaxisunk az Andromeda csillagkép irányában – M31 vagy az Andromeda galaxis-úgy tűnik, hogy körülbelül 300 gömbhalmaza van. Néhány futball alakú, elliptikus galaxisnak is vannak globuláris klaszterei, mint például az M87 a Virgo konstelláció irányában, a szupermasszív fekete lyuk otthona, amelyet 2019-ben az Event Horizon Telescope híresen imagált. Ennek az óriási elliptikus galaxisnak, az M87-nek a becslések szerint körülbelül 15 000 gömbhalmaza van, eddig több mint 1000-et közvetlenül megfigyeltek teleszkóposan.

a gömbhalmazok a galaxisok pályáján keringenek, amelyek rendkívül excentrikusak és erősen hajlamosak a Galaktikus síkra. A galaxis “külvárosában” keringve talán néhány száz millió évbe telik, hogy egyetlen pályát teljesítsenek. Egy teleszkópban egy gömbhalmaz úgy néz ki, mint egy fuzzy labda, a periférián lévő egyes csillagok szilárd fénygolyóvá egyesülnek a központ felé. Ez azonban egyszerűen azért van, mert a csillagok annyira közel vannak egymáshoz, hogy nem lehet őket külön-külön megoldani. Egy gömbhalmaz közepén a csillagok köbcentiméterenként 100-1000 csillag sűrűséget érhetnek el. Ez ellentétben áll a napunk közelében lévő csillagok sűrűségével, becslések szerint körülbelül 0, 14 csillag / köbös parsec. Ha egy csillag körül keringő bolygón állna egy gömbhalmazban, az éjszakai égboltja rendkívül zsúfolt lenne a közeli csillagokkal!

a globuláris klaszterek csillagai a galaxis legősibb lakosai, amelyek egy olyan populációt tartalmaznak, amelyet a csillagászok II. Azok, akiknek életkorát mérték, 11-13 milliárd évesek, majdnem olyan öregek, mint maga a galaxis. Nem meglepő, hogy ezek közül az ősi csillagok közül sok hatalmas, dagadt vörös óriás csillagokká fejlődött, ahogy a napunk néhány milliárd év alatt megteszi. A csillagok rendkívül fémszegények, vagyis – a csillagászat sajátos nyelvén – apró mennyiségű anyaguk van, amely nehezebb, mint a hélium a környező csillagközi közeghez képest (a csillagászok a héliumnál nehezebb elemekre “fémekként”utalnak). Mivel a nehezebb elemek a csillagok belsejében készülnek – majd szupernóva robbanások révén elterjednek a csillagközi közegben-ez a fémek csekély mennyisége pontosan az, amit általában elvárnak az ilyen régi csillagoktól. Más világokban a Population II csillagok szinte kizárólag hidrogénből és héliumból állnak, a korai világegyetemben jelen lévő anyagokból.

van azonban egy rejtély: a globuláris klasztereknek a nehezebb fémek “bőség-anomáliái” is vannak, ami azt jelenti, hogy vannak olyan elemek, amelyek máshol találhatók, a csillagokban, amelyek a közelmúltban alakultak ki. Különösen úgy tűnik, hogy mérsékelje a nátrium -, szén-dioxid, oxigén, alumínium, a nehezebb fémek, mint a stroncium, ittrium, bárium, valamint europium is, hogy jelen egyes klaszterek. Ezeket az anomáliákat nem sikerült kielégítően megmagyarázni, bár számos magyarázatot terjesztettek elő, például a szupermasszív csillagok korai jelenlétét .

az északi féltekén a leghíresebb gömbhalmaz az M13 a Hercules konstellációjában, amelyet néha nagy Gömbhalmaznak neveznek, amelyet Edmond Halley 1714-ben fedezett fel. Charles Messier később 1764-ben tette hozzá híres katalógusába. Az amatőr teleszkópokban ez egy kis fuzzy fényfolt, mintegy 22 000 fényévnyire a Földtől. Ennek a klaszternek a közepén a csillagok olyan szorosan keringenek, hogy alkalmanként ütköznek, haláluk új csillagok létrehozásához vezet, amelyeket “kék kóboroknak” neveznek.”Ez a csillagpopuláció az egyetlen újabb csillag a globuláris klaszterekben.

más gömbhalmazok a Nyilasban található M22-az egyik legfényesebb az égen-M5 a Serpensben, az M12 pedig Ophiuchusban. Az éjszakai égbolt legnagyobb és legfényesebb gömbhalmazai közül sok a tavaszi éjszakákon tekinthető meg a legjobban, és gyakran szerepel az úgynevezett “Messier maratonokon”.”

a globuláris klaszterek csodálatos látványt nyújtanak még a legkisebb távcsövekben is, bár nagy eszközre van szükség az egyes csillagok központjaik felé történő megoldásához.

amikor rájuk nézel, a galaxisunk csecsemőkorában született csillagok populációit látod!

alsó sor: a globuláris klaszterek a csillagok gömb alakú gyűjteményei, amelyek többnyire a spirális galaxisok csillaghalójában keringenek. A Tejútrendszer galaxisunk körülbelül 150 globulárral rendelkezik, amelyek galaxisunk néhány legrégebbi csillagát tartalmazzák.