какие звездные скопления называют шаровыми
Что такое шаровое скопление?
Шаровидное скопление М5, видимое космическим телескопом Хаббла.
Шаровидные скопления большие. Они могут достигать 300 световых лет в диаметре. В отличие от открытых звездных скоплений, содержащих несколько сотен молодых, родственных звезд, разбросанных по диску нашей галактики и, предположительно, других галактик, шаровые скопления большие, симметричные и старые, как самые старые и уравновешенные жители земного города.
Здесь снова M13. Обратите внимание на его очень симметричную структуру, которая типична для шаровых звездных скоплений.
Шаровые скопления вращаются по галактикам на орбитах, которые сильно эксцентричны и сильно наклонены к плоскости галактики. Находясь на орбите «окраины» галактики, им требуется, возможно, несколько сотен миллионов лет, чтобы завершить одну орбиту. В телескопе шаровое скопление выглядит как нечеткий шар, а отдельные звезды на периферии сливаются в сплошной шар света к центру. Однако это происходит просто потому, что звезды настолько близко друг к другу, что их невозможно разделить индивидуально с помощью телескопа. В центре шарового скопления звезды могут достигать плотности от 100 до 1000 звезд на кубический парсек. Это отличается от плотности звезд вблизи нашего Солнца, оцениваемой примерно в 0,14 звезды на кубический парсек. Если бы вы стояли на планете, вращающейся вокруг звезды в шаровом скоплении, ваше ночное небо было бы чрезвычайно переполнено близко расположенными звездами!
Это изображение космического телескопа Хаббла показывает ядро большого шарового скопления Мессье 13 в созвездии Геркулеса.
Однако есть и загадка: шаровые скопления также имеют «аномалии изобилия» более тяжелых металлов, то есть присутствуют элементы, которые встречаются в других местах, в звездах, образовавшихся совсем недавно. В частности, в некоторых скоплениях также присутствуют избытки натрия, углерода, кислорода и алюминия, а также более тяжелые металлы, такие как стронций, иттрий, баррий и европий. Эти аномалии не были удовлетворительно объяснены, хотя было выдвинуто несколько объяснений, таких как раннее присутствие супермассивных звезд.
Шаровые скопления являются прекрасным зрелищем даже в самых маленьких телескопах, хотя большой инструмент необходим для разрешения отдельных звезд по направлению к их центрам.
Когда вы смотрите на них, вы видите популяции звезд, рожденных в младенчестве нашей галактики!
Астрономы-любители с удовольствием разглядывают шаровые скопления в свои маленькие телескопы.
Шаровые скопления звезд и где они встречаются
Что представляют собой шаровые скопления? Из самого названия, очевидно, что это объединение звёздных тел по форме напоминающее шар.
По определению, в астрономии это скопление звезд, которые связаны между собой гравитационными силами и вращаются вокруг галактического центра. Можно сказать, что такая группа светил движется, как спутник.
Шаровое скопление звезд
Звёздное скопление является группой, в которой каждый звездный объект связан с соседним гравитационным полем. К тому же, они образованы из одного гигантского молекулярного облака. А их движение едино, как одно целое.
Галактический центр — небольшая область в центральной части галактики, в которой рождаются светила и находится ядро звёздной системы.
Помимо этого, существуют рассеянные скопления. Но они отличаются более слабой гравитацией между элементами.
Какие особенности имеют шаровые скопления
Вероятно, поэтому в Млечном Пути шаровые скопления, в значительной мере, сосредоточены непосредственно вблизи ядра. Также их большое количество лежит в области вокруг галактического ядра.
По оценке учёных, концентрация в центральных районах таких соединениях может быть от 100 до 1000 звёзд на один кубический парсек. Причем расстояние между элементами примерно 3-4,5 трлн км.
Как оказалось, шаровые скопления имеют диаметр 20-60 парсек, а масса примерно от десяти до миллиона солнечных масс.
Гигантские скопления звезд во вселенной называются Галактика.
Классификация классов концентрации по Шепли-Сойер
Разумеется, если что-то не в единичном экземпляре, человек выделит группу из этого по каким-либо признакам. Так мы устроены, так нам проще.
Благодаря деятельности и исследованиям астрономов, шаровые скопления разгруппировали на отдельные категории.
Данное распределение основано на содержании объектов, входящих в объединение. Где выделены классы от 1 до 12 в порядке уменьшения.
Молекулярное облако РО Змееносца
Какие звезды входят в шаровые скопления
На самом деле, на небе такое скопление звезд состоит из сотен тысяч светил, которые имеют низкую металличность. Более того, их количество может доходить и до миллиона.
К тому же, некоторых могут содержать нейтронные звёзды и чёрные дыры.
По правде говоря, их образуют разные по возрасту тела. Но, в значительной степени, они очень взрослые.
Изучение
На данный момент, природа возникновения этих космических объектов изучена не до конца. Так как остаётся открытым вопрос какие звезды входят в шаровые скопления. Точнее состоят ли они из светил одного возраста или включают тела, которые уже прошли множество циклов.
Хотя в большинстве случаев звёзды находятся примерно на одном этапе эволюции. Что позволяет предположить об одном времени их формирования. Однако некоторые соединения содержат различные по возрасту элементы.
Скопление M 80 в созвездии Скорпиона
В результате наблюдений выделили одну закономерность. Шаровые скопления появляются в звездообразующих областях космоса. Где, соответственно, межзвёздная среда более плотная.
Прежде всего, они их много в районах со вспышками звёздообразования и в галактиках, взаимодействующих друг с другом.
Между тем, в шаровых группах не происходит активного образования звёзд. А значит, они представляют собой очень старые объекты Вселенной и состоят из тел преклонного возраста.
Вдобавок химический состав и вытянутые орбиты указывают на то, что они зародились примерно в одно время с самой Галактикой. Проще говоря, это древнейшие элементы космического пространства. Стоит отметить, что их возраст составляет 10-20 млрд лет.
По правде, шаровые скопления не редко встречаются во Вселенной. Например, Млечный Путь вмещает более 150 сферичных групп, которые сформировались приблизительно 10 млрд лет назад. По данным учёных, в их элементах мало тяжёлых элементов и их высокая плотность. Из-за этого не может быть и речи про планетообразование в таких областях.
К примеру, из рассеянных самым известным является скопление Плеяды из созвездия Тельца. Между прочим, это одно из ближайших к нам подобных образований.
А к сферическим относятся, в основном, такие объекты Мессье, как М2, М4, М5, М13 и другие.
Сегодня мы узнали, что такое шаровые образования и в каких звездных скоплениях больше звезд. Безусловно, их исследование играет важную роль в изучении эволюции светил, возраста Вселенной, галактических формированиях и структурах.
Без сомнения, звёздные группы очень интересные и красочные объекты.
Шаровые звездные скопления
Шаровые скопления – симметричные образования, которые имеют ярко выраженное ядро с множеством близко расположенных друг к другу звезд. Все они связаны между собой силами взаимного притяжения.
Всего в нашей звездной системе известно около 150 шаровых скоплений, каждое их которых включает 104–106 звезд. Их отличает высокая концентрация звезд, приблизительно 0,4 звезды на кубический парсек. Большинство шаровых скоплений можно обнаружить на расстоянии не более 10 кпк от галактического центра.
История
Иоганн Абрахам Иле – астроном-любитель из Германии, который первым обнаружил шаровое скопление галактик М22. Случилось это в 1665 году, поэтому из-за плохого качества аппаратуры было тяжело различить отдельные звезды. Это получилось сделать у Шарля Мессье, который наблюдал за М4.
К 1782 году было обнаружено 33 шаровых звездных скопления. Тогда у Уильяма Гершеля получилось различить отдельные звезды благодаря использованию большого телескопа. Именно этот английский астроном смог обнаружить еще 37 шаровых скоплений.
Во второй половине прошлого века астрономы начали поиск черных дыр в шаровых скоплениях, но первое значимое открытие произошло только после появления телескопа Хаббл. Тогда ученые предположили, что в шаровом скоплении М15 есть черная дыра промежуточной массы.
К 2011 году в Млечном Пути выявлено 157 шаровых скоплений звезд.
Из чего состоят шаровые скопления?
Шаровые скопления включают в себя сотни тысяч звезд с пониженной металличностью, у которых отсутствует газ и пыль.
Из-за высокой плотности звезд в шаровых скоплениях часто случаются близкие прохождения и столкновения. Поэтому там можно наблюдать появление некоторых экзотических классов звезд, к числу которых относятся миллисекундные пульсары и голубые отставшие звезды.
Шаровое скопление Омега Центавра. Источник изображения: NASA
4glaza.ru
Август 2020
Использование материала полностью для общедоступной публикации на носителях информации и любых форматов запрещено. Разрешено упоминание статьи с активной ссылкой на сайт www.4glaza.ru.
Производитель оставляет за собой право вносить любые изменения в стоимость, модельный ряд и технические характеристики или прекращать производство изделия без предварительного уведомления.
