Звездные скопления

На небе даже невооруженным глазом можно заметить несколько участков, где звезды сгущаются и образуют скопления. Исследования показали, что в таких скоплениях звезды физически связаны друг с другом силами гравитации. В зависимости от количества звезд в скоплениях, формы скоплений и возраста звезд в них, скопления делятся на две группы – рассеянные и шаровые скопления.

Рассеянные звездные скопления встречаются вблизи галактической плоскости (плоская составляющая) в основном в спиральных рукавах Галактики. Сейчас известно более 1 000 рассеянных скоплений, подавляющее большинство их видно только в телескоп. Самые известные рассеянные скопления – Плеяды (рис. 1) и Гиады в созвездии Тельца и h и χ в созвездии Персея. Всего в Галактике, вероятно, более 20 000 таких скоплений (рис. 2).

Рис. 1. Рассеянное звездное скопление Плеяды в созвездии Тельца

Рассеянные скопления состоят из десятков или сотен звезд. Диаметры скоплений в среднем составляют от 2 до 20 пк. Большая часть рассеянных скоплений имеет массы от 50 до 2 000 солнечных масс. В состав рассеянных скоплений входят звезды главной последовательности, однако молодых звезд больше, чем старых. Оценка возрастов рассеянных скоплений показывает, что самые молодые из них имеют возраст порядка 10⁶–10⁷ лет.

Влияние взаимного притяжения звезд скопления и притяжения ядра Галактики и соседних звездных облаков приводит к тому, что постепенно звездное скопление рассеивается.

Шаровые звездные скопления – это звездные скопления сферической или эллипсоидальной формы. Шаровые скопления обнаруживают заметную концентрацию к области галактического центра и являются составляющей частью гало. На долю шаровых скоплений приходится только приблизительно 1 % массы гало.

Уже известно 150 шаровых звездных скоплений, число звезд в каждом из них от 30 тыс. до 5 млн. Наиболее известным шаровым скоплением является скопление М 13 в созвездии Геркулеса (рис. 11.7).

Диаметры шаровых скоплений заключены в пределах от 11 до 590 парсеков, хотя среднее значение – порядка 30–50 пк. Массы шаровых скоплений – порядка 10⁴–10⁶ масс Солнца. Вся сфера шарового скопления густо заполнена звездами, их концентрация растет к центру.

Рис. 3. Шаровое звездное скопление М 13 в созвездии Геркулеса

Возраст шаровых звездных скоплений определяется по возрасту входящих в их состав звезд. В основном это звезды-гиганты и сверхгиганты (кроме голубых). В шаровых скоплениях наблюдаются вспышки новых звезд, рентгеновские источники и пульсары. Шаровые скопления также богаты переменными типа RR Лиры. Поэтому шаровые скопления – старейшие образования в нашей Галактике, их возраст около 10 миллиардов лет. Бедный химический состав и вытянутые орбиты, по которым они движутся в Галактике, говорят о том, что шаровые скопления образовались в эпоху формирования самой Галактики.