Звёздные скопления

Здравствуйте, дорогие ученики. На двух предыдущих уроках мы с вами узнали, что представляют из себя звёзды – метафорически можно сказать, что мы изучили их анатомию. Сегодня же мы рассмотрим их социологию.

Достаточно малая часть звёзд живут в одиночку, подобно нашему Солнцу. Гораздо чаще звёзды живут, объединяясь в кратные системы и скопления.

В кратной звёздной системе звёзды движутся по замкнутой орбите и тесно гравитационно связаны между собой. Подавляющее большинство кратных звёздных систем – это двойные системы, то есть системы из двух звёзд. В таких системах две звезды движутся по замкнутым эллиптическим орбитам вокруг общего центра масс.

Система двойной звезды очень устойчива, если отсутствуют приливные эффекты и передача массы от одной звезды к другой. А вот устойчивую систему из большего количества звёзд создать сложнее. В системе тройных звёзд, как правило, близко расположены две звезды, а третья звезда представляет собой нечто вроде спутника, находясь на бóльшем расстоянии от пары. Такой принцип называется иерархическим. В кратной иерархической звёздной системе звёзды могут делиться на группы, которые вращаются вокруг их общего центра масс. Сами группы также могут быть иерархическими. Достаточно сложно описать законы их движения.
Укрупним же масштаб наблюдения и перейдём от систем к скоплениям. Скопления звёзд – это группы звёзд, связанных между собой силами гравитации и движущихся в галактике как единое целое. Существуют два существенно отличающихся друг от друга типа звёздных скоплений: рассеянные и шаровые.

Найти рассеянное скопление на небе несложно. На таком участке неба концентрация звёзд усилена, так как звёзды в скоплении находятся рядом. Правда, есть вероятность спутать скопление с созвездием, где звёзды лишь в проекции расположены близко друг к другу, а сами находятся на разном расстоянии от Солнечной системы. Чтобы не ошибиться в этом, астрономы изучают движение звёзд и измеряют расстояние до них.

Рассеянные звёздные скопления могут насчитывать от нескольких десятков до нескольких тысяч звёзд, а их протяженность может варьироваться от 6 до 30 световых лет. К тому же, звёзды в рассеянном скоплении появились из одного и того же газопылевого облака и примерно в одно и то же время – потому они имеют схожий химический состав. Существующие между ними различия объясняются разным ходом развития этих звёзд, а это, как вы знаете из прошлой лекции, обусловлено их разной массой. Впрочем, возраст звёзд в рассеянных скоплениях сравнительно юн, в них практически не встречается старых звёзд.

Хоть рассеянные скопления и связаны между собой силой гравитации, под действием гравитации сторонних небесных тел они могут распадаться.
Шаровые звёздные скопления. Они получили своё название из-за внешнего вида – они имеют ярко выраженную сферическую форму с усилением концентрации звёзд к центру.

В центрах шаровых звёздных скоплений степень концентрации звезд в тысячи раз превосходит концентрацию звёзд в близких к Солнечной системе областях. Там происходят столкновения или образование двойных систем – когда столкновение двух звезд приводит не к разрушению, а к гравитационному взаимозахвату.

Количество звёзд в шаровых скоплениях огромно: от сотен тысяч до нескольких миллионов. Диаметр – от 60 до 300 световых лет. Возраст этих скоплений очень велик – более 10 миллиардов лет. Чуть меньше, чем возраст Вселенной. Они образовались на раннем этапе формирования нашей галактики – ведь протогалактический газ был сферической формы. Звёзды в шаровых скоплениях очень стары, в них очень мало тяжелых элементов и тем более металлов – ведь такие элементы образуются лишь после вспышек сверхновых.

 

Урок 11.