зрите там где звезд скопления что значит
Похоже, рядом с нами тёмная материя: нечто невидимое и огромное притаилось среди ближайших звёзд
Учёные обнаружили, что около соседнего с нами звёздного скопления находится таинственный объект массой в десять миллионов солнц.
Давайте для начала найдём на небе созвездие Орион, потому что оно яркое и сравнительно легко отличимое. Действительно, похоже на фигуру могучего героя с широкими плечами и стройной талией. Три звезды пояса Ориона находятся почти на одной линии. Так вот, смотрим на этот пояс, а затем медленно переводим взгляд вверх и правее. Там будет одна особенно яркая звезда. Это Альдебаран. Он украшает один из рогов Тельца. На другом роге сверкает Эпсилон Тельца. Опытные наблюдатели способны разглядеть в этом месте всю букву V, которую образуют здесь звёзды.
Так вот, все они, кроме, правда, Альдебарана, — это скопление Гиад. Оно находится примерно в 150 световых годах от нас. Напомним, световой год — это расстояние, которое свет преодолевает за год. Если оперировать этой единицей измерения, то получается, что от нас до Солнца — восемь световых минут. А ближайшая к Солнцу звезда Проксима Центавра от нас в четырёх световых годах. До Альдебарана — около 65 световых лет. На небе видны звёзды, которые в тысячах световых лет отсюда. Так что можно сказать, что Гиады — это ближайшие окрестности. Во всяком случае, это наше соседнее звёздное скопление.
Пора покинуть галактику. Астрономы увидели в «Хаббл» предстоящую катастрофу Млечного Пути
Что там происходит
Гиады образовались примерно 625 миллионов лет назад. На Земле тогда шла неопротерозойская эра, планету населяли всевозможные амёбы, инфузории, водоросли, в общем, достаточно простые формы жизни. Вообще, такие скопления, как правило, полностью распадаются примерно за миллиард лет под действием силы притяжения своей галактики. В данном случае наш Млечный Путь постепенно растягивает эту звёздную россыпь. Так что Гиады уже, так скажем, близки к пенсионному возрасту. Звёзд-гигантов там уже практически нет, от силы штук двадцать: они сравнительно недолго живут. По примерным подсчётам астрономов, изначально общая масса всех звёзд в этом кластере достигала тысячи, а может быть, и полутора тысяч солнц, а сейчас осталось вдвое-втрое меньше: около четырёхсот. Центр Гиад — собственно, голова Тельца — примерно десять световых лет в диаметре, а вся его наблюдаемая часть целиком — это уже 75 световых лет.
Но дело в том, что это именно НАБЛЮДАЕМАЯ, видимая часть. А если взять всё, что разлетелось за 600 миллионов лет, то получаются тысячи и тысячи световых лет. От скопления идут в разные стороны два гигантских хвоста, они называются приливными потоками. Недавно астрофизики из Европейского космического агентства обобщили самые свежие и точные данные космического телескопа Gaia, он работает в полутора миллионах километров от Земли, то есть почти в четыре раза дальше Луны. Эта обсерватория с точностью измеряет расстояние до звёзд и направление их движения. Благодаря этому удалось «вычислить» даже такие звёзды, которые давно уже покинули родное скопление и теперь живут самостоятельной жизнью. Астрономы нашли тысячи далёких от головы Тельца звёзд, которые явно когда-то принадлежали вышеупомянутым хвостам. На основе этих наблюдений учёные составили общую картину Гиад, и выяснилось, что они простираются на полнеба.
Исходя из этого невероятного количества звёзд, астрономы попытались смоделировать и жизненный путь, то есть эволюцию этого скопления. Так вот, по всем расчётам получается, что гравитации нашей галактики слишком мало, чтобы до такой степени растянуть этот гигантский звёздный ком. То есть под влиянием одного Млечного Пути они бы так не разлетелись — и сейчас в хвостах Гиад звёзд было бы заметно больше. Вычисления показывают, что многие звёзды в скоплении ещё должны быть, а в реальности их там нет. Напрашивается вывод: Гиады одновременно разрывает что-то ещё.
Что это может быть?
Сухая математика даёт следующее: что бы это ни было, оно имеет массу примерно в десять миллионов солнц. Именно таким должно быть нечто, расположенное рядом с Гиадами, чтобы привести их к нынешнему состоянию.
— Там должно быть тесное взаимодействие с этим действительно массивным объектом — и Гиады просто размазало, — объяснила ведущий автор исследования, астроном Тереза Жерабкова.
Самое интересное, что ничего подобного астрономы там не видят даже максимально вооружённым глазом. Если, допустим, предположить чёрную дыру, то у неё обычно бывает яркая светящаяся «корона» — аккреционный диск. Это падающее в неё вещество. Но в данном случае никакой чёрной дыры, никакого газового облака, никакого другого скопления нет. Вообще ничего.
Разумеется, учёные продолжат искать. Но на сегодняшний день у них только одна версия — это тёмная материя.
Что такое тёмная материя
Это вещество, которого в космосе не видно, но оно при этом имеет огромную массу и, соответственно, гравитацию. Астрономы установили, что оно составляет 22% всего, что есть во Вселенной. Для сравнения: всё то, что мы видим, — это 4%. Всё остальное — это ещё более таинственная тёмная энергия. Она отличается от тёмной материи прежде всего тем, что не притягивает к себе, а, наоборот, отталкивает, то есть обладает антигравитацией. Это единственное на сегодняшний день объяснение того факта, что галактики во Вселенной разлетаются всё быстрее и быстрее.
Все люди состоят из остатков сверхновых: как это?
Наши тела состоят из атомов, образовавшихся от звезд, которые взорвались очень давно. Объясняем, как это произошло.
Читайте «Хайтек» в
Что значит «мы состоим из звездной пыли»? И что это?
Ученые предполагают, что Вселенной от 13 или 14 млрд, все началось с Большого взрыва.
Когда звезды подходят к концу жизни, они раздуваются, сбрасывая внешние слои. Если звезда достаточно тяжелая, она станет сверхновой. В основном это большие и древние звезды. Они оставляют после себя крошечные гранулы — звездную пыль, когда умирают и взрываются. Изучение этих гранул дало ученым подсказки о том, как звезды образовались в Млечном Пути и подтвердили теорию о том, что люди состоят из звездной пыли.
А из каких элементов состоит человек?
Ключевые элементы для жизни на Земле, часто называемые строительными блоками жизни, могут быть сокращены как CHNOPS.
CHON — мнемонический акроним для четырех наиболее распространенных химических элементов в живых организмах: углерода ( C), водорода ( H), кислорода ( O) и азота ( N). В свою очередь, акроним CHNOPS, расшифровывающийся как Carbon (углерод), Hydrogen (водород), Nitrogen (азот), Oxygen (кислород), Phosphorus (фосфор) и Sulfur (сера), представляет шесть наиболее важных химических элементов, чьи ковалентные комбинации составляют большую часть биологических молекул на Земле.
Сера используется в аминокислотах цистеин и метионин. Фосфор — необходимый элемент в формировании фосфолипидов, класса липидов, которые являются главным компонентом всех клеточных мембран, так как они могут формировать двойные липидные слои, которые сохраняют ионы, протеины и другие молекулы там, где они нужны для выполнения функций клетки, и предотвращают от их проникновения в те зоны, где их не должно быть. Фосфатные группы также являются необходимым компонентом основы нуклеиновых кислот.
В исследовании 2017 года ученые впервые каталогизировали изобилие этих элементов в огромной выборке звезд.
Подтверждение теории
Метеорит, который упал на Землю недалеко от города Мерчисон, штат Виктория (Австралия) в 1969 году, подробно изучили в 2017 году.
Он накапливал звездную пыль в течение миллиардов лет, которые провел в космосе, прежде чем упал на Землю. Результаты исследования 2017 года показали, что гранулы поглотили множество космических лучей. Самые старые зерна датированы примерно 7 млрд лет назад, а большинство — периодом от 4,6 до 4,9 млрд лет назад, а небольшая горстка — 5,6 млрд лет назад. Итак, все межзвездные частицы, обнаруженные в метеорите Мерчисон, возникли до образования нашей звезды и Солнечной системы.
Проведя исследование метеорита, ученые сделали вывод, что звездообразование в Млечном Пути не было постоянным. Относительно большое количество частиц, возраст которых составляет 4,6–4,9 млрд лет, предполагает, что эти зерна возникли во время интенсивного звездообразования.
Итак, что все это значит для нас с вами? Фактически весь материал, из которого мы сделаны, — это умирающие звезды. В человеке есть даже есть небольшое количество звездной пыли предполагаемого начала Вселенной 13,8 млрд лет назад.
Исследование 2017 года доказало это. В рамках эксперимента по галактической эволюции (APOGEE) проанализирован состав 150 000 звезд с помощью спектроскопии. Исследование показало, что люди и Млечный путь на 97% состоят одних и тех же атомов.
Недавно в изучении этого вопроса ученые продвинулись еще дальше.
Новое исследование углеродного слоя Земли
В Университете Мичигана ученые провели интересное исследование, которое связано с одной из гипотез происхождения человека. Она необычная, но пока не доказано то, что она не может иметь права на существование, ученые ищут доказательства того факта, что человек мог произойти из звездной пыли.
Исследователь Джи Ли — один из авторов этого исследования. Он считает, что большая часть углерода, который есть на Земле, появилась на Голубой планете из межзвездной среды. Этот материал может и до сих пор существовать в космосе между звездами и галактиками. Ученый полагает, что образование углеродного «слоя» на Земле произошло после того, как сформировался протопланетный диск. На тот момент облака различных соединений, в том числе пыли и газа, окружали молодое Солнце. Они могли также содержать строительные блоки планет.
Углерод мог быть изолирован в твердые частицы, это произошло в течение одно миллиона лет после того, как образовалось Солнце. То есть фактически углерод, который считается основой жизни на Земле, совершил беспрецедентное путешествие на нашу планету. Одна из версий ученых гласит, что углерод мог образоваться на Земле. Его основой вполне могли стать планеты, которые присутствовали в газе туманностей, а затем он опустился на скалистую планету в виде осадка, в котором и были молекулы.
Ряд ученых из разных стран мира сошлись во мнении, что эти молекулы могли нести углерод, но они не могли быть пригодными для построения Земли, поскольку в результате испарения он не конденсируется обратно в твердое тело. Ли отметил, что эта модель конденсации использовалась наукой на протяжении многих лет. И эта модель поддерживала теорию о том, что во время образования Солнца все элементы планеты испарились, а по мере охлаждения диска некоторые из этих газов конденсировались и поставляли химические ингредиенты твердым телам. Но не углерод.
Он не мог конденсироваться обратно в органическую форму, и потому, как предполагается в рамках нового исследования, что значительные объемы углерода Земли была унаследована от межзвездной среды, избежав испарения на сто процентов. Он мог проникнуть в ядро Земли и стать одной из основ строительных блоков первых форм жизни на нашей планете. И фактически версия о том, что человек произошел из межзвездной пыли в такой интерпретации имеет веские основания быть приемлемым вариантом.
Плеяды — самое яркое звёздное скопление
С конца лета и практически всю зиму на ночном небе можно заметить яркую группу звёзд, по форме похожей на ковш Большой Медведицы в миниатюре. Это Плеяды – рассеянное звёздное скопление, одно из самых ярких и известных. В Каталоге Мессье оно числится как М 45.
Это скопление можно увидеть даже в городе, где засветка мешает наблюдать многие объекты. Другие названия – Стожары или Семь сестёр, по количеству видимых невооружённым глазом звёзд.
Что такое Плеяды
Это рассеянное скопление содержит очень много звёзд. Хотя невооружённым глазом видно всего лишь семь из них, уже в бинокль можно увидеть их десятки, а если воспользоваться даже небольшим телескопом, то сотни. Учёные считают, что в скоплении Плеяды находится 1200 звёзд, и все они связаны между собой гравитацией. То есть это не просто группа звёзд, которые случайно оказались в одном направлении взгляда, а действительно крупная система, которая образовалась из одной туманности.
Возраст Плеяд – всего лишь 115 миллионов лет, то есть это очень молодое скопление. Наше Солнце гораздо старше – ему 4.5 миллиардов лет. Поэтому в скоплении большинство звёзд – молодые и горячие. Но примерно 25% из всех звёзд – коричневые карлики, очень тусклые и небольшие.
12 звёзд скопления ярче 6 m и их можно увидеть невооружённым глазом, если зрение очень хорошее и небо очень чистое. Все они – бело-голубые гиганты и субгиганты, которые гораздо больше, ярче и горячее Солнца.
На фотографии видно, что около всех ярких звёзд есть туманности. Раньше считалось, что это остатки той самой туманности, из которой образовались эти молодые звёзды. Сейчас известно, что они не имеют друг к другу отношения – просто Плеяды проходят через пылевое облако, случайно оказавшееся на его пути. Яркие звёзды подсвечивают его, и оно становится заметным. Звёзды скопления и туманность движутся в разных направлениях, их относительная скорость 11 км/с.
Расстояние до Плеяд многократно измерялось и уточнялось. Сейчас считается, что до него 135 парсек, или 440 световых лет. А размер его – примерно 12 световых лет в поперечнике. Общая его масса равна примерно 800 солнечным, но распределена она неравномерно – как уже говорилось, в скоплении есть и тяжёлые гиганты, и множество лёгких коричневых карликов.
Как найти Плеяды на небе
Скопление Плеяды найти несложно. Находятся они в созвездии Тельца, самая яркая звезда которого выделяется на небе своим оранжевым цветом. С августа они появляются над горизонтом на востоке, а потом перемещаются всё дальше к западу. В течении всей зимы они видны очень высоко и легко видны невооружённым глазом.
Плеяды на небе. Вид вечером в середине ноября.
Состав скопления Плеяды
В Плеядах есть 12 звёзд ярче 6 m, которые видны невооружённым глазом. Но обычно человек со средним зрением видит только 6-7 звёзд, откуда и произошло название «Семь сестёр». Эти звёзды формируют фигуру, похожую на ковш Большой Медведицы. У этих звёзд есть собственные имена – Альциона, Атлас, Электра, Майя, Меропа, Тайгета, Плейона, Целено, Астеропа. Эти яркие звёзды – молодые и горячие бело-голубые гиганты и субгиганты.
Звёзды скопления Плеяды. Источник — wikipedia.org.
Альциона – сложная кратная система
Обозначается как 25 Тельца или буквой η. Самая яркая в Плеядах звезда – Альциона, её яркость 2.90 m, и это очень любопытная кратная система, где главенствует бело-голубой гигант, который в 6 раз тяжелее Солнца и почти в 10 раз больше, а света излучает в 2400 раз больше, чем Солнце. Температура поверхности этого гиганта достигает 12000 К, почти втрое горячее Солнца. Эта звезда обозначается, как Альциона A.
Но Альциона А – не просто звезда, а тройная система. Очень близко к гиганту расположена небольшая звезда с периодом обращения всего 4 суток. А на расстоянии, примерно равном расстоянию от Солнца до Юпитера, есть еще одна звезда, с периодом обращения 830 дней
В этой системе есть еще пара звёзд главной последовательности, одна из которых переменная, и бело-жёлтый карлик. И все эти звёзды можно увидеть в небольшой телескоп.
Второй компонент системы — Альциона B, в телескоп выглядит как звезда с яркостью 6.28 m и находится на расстоянии 117’ от главного компонента Альциона А.
Третья звезда системы – Альциона C, относится к переменным типа δ Щита и меняет яркость от 8.25 до 8.30 m с периодом 1.13 часа.
