Tiszta időben az éjszakai égbolton sok kis világító fényt – csillagot – láthat. Valójában méretük hatalmas lehet, és több százszor vagy akár ezerszer nagyobb is lehet, mint a Föld mérete. Lehetnek elszigetelten, de néha csillaghalmazt alkotnak.
Mik azok a csillagok?
A csillag egy hatalmas gázgömb. Saját gravitációs ereje képes megtartani. A csillagok tömege általában nagyobb, mint a bolygó tömege. Bennük termonukleáris reakciók játszódnak le, amelyek hozzájárulnak a fénykibocsátáshoz.
A csillagok főként hidrogénből és héliumból, valamint porból keletkeznek. Belső hőmérsékletük elérheti a több millió Kelvin fokot, bár a külső sokkal kevesebb. A gázgolyók mérésének fő jellemzői a következők: tömeg, sugár és fényerő, azaz energia.
Szabad szemmel körülbelül hatezer csillagot láthat az ember (mindegyik féltekén háromezer csillagot). A Földhöz legközelebb eső, amit csak nappal látunk - ez a Nap. 150 millió kilométer távolságra található. Naprendszerünkhöz legközelebbi csillag a Proxima Centauri.
Csillagok és halmazok születése
A csillagközi térben korlátlan mennyiségben jelen lévő por és gáz gravitációs erők hatására összenyomható. Minél erősebben vannak összenyomva, annál nagyobb a hőmérséklet a belsejében. Ahogy az anyag lecsapódik, tömege nő, és ha elegendő egy magreakció végrehajtásához, akkor megjelenik egy csillag.
Gáz- és porfelhőből gyakran több csillag is keletkezik egyszerre, amelyek megragadják egymást egy gravitációs térben, és csillagrendszereket alkotnak. Így vannak kettős, hármas és egyéb rendszerek. Tíznél több csillag alkot egy halmazt.
A csillaghalmaz közös eredetű csillagok csoportja, amelyek a gravitáció révén kapcsolódnak egymáshoz, és a galaxis területén a teljes mozgás. Gömb alakúra és szórványra vannak osztva. A halmazok a csillagokon kívül gázt és port is tartalmazhatnak. A közös eredetű, de a gravitáció által nem összekapcsolt égitestcsoportokat csillagtársulásoknak nevezik.
Felfedezési előzmények
Az emberek ősidők óta figyelik az éjszakai égboltot. Azonban sokáig azt hitték, hogy az égitestek egyenletesen oszlanak el az Univerzum kiterjedésein. A 18. században William Herschel csillagász ismét kihívás elé állította a tudományt azzal, hogy bizonyos területeken egyértelműen több csillag van, mint másokon.
Kicsit korábban kollégája, Charles Messier felfigyelt a ködök létezésére az égen. Teleszkópon keresztül nézem őket, HerschelRájöttem, hogy ez nem mindig van így. Látta, hogy néha a csillagköd csillagok halmaza, amelyek szabad szemmel nézve foltoknak tűnnek. Amit talált, azt „halmoknak” nevezte. Később a galaxis ezen jelenségeinek más nevet találtak – csillaghalmazokat.
Herschelnek körülbelül kétezer klasztert sikerült leírnia. A 19. században a csillagászok megállapították, hogy formájukban és méretükben különböznek egymástól. Ezután gömb alakú és nyitott klasztereket azonosítottak. E jelenségek részletes tanulmányozása csak a XX. században kezdődött.
Nyitott klaszterek
A klaszterek a csillagok számában és alakjában különböznek egymástól. Egy nyitott csillaghalmaz tíztől több ezer csillagig terjedhet. Elég fiatalok, életkoruk csak néhány millió év lehet. Egy ilyen csillaghalmaznak nincsenek jól meghatározott határai, általában spirális és szabálytalan galaxisokban találhatók.
Körülbelül 1100 halmazt fedeztek fel galaxisunkban. Nem élnek sokáig, mivel a gravitációs kapcsolatuk gyenge, és könnyen megszakadhat a gázfelhők közelében való áthaladás vagy más felhalmozódás miatt. Az "elveszett" sztárok szinglivé válnak.
A klaszterek gyakran találhatók spirálkarokon és galaktikus síkok közelében – ahol nagyobb a gázkoncentráció. Egyenetlen, alaktalan élekkel és sűrű, jól körülhatárolható maggal rendelkeznek. A nyílt halmazokat a sűrűség, a belső csillagok fényességében mutatkozó különbségek és a környezetükhöz viszonyított megkülönböztethetőség alapján osztályozzák.
Ballklaszterek
A nyílt csillaghalmazokkal ellentétben a gömb alakú csillaghalmazok határozott gömb alakúak. Csillagaikat sokkal szorosabban köti a gravitáció, és a galaktikus központ körül keringenek, és műholdakként működnek. Ezeknek a klasztereknek a kora sokszorosa a szétszórt klaszterekének, 10 milliárd évtől és még tovább is terjedhet. De számuk lényegesen kisebb, galaxisunkban eddig körülbelül 160 gömbhalmazt fedeztek fel.
Tízezertől egymillióig terjedő csillagot tartalmaznak, amelyek koncentrációja a középpont felé növekszik. Jellemzőjük a gáz és a por hiánya, mivel régen keletkeztek. A gömbhalmazok összes csillaga megközelítőleg azonos fejlődési stádiumban van, ami azt jelenti, hogy a szétszórt csillagokhoz hasonlóan nagyjából egy időben jöttek létre.
A halmazban lévő csillagok nagy sűrűsége gyakran ütközésekhez vezet. Ennek eredményeként a világítótestek szokatlan osztályai alakulhatnak ki. Például amikor egy kettős csillagrendszer tagjai egyesülnek, kék kóbor csillag keletkezik. Sokkal melegebb, mint a többi kék csillag és a halmaz tagjai. Az ütközések más űregzotikumokat is okozhatnak, például kis tömegű röntgen-binárisokat és ezredmásodperces pulzárokat.
Sztárszövetségek
A halmazokkal ellentétben a csillagtársulásokat nem köti össze közös gravitációs tér, néha jelen van, de ereje túl kicsi. Egy időben jelentek meg, és kicsi a koruk, elérik a több tízmillió évet.
Csillagosaz egyesületek nagyobbak, mint a fiatal nyitott klaszterek. A világűrben ritkábbak, és akár több száz csillagot is tartalmazhatnak összetételükben. Közülük körülbelül egy tucat dögös óriás.
A gyenge gravitációs tér nem teszi lehetővé a csillagok számára, hogy hosszú ideig társuljanak. A bomláshoz több százezertől egymillió évig van szükségük - csillagászati mércével ez elhanyagolható. Ezért a csillagtársulásokat ideiglenes képződményeknek nevezik.
Ismert klaszterek
Összesen több ezer csillaghalmazt fedeztek fel, amelyek egy része szabad szemmel is látható. A Földhöz legközelebb a Plejádok (Stozhary) és a Hiádok nyílt halmazai találhatók, amelyek a Bika csillagképben helyezkednek el. Az első körülbelül 500 csillagot tartalmaz, közülük csak hét különböztethető meg speciális optika nélkül. A Hyades Aldebaran közelében található, és körülbelül 130 fényes és 300 gyengén égő tagot tartalmaz.
A nyílt csillaghalmaz a Rák csillagképben szintén az egyik legközelebbi csillaghalmaz. Jásznak hívják, és több mint kétszáz tagja van. A Bölcsőde és a Hiádok sok jellemzője egybeesik, így fennáll annak a lehetősége, hogy ugyanabból a gáz- és porfelhőből alakulnak ki.
Távcsővel könnyen látható az északi féltekén a Coma Berenices csillagképben található csillaghalmaz. Ez az M 53 gömbhalmaz, amelyet 1775-ben fedeztek fel. Több mint 60 000 fényévnyire van. A halmaz az egyik legtávolabbi a Földtől, bár távcsővel könnyen megkülönböztethető. A csillagképben hatalmas számú gömbhalmaz találhatóNyilas.
Következtetés
A csillaghalmazok nagy csillagcsoportok, amelyeket a gravitáció tart össze. Tíztől több millióig terjedő csillagok száma, amelyeknek közös eredete van. Alapvetően gömb alakú és nyitott klasztereket különböztetnek meg, amelyek alakjuk, összetételük, méretük, tagszámuk és életkoruk szerint különbözik egymástól. Rajtuk kívül vannak ideiglenes klaszterek, amelyeket csillagtársításoknak neveznek. A gravitációs kapcsolatuk túl gyenge, ami elkerülhetetlenül a közönséges csillagok bomlásához és kialakulásához vezet.
