Википедија

Zbijeno zvezdano jato

Zbijeno (ili globularno, kuglasto, zatvoreno) zvezdano jato je sferoidan skup zvezda koji orbitira oko središta galaksije kao njen satelit. Zvezde u zbijenim jatima su čvrsto vezane gravitacijom što daje jatima njihov karakterističan sferoidan oblik. Zbog uticaja gravitacije, koncentracija zvezda u jatu je velika i raste prema središtu.

Jato M80 je klasičan primer zbijenog jata. Nalazi se 28.000 svetlosnih godina od Zemlje i sadrži stotine hiljada zvezda.

Zbijena jata prosečno sadrže stotine hiljada starih zvezda. Većinom se nalaze u halou galaksije i mnogo su starija, veća i gušća od otvorenih jata u disku galaksije. Oko Mlečnog puta dosad ih je otkriveno oko 158[1] i postoji još možda 10 ili 20 neotkrivenih.[2] Veće galaksije, poput Andromedine galaksije sadrže i po 500 jata.[3] Džinovske eliptične galaksije poput M87 sadrže i do 10.000 zbijenih jata.[4] Ova globularna jata orbitiraju na velikim udaljenostima oko matične galaksije, čak preko 131.000 svetlosnih godina od središta.[5]

Svaka galaksija značajnije mase u Lokalnoj grupi sadrži barem nekoliko zbijenih jata u svom halou.[6] Čini se da patuljasta galaksija Strelac i patuljasta galaksija Veliki pas upravo daju svoja globularna jata Mlečnom putu.[7]

Iako zbijena jata sadrže neke od najstarijih zvezda u galaksiji, njihovo poreklo, kao i uloga u galaktičkoj evoluciji još nije jasna. Čini se da se zbijena jata značajno razlikuju od patuljastih eliptičnih galaksija i da su stvorena u procesu stvaranja zvezda u matičnoj galaksiji, a ne zasebno kao poseban skup zvezda.

Istorija posmatranja

uredi

Prvo otkriveno zbijeno jato je M22. Otkrio ga je Abraham Ile, nemački astronom, 1665. godine.[8] Zbog malog prečnika objektiva na prvim teleskopima pojedine zvezde u zbijenam jatima nisu bile uočene sve dok Šarl Mesje nije otkrio M4.

Vilijam Heršel je započeo 1782. sistemačno posmatrati nebo koristeći veliki teleskop i uspeo je uočiti pojedinačne zvezde u sva 33 do tada poznata globularna jata. Heršel je naknadno otkrio još 37 zbijenih jata.[9] U svom drugom izdanju kataloga iz 1789. prvi je upotrebio naziv „globularno jato“, za bolji opis ovih objekata.

Broj otkrivenih zbijenih jata dostigao je broj 83 do 1915. godine, 93 do 1930. godine i 97 do 1947. godine. Do danas je poznato ukupno 151 zbijenih jata u Mlečnom putu, a pretpostavlja se da je njihov broj 180 ± 20.[2]

Harlou Šepli (Harlow Shapley) je 1914. počeo sistematski posmatrati kuglasta jata. Prvi je odredio udaljenost do njih i otkrio promenjive zvezde u njima. Među otkrivenim promenjivim zvezdama nalazile su se i one tipa cefeide čime je mogao proceniti njihovu udaljenost.[10] Rezultat njegovog proučavanja je 40 izdatih naučnih radova. Otkrivši udaljenosti zbijenih jata, Šepli je primetio da se većina njih nalazi u sfernom oblaku oko Mlečnog puta. Preko tog saznanja otkrio je da se središte Mlečnog puta nalazi u sazvežđu Strelac, i procenio udaljenost sunca od središta. Naknadno je Šepli dao procenu veličine Mlečnog puta, ali je pritom značajno pogrešio. Nije znao da međuzvezdana prašina upija deo sjaja zbijenih jata i pritom ih čini naizgled manjima. Kako je udaljenost određivao prema sjaju dobijao je vrednosti takve da je većinu zbijenih jata smestio predaleko.[11]

Helen Sojer, pomoćnica i saradnica Harloa Šeplija, počela je 1927. klasifikovati kuglasta jata prema koncentraciji zvezda. Tako je najgušća globularna jata označila kao tip I, a najređe kao tip X. Kasnije je klasifikacija proširena do tipa XII. Ova klasifikacija je poznata kao Šepli-Sojerova klasifikacija po koncentrisanosti.[12]

Sastav

uredi
 
Zbijeno jato M15 snimljeno Hablovim teleskopom.

Zbijena jata se sastoje uglavnom od starih zvezda s malo metala (u astronomiji je to bilo koji element teži od helijuma). Zvezde s malo metala se nazivaju Populacija II. Koncentracija zvezda u zbijenim jatima je oko 0.4 zvezde po kubnom parseku. Koncentracija u središtima zbijenih jata može biti i do 1000 zvezda po kubnom parseku.[13] Prosečno zbijeno jato sastoji se od oko 100.000 zvezda.