Компонент Альциона В самый слабый – его яркость составляет 9.15 m, и это вполне доступно любому телескопу или мощному биноклю. Мало того, в Вашингтонском каталоге двойных звёзд Альциона D указана как двойная. То есть это тоже система из двух одинаковых звёзд, расстояние между которыми составляет 0.3’.
Так что, когда будете смотреть на Плеяды и её самую главную звезду Альциону, вспомните, что здесь вы видите очень сложную систему – тройную главную звезду с горячим гигантом во главе, и ещё 3 отдельных компонента.
Атлас
Эта звезда обозначается как 27 Тельца. Она имеет блеск в 3.63 m и расположена в «хвосте» ковша Плеяд. Она тоже непростая, а тройная. В центре системы находится голубой гигант, у которого есть спутник – это спектральная двойная с периодом обращения 1250 дней и называется Атлас A.
Второй компонент – Атлас B, находится на угловом расстоянии 0.4” от Атлас А и имеет блеск 6.8 m. Поэтому звезда Атлас в Плеядах считается двойной, хотя на самом деле она тройная, просто компонент Атлас А сам по себе представляет собой тесную двойную систему, в телескоп она не разделяется.
Электра
Эта звезда с блеском 3.7 m третья по яркости в Плеядах и находится в нижнем правом углу «ковша». Обозначается как 17 Тельца. Это бело-голубой гигант, который излучает света в 1225 раз больше, чем Солнце, по диаметру превышает его в 6 раз и тяжелее в 5 раз. Но самое интересное здесь – большая температура поверхности – около 14000 К.
Электра очень быстро вращается и теряет вещество по экватору – это определяется по спектру.
Возможно, Электра тоже не одиночная звезда. Спектральные данные говорят о том, что это, возможно, двойная или даже тройная тесная система. Двойственность была подтверждена при затмении Электры Венерой в 1841 году, а вот наличие третьего компонента пока под вопросом.
Обозначается, как 20 Тельца, и имеет блеск 3.87 m. Это четвёртая звезда по яркости в Плеядах. Это тоже бело-голубой гигант, больше Солнца в 5.5 раз, с температурой поверхности 12600 К. Излучает света в 600 раз больше, чем Солнце.
Про кратность этой звезды ничего не известно, возможно, что она одиночная.
Меропа
Обозначается, как 23 Тельца. Имеет яркость 4.16 m и представляет собой бело-голубой субгигант, в 4.5 раза тяжелее Солнца и в 4 раза его больше. Это очень горячая звезда с температурой поверхности 14000 К, как у Электры.
Меропа относится к цефеидам – пульсирующим переменным звёздам типа δ Цефея. Но её яркость меняется всего на 0.01 m, что для глаза незаметно.
Тайгета
Обозначается, как 19 Тельца и имеет блеск 4.3 m. Здесь мы тоже видим сразу 3 звезды. Тайгета А – спектрально двойная звезда с ярким и горячим бело-голубым субгигантом. В 0.012 угловых секундах от него есть второй компонент, с периодом обращения 1313 дней.
Тайгета B располагается в 69 угловых секундах от Тайгеты А и имеет яркость около 8 m.
Плейона
По сравнению с предыдущими эта звезда слабее – её блеск примерно 5.05 m. Она обозначается еще как 28 Тельца или 28 Tauri. Эта звезда и в самом деле намного меньше своих соседей – по размеру она лишь в 3.2 раза больше Солнца, а тяжелее его в 3.4 раз.
Это тоже бело-голубой гигант, но не простой – Плейона относится к неправильным переменным типа γ Кассиопеи. Это довольно любопытный тип звёзд, которые называются оболочечными. У них иногда появляется экваториальный диск из вещества благодаря очень быстрому вращению. Скорость вращения Плейоны составляет 329 км/с, что близко к предельной, превышение грозило бы распадом звезды.
Этот экваториальный диск может быть расположен под углом или с ребра, а также менять размеры, отчего меняется и общая яркость звезды. Периодичности изменения блеска у таких звёзд нет – всё происходит без всякой системы. Блеск меняется в пределах 4.8 – 5.5 m, то есть колебания вполне можно изучать визуально.
Целено
Целено, или 16 Tau – также бело-голубой субгигант, расположенный между Электрой и Тайгетой. Эта звезда в 4 раза больше Солнца, и в 1.7 раз его тяжелее. При этом света Целено излучает в 240 раз больше – это тоже очень горячая звезда с температурой поверхности 12800 К.
Расстояние до Целено примерно такое же, как до других ярких звёзд скопления Плеяды – 430 световых лет. Но при этом яркость её всего 5.45 m. Найти её невооружённым глазом сможет только человек с отличным зрением, но в любой бинокль она видна отлично.
Целено, как и многие другие звёзда в Плеядах – не одиночная звезда, а двойная. У главного субгиганта есть близкий спутник.
5 интересных фактов о Плеядах
Плеяды, пожалуй, самое заметное звёздное скопление на небе, поэтому известно людям с древних времён. Оно встречается на наскальных рисунках, сделанных за тысячи лет до нашей эры. С ними связано и несколько других интересный фактов:
Плеяды – очень интересное звёздное скопление, самое доступное для наблюдений как невооружённым глазом, так и с любым инструментом. Обязательно найдите Плеяды на небе и посмотрите на это скопление молодых горячих звёзд, где многие представляют собой двойные и кратные системы.
Самое интересное о звездных скоплениях: что это, чем отличаются от галактик и какими бывают
Звездные скопления или звездные кластеры – это не просто красивые звезды, которые можно увидеть через телескоп, а куда больше. Это ключ к разгадке тайн рождения звезд.
Вселенная – это сложная штука с кучей сложных штук внутри. Вот об одной из таких мы сегодня и поговорим – максимально простыми словами.
Что такое звездное скопление
Звездное скопление – это группа от сотен до миллионов звезд.
Для астрономов они очень интересны, потому что п озволяют сравнивать возраст и состав звезд. А значит – представить и понять их эволюцию.
Звездное скопление и галактика: в чем разница
Сразу скажем, что звездные скопления – это не галактики.
Еще одно важное отличие: в скоплении звезды примерно одного возраста и одинакового состава. Ну, они же возникли из одного молекулярного облака. В галактике же – наоборот.
Звездные скопления позволяют астрономам изучать эволюцию звезд / Фото unsplash
Если у вас есть звездное скопление возрастом в сто миллионов и скопление возрастом в миллиард лет, то фактически у вас есть два снимка жизни звезд, сравнение которых помогает понять, что происходит внутри звезд и как они развивались в течение своей жизни,
– так метко объяснил важность изучения именно звездных скоплений профессор физики и астрономии Университета Невады в США Джейсон Стеффен.
Какие существуют виды звездных скоплений
Шаровидные скопления
Шаровидные скопления выглядят как слабые пятна света на фоне космоса – если смотреть невооруженным глазом. В телескопе же можно увидеть, что это миллионы звезд слились в сферу с ярким и плотным ядром.
В нашем родном Млечном Пути их, к слову, примерно 150. В галактике Андромеда – 400. Но есть и такие, где счет шаровых скоплений идет на тысячи.
Открытые (или рассеянные) скопления
Открытые скопления не имеют четкой формы, их звезды неплотно собраны вместе в аморфную группу (поэтому их и называют рассеянными).
Самое известное открытое скопления – Плеяды, также называемое М45 или Семь сестер. А ближайшие к Земле – скопление Гиады и так называемое двойное скопление (NGC 869). Телескоп Хаббл отследил его за 200 тысяч световых лет в Малом Магеллановом Облаке, карликовой галактике неподалеку от Млечного Пути.
Шарообразное скопление – старейший вид звездных скоплений во Вселенной / Фото unsplash
И звездные ассоциации
Звездные ассоциации – это группы от десятков до сотен звезд одного возраста и содержания металлов, а также движущихся примерно в одном направлении внутри галактики. Но – они не связаны гравитационно.