Другие обзоры и статьи о телескопах и астрономии:
Обзоры оптической техники и аксессуаров:
Статьи о телескопах. Как выбрать, настроить и провести первые наблюдения:
Все об основах астрономии и «космических» объектах:
Как наблюдать за шаровыми скоплениями
Шаровые скопления – особенности и хитрости наблюдения: выбор телескопа, окуляра, фильтров, список интересных скоплений каталога Мессье и NGC, 10 самых красивых.
Шаровые скопления можно с уверенностью назвать наиболее яркими и эффектными объектами ночного неба. Их название происходит от их сферической формы. Эти наполненные звездами шары сформированы из миллионов древних звезд, большая часть из которых представляет собой красные гиганты. Недавние исследования шаровых скоплений показали, что возраст некоторых объектов данного типа равен 15 миллиардам лет, что абсолютно не соответствует актуальной сегодня модели Вселенной. Согласно ей, возраст нашей Вселенной не превышает 13,7 миллиардов лет. Данный факт всколыхнул волну научных диспутов. Чуть позже ученые пересмотрели возраст шаровых скоплений, сегодня научное сообщество придерживается мнения о том, что они существуют не более 11 миллиардов лет. Но, тем не менее, каждое наблюдение за шаровыми скоплениями вызывает размышления о древности этого мира.
Шаровое скопление Мессье 22 (NGC 6656)
Шаровые скопления представляют собой симметричные образования с ярким ядром и огромным количеством звезд, расположенных на минимальном расстоянии друг от друга. При этом существует закономерность – чем ближе к центру, тем выше плотность звезд. А у границ она медленно снижается, пока не сходит на нет. Средний размер шаровых скоплений варьируется от 100 до 200 парсеков.
На данный момент существуют данные о 189 шаровых скоплений нашей галактики. Все они каталогизированы. 13% всей скоплений располагаются в созвездии Стрелец, в самом центре Млечного Пути.
Впрочем, шаровые скопления имеются и в иных галактиках. К примеру, скопление G1 в галактике Андромеды (M31) можно исследовать с помощью простого телескопа любительского уровня.
Мессье 31, галактика Андромеда и шаровое скопление Мессье 32
Удивительно, но по результатам недавно проведенных исследований, шаровые скопления далеко не всегда связаны с конкретной галактикой. К примеру, астрономы открыли блуждающие межгалактические скопления, которые располагаются на некотором расстоянии от группы галактик. С ними нас разделяют 400 миллионов световых лет. Вероятно, эти скопления по каким-то причинам были вытеснены из своих галактик.
Необходимое оборудование
Не все знают, как и где найти и наблюдать шаровые звездные скопления. Хорошо, если под рукой есть карта созвездий, потому что так намного проще найти. Или же можно воспользоваться ресурсами нашего сайта, где представлены онлайн карты, телескопы, виртуальные модели и вся необходимая информация с координатами и временем для самого лучшего наблюдения шаровых скоплений. К примеру, ориентируясь по карте звездного неба, вы легко отыщите шаровое скопление Геркулеса.
Шаровое скопление Мессье 3
Самые яркие шаровые скопления вы можете исследовать даже с помощью бинокля. С его помощью они визуализируются как лохматые шарообразные объекты неоднородной яркости. А если бинокль обладает широким полем зрения и стереоэффектом, то впечатления от наблюдений будут просто невероятными. Лучше использовать бинокль 10х50. В нем гармонично сочетаются простата эксплуатации и достаточная апертура. Отдельного упоминания достойны большие астрономические бинокли 20х100 и 20х80, с помощью которых можно наблюдать десятки шаровых скоплений, распадающихся на отдельные звезды.
В качестве недостатка биноклей можно назвать малое увеличение. Именно поэтому оптимальным инструментом для наблюдений шаровых скоплений следует считать телескоп. Если у телескопа имеется объектив 100 – 130 мм, то в темную ночь можно увидеть огромное количество шаровых скоплений, некоторые из которых распадаются на отдельные звезды. Далее следуют телескопы с объективом от 200 до 250 мм. Они воплощают в себе оптимальное сочетание малых размеров и широких оптических возможностей. С их помощью на территории стран СНГ можно наблюдать 70 – 80 объектов данного типа. Такие телескопы дают приятное подробное и очень яркое изображение. С помощью телескопов 350 – 450 мм можно разглядеть тусклые скопления из каталогов Terzan и Palomar. А более яркие скопления удивляют исследователя миллиардами звезд и красочными переливами.
Не спешите тратить деньги на покупку специальных фильтров UHC и OIII. Они не только не помогут в исследовании шаровых скоплений, но и навредят им. Иногда (к примеру, при наблюдении на участке с незначительной засветкой) немного улучшить видимость отдельных звезд в скоплениях помогают широкополосные фильтры SkyGlow и LPR. Чаще всего из-за блокировки части паразитного света от ртутных и натриевых ламп они слегка усиливают контраст между фоном неба и объектом наблюдения.
