Отворен звезден куп: определение, характеристики и известни примери

Отворени звездни купове: определение, характеристики, формиране, възраст и известни примери в Млечния път като Плеядите и Хиадите.

Отвореният звезден куп, известен също като галактически куп, е група от няколкостотин или хиляди звезди. Те са на приблизително еднаква възраст и са се образували от един и същ гигантски молекулярен облак. Типичните маси на отворените купове варират от няколко десетки до няколко хиляди слънчеви маси; някои много малки групи понякога се квалифицират като асоциации, а най-големите — като масивни клъстери.

Образуване и ранни етапи

Отворените купове се формират в плътните ядра на молекулярните облаци, където гравитацията предизвиква колапс на части от газа. Някои млади купове все още могат да се намират в остатъчния молекулярен облак и да го осветяват, създавайки област H II. В ранните етапи радиационното налягане и звездните ветрове от масивните звезди разпръскват околния газ; обикновено около 10 % от масата на газовия облак се превръща в звезди, преди остатъчният газ да бъде изгонен.

Характеристики

• Еднаква възраст и химичен състав: Членовете на купа обикновено имат сходна възраст и близък химичен състав, защото произхождат от един и същ облак. Това прави отворените купове ценни за изучаване на звездната еволюция и химичната еволюция на галактиките.
• Местоположение: Повечето отворени купове се срещат в диска на спиралните и неправилните галактики, особено в спиралните рамен, където се наблюдава активно звездообразуване. В Млечния път са открити повече от 1100 отворени клъстера, а се предполага, че съществуват и много други; съвременни небесни мисии и големи фотометрични проучвания (например Gaia) доведоха до откриването на още стотици и хиляди кандидати.
• Вътрешна динамика: Отворените клъстери са слабо гравитационно свързани помежду си и показват явления като масова сегрегация (по-масивни звезди мигрират към центъра) и динамично релаксиране.
• Разнообразие на звездите: В много млади купове присъстват масивни O- и B-тип звезди, образуващи силно ултравиолетово лъчение; в по-стари купове тези масивни звезди вече са еволюирали в гиганти или са експлодирали като свръхнови.

Живот и разпад

Отворените клъстери обикновено оцеляват от няколко десетки милиона до няколкостотин милиона години. Те са подложени на вътрешни процеси като динамично релаксиране и масова загуба на членове чрез „изпаряване“ и на външни влияния като близки срещи с други купове, молекулярни облаци и приливни сили от галактиката. В резултат на това много купове се разрушават, а техните звезди се разпръскват в галактическия диск. Най-масивните и компактни отворени купове понякога могат да оцелеят за няколко милиарда години.

Наблюдение и научна значимост

Отворените купове служат като лаборатории за астрономите. Тъй като звездите в един куп са със сравнима възраст и металност, техните наблюдавани свойства — като цветове и яркости — се поставят върху цвет-мagnitude диаграма (CMD), за да се определи точна възраст чрез положението на главно-последователния „turn-off“. Подобни анализи позволяват да се извлекат разстояния, възрасти и химически изобилия. Съвременни каталози и мисии (напр. Gaia) използват собствено движение, паралакси и радиални скорости за откриване и потвърждение на членство в купове.

Разлика между отворени и кълбовидни купове

За разлика от тях по-масивните кълбовидни звездни купове упражняват по-силно гравитационно привличане върху своите членове и са много по-стари и по-плътни, затова могат да оцелеят дълго време. Отворени купове са открити само в спирални и неправилни галактики, в които се наблюдава активно звездообразуване.

Известни примери

Някои отворени клъстери са достатъчно ярки и близо до нас, за да имат историческо и визуално значение. Редица отворени купове, като Плеядите (приблизително 100 милиона години), Хиадите (около 600–700 милиона години) или купът Алфа Персей (Melotte 20, ~50–70 милиона години), се виждат с невъоръжено око и служат като добре изучени примери за изучаване на звездната еволюция и динамика.

Като цяло, отворените купове са ключови обекти за разбиране на процесите на звездообразуване, динамиката на галактичния диск и химическата еволюция на галактиките. Непрекъснатите наблюдения и големите астрономически проучвания продължават да разширяват списъка с известни купове и да задълбочават нашето знание за тяхната роля във Вселената.

Звезден куп NGC 3572 и околностите му.

Въпроси и отговори

В: Какво представлява отвореният звезден куп?

О: Откритият звезден куп, известен също като галактически куп, е група от няколкостотин или хиляди звезди, които са на приблизително еднаква възраст и са се образували от един и същ гигантски молекулярен облак.

В: Колко отворени звездни купове са открити в галактиката Млечен път?

О: В галактиката Млечен път са открити повече от 1100 отворени клъстера.

В: Как отворените купове се държат заедно?

О: Отворените клъстери са слабо свързани помежду си чрез взаимно гравитационно привличане, но могат да бъдат разрушени от близки срещи с други клъстери и газови облаци.

В: Колко дълго обикновено оцеляват отворените купове?

О: Отворените клъстери обикновено оцеляват няколко стотин милиона години, а най-масивните - няколко милиарда години.

В: По-голяма или по-малка е вероятността кълбовидните купове да оцелеят от отворените?

О: Кълбовидните звездни купове упражняват по-силно гравитационно привличане върху своите членове, така че могат да оцелеят по-дълго от отворените купове.
В: В кои видове галактики се срещат отворени звездни купове? О: Открити звездни купове са открити само в спирални и неправилни галактики, в които се наблюдава активно звездообразуване.

В: Какво се случва, когато млади отворени звездни купове се образуват в молекулярни облаци? О: Младите отворени звездни купове осветяват молекулярния облак, в който се образуват, и създават област H II. С течение на времето радиационното налягане от клъстера ще разпръсне молекулярния облак.


обискирам