Звёздные скопления
Чем отличаются рассеянные и шаровые звёздные скопления, как по ним определяют возраст звёзд и что про них узнали благодаря Gaia.
Звёзды редко рождаются поодиночке. Из одного молекулярного облака («Межзвёздная среда») возникает сразу сотня или тысяча звёзд, и пока они связаны тяготением, мы видим звёздное скопление. Звёзды в нём — «ровесники» с одинаковым химическим составом и расстоянием до нас, что делает скопления лабораторией эволюции звёзд.
Два типа
- Рассеянные скопления — от нескольких десятков до нескольких тысяч молодых звёзд в диске Галактики. Они рыхлые и со временем распадаются, так как звёзды разбегаются. Известно более тысячи таких скоплений.
- Шаровые скопления — плотные шары из десятков тысяч и миллионов очень старых звёзд, возрастом около 10–13 млрд лет. В Млечном Пути известно около 150 шаровых скоплений, они обращаются вокруг центра Галактики в гало («Галактики»). Самое массивное — Омега Центавра, там миллионы звёзд.
Известные примеры
- Плеяды (M45) — молодое рассеянное скопление в Тельце, около 440 световых лет, возраст порядка 100 млн лет. Видно невооружённым глазом.
- Гиады — ближайшее к нам скопление, около 150 световых лет, возраст порядка 600–700 млн лет.
- M13 в Геркулесе — яркое шаровое скопление, видимое в небольшой телескоп.
- Омега Центавра — крупнейшее шаровое скопление Галактики; в Южном полушарии видна как нечёткая звезда.
Как по скоплению определяют возраст
Если нанести звёзды скопления на диаграмму Герцшпрунга — Рассела, они лягут в виде чёткой линии главной последовательности. Массивные звёзды живут меньше, поэтому верхняя часть линии «отваливается» — звёзды уходят в гиганты. По положению этого «поворота» вычисляют возраст всего скопления («Эволюция звёзд»). Возраст самых старых шаровых скоплений — важная проверка для оценки возраста Вселенной («Большой взрыв»).
Чем помогла Gaia
Космический телескоп Gaia измерил расстояния и движения звёзд так точно, что скопления удалось отделить от фона и выявить сотни ранее неизвестных. Он показал и «хвосты» скоплений — потоки звёзд, которые они теряют. А «Хаббл» и «Уэбб» разглядывают плотные ядра шаровых скоплений, где звёзды сталкиваются и порождают экзотические пары.
Что скопления дают науке
Ровесницы по возрасту и составу, звёзды скопления позволяют проверять модели звёздной эволюции и калибровать расстояния («Расстояния до звёзд»). В шаровых скоплениях ищут двойные системы с чёрными дырами и миллисекундные пульсары: плотность там такова, что звёзды часто сближаются.