Наблюдение шаровых скоплений
Изучив специализированные каталоги, вы узнаете, что с территории бывшего СССР можно наблюдать 99 шаровых скоплений с яркостью более 13 звездной величины. При этом около 88 из них можно увидеть из Москвы и Подмосковья. Но большинство из данных объектов занимают слишком низкое положение над горизонтом. Только 25 объектов преодолевают уровень в 30˚ на широте Московской области и 34˚на юге России. Для наблюдения прочих скоплений складываются не слишком удачные условия, отсюда повышенные требования к оптической технике, опыту астронома и атмосферным условиям.
Шаровое скопление Мессье 5. Изображение получено на телескоп Orion Astroview 120ST
Некоторые скопления (Омега Центавра, 47 Тукана) можно исследовать только из Южного полушария. Но астрономы Северного полушария могут насладиться видами на скопления Мессье 5 в Змее и Мессье 13 в Геркулесе.
Наблюдать шаровые скопления можно в течение всего года. Но наиболее удачные условия складываются в летние месяцы, когда над горизонтом проходят созвездия Скорпион, Змея, Стрелец, Геркулес, Змееносец, богатые яркими скоплениями.
В весенний период также имеются любопытные скопления в созвездиях Волосы Вероники, Гончие Псы, Волопас.
Шаровое скопление Мессье 79
В осенние месяцы каждый астроном может в подробностях рассмотреть шаровые скопления в созвездиях Водолея и Пегасе. Зимой также можно исследовать объекты такого типа, однако больших успехов ждать не стоит, поскольку в зимних созвездиях практически нет шаровых скоплений. Единственное исключение – Мессье 79 в Зайце.
Выбор объекта наблюдения, каталоги шаровых скоплений
Как правило, астрономы-любители знакомятся с объектами иных галактик с помощью знаменитого каталога Мессье. Здесь собраны самые интересные галактики, туманности, звездные скопления, которые можно наблюдать с помощью телескопов любительского уровня. В данном сверхпопулярном каталоге собрана информация о 29 шаровиках, каждый из которых представляет собой настоящую жемчужину ночного неба. Ниже представлен каталог Мессье со списком шаровых скоплений, где найдете описание и фото для каждого.
Шаровые звездные скопления каталога Мессье
Какие звездные скопления называют шаровыми
Сегодня:
Венера в наибольшей восточной элонгации 47° UT=21
Звездные скопления подразделяются на два основных типа: рассеянные (часто их называют галактическими) и шаровые (сферической формы). Скопления, особенно рассеянные, лучше наблюдать в инструменты с широким полем зрения.
Рассеянные скопления имеют неправильную форму и состоят из звезд, которые одновременно образовались из единого газово-пылевого облака. По этой причине все звезды рассеянного скопления имеют один и тот же возраст и одинаковый химический состав.
Рассеянные скопления в основном сосредоточены в спиральных рукавах нашей Галактики, поэтому на звездном небе они в основном расположены в области Млечного Пути. Рассеянные скопления существенно различаются по числу звезд и степени их концентрации. Так, некоторые из них настолько растянуты, что выглядят как едва заметные сгущения, трудно различимые на фоне окружающих звезд. Обычно это старые рассеянные скопления, в которых звезды вследствие собственных движений как бы «разбежались» в окружающее пространство, так что их принадлежность к скоплению стала едва заметна.
Более молодые скопления, например Плеяды (М45), наоборот, более компактны и содержат много горячих молодых звезд. Невооруженным глазом в Плеядах заметно примерно 6 ярких звезд. В целом к этому скоплению принадлежит около 100 звезд.
Шаровые скопления представляют собой плотные шарообразные образования, содержащие до нескольких миллионов звезд. Это очень старые объекты, сформировавшиеся из первичного, не содержащего тяжелых элементов вещества на ранних этапах эволюции Галактики.
Шаровое скопление M13
Согласно современным представлениям, тяжелые химические элементы образуются при термоядерных реакциях, протекающих внутри звезд. Заканчивая свой жизненный цикл, звезды взрываются, а их вещество, обогащенное тяжелыми элементами, рассеивается в межзвездном пространстве и служит материалом, из которого в дальнейшем формируются звезды нового поколения.
В отличие от рассеянных скоплений шаровые концентрируются не в спиральных рукавах, а ближе к центру Галактики, который расположен в направлении созвездия Стрелец. Шаровые скопления обнаружены также далеко от центра — в области галактического гало.