Egzotične komponente

uredi

Veruje se da neka zbijena jata s veoma gustim jezgrima sadrže crne rupe. Prema posmatranjima Hablovog teleskopa, čini se da zbijeno jato Mesje 15 u svom središtu skriva crnu rupu 4000 puta veće mase od Sunca. U kuglastom jatu Mayall II u galaksiji Andromeda verovatno se nalazi crna rupa mase 20.000 veće od Sunčeve.[14] Iks zraci i radio-talasi koji dolaze iz jata su sličnog intenziteta koji emituje i crna rupa srednjih dimenzija.[15]

Zbijena jata sadrže i druge egzotične objekte poput, pulsara i dvojnih zvezdi male mase koje su izvor iks zraka. Zvezde plave lutalice nastaju kada dve zvezde sudare i spoje. Zvezda koja tada nastane ima veću temperaturu nego zvezde s sličnim sjajem.[16]

HR dijagram zbijenih jata

uredi
 
HR dijagram kuglastog jata M3. Primetan je karakterističan prelom krive kod zvezda magnitude + 19 gde zvezde prelaze u naprednije evolucione stadijume

HR dijagram zbijenih jata je grafik nastao ucrtavanjem velikog uzorka zvezda iz zbijenih jata prema apsolutnom sjaju i B-V kolor-indeksu. B-V indeks je razlika u sjaju zvezde u plavom i vidljivom (zeleno-žutom) svetlu. Veći pozitivni indeks znači da je temperatura zvezde manja, a veći negativni indeks da je temperatura veća.[17][18]

Sve zvezde u zbijenim jatima su otprilike na jednakoj udaljenosti od nas tako da se svim zvezdama prividni sjaj razlikuje od aposlutnog sjaja za jednak iznos. Tačnost ove tvrdnje je proverena poređenjem bliskih promenjivih zvezda tipa RR Lyrae ili cefeida u disku Galaksije sa onim u zbijenim jatima.[19]

Oblik krive HR dijagrama zbijenih jata je karakterističan jer su sve zvezde nastale istovremeno i jedino se razlikuju po početnoj masi. Prema obliku te krive moguće je odrediti prosečnu starost zvezda u jatu. Starost jata se može odrediti i posmatranjem temperature najtamnijeg belog patuljka u jatu. Prosečna starost zbijenih jata je 12,7 milijardi godina[20] i to je u velikom kontrastu s otvorenim jatima koji su stari desetak miliona godina.

Morfologija

uredi

Nepoznato je da li su sve zvezde u zbijenim jatima nastale u približno isto vreme ili se radi o nekoliko talasa formacije zvezda koji su se odigravali u roku kraćem od 100 miliona godina. Zbijena jata su nastala u područjima gde je formiranje zvezda olakšano većom koncentracijom materijala.

Kada zvezde nastanu one počnu gravitaciono uticati jedna na drugu. Rezultat toga je stalno menjanje brzina zvezda u jatu. Zbog tih interakcija nastanak planeta u kuglastom jatu je malo verovatan. Ipak, planetarni istem je otkriven oko pulsara PSR B1620−26 u globularnom jatu M4.[21]

Zbijena jata se generalno gledajući čine sfernim, ali često su eliptične zbog plimskih sila koje na njih deluju.

Dimenzije

uredi

Sjaj jata se pravilno smanjuje udaljavajući se od jezgra i udaljenost na kojem je sjaj pao za pola smatra se radijusom jezgra. Radijus pola mase je onaj radijus u kojem je sadržano pola mase jata. Plimski radijus je radijus u kojem zbijeno jato svojom gravitacijom utiče na ostale zvezde. Kao primer može poslužiti M3 čiji je ukupni vidljivi prečnik oko 18', ali ima radijus pola mase od 1.12' i plimski radijus od 38'.

Izvori

uredi
  1. ^ Frommert, Hartmut (2007). „Milky Way Globular Clusters”. SEDS. Arhivirano iz originala 18. 1. 2006. g. Pristupljeno 26. 2. 2008. 
  2. ^ a b Ashman, Keith M.; Zepf, Stephen E. (1992). „The formation of globular clusters in merging and interacting galaxies”. Astrophysical Journal, Part 1. 384: 50—61. doi:10.1086/170850. Pristupljeno 27. 5. 2006. 
  3. ^ Barmby, P.; Huchra, J. P. (2001). „M31 Globular Clusters in the Hubble Space Telescope Archive. I. Cluster Detection and Completeleness”. The Astronomical Journal. 122 (5): 2458—2468. doi:10.1086/323457. 
  4. ^ Strom, S. E.; Strom, K. M.; Wells, D. C.; Forte, J. C.; Smith, M. G.; Harris, W. E. (1981). „The halo globular clusters of the giant elliptical galaxy Messier 87”. Astrophysical Journal. 245 (5457): 416—453. doi:10.1086/158820. Pristupljeno 23. 6. 2008. 
  5. ^ Dauphole, B.; Geffert, M.; Colin, J.; Ducourant, C.; Odenkirchen, M.; Tucholke, H.-J. (1996). „The kinematics of globular clusters, apocentric distances and a halo metallicity gradient”. Astronomy and Astrophysics. 313: 119—128. Pristupljeno 23. 6. 2008. 
  6. ^ Harris, William E. (1991). „Globular cluster systems in galaxies beyond the Local Group”. Annual Review of Astronomy and Astrophysics. 29: 543—579. doi:10.1146/annurev.aa.29.090191.002551. Pristupljeno 2. 6. 2006. 
  7. ^ Dinescu, D. I.; Majewski, S. R.; Girard, T. M.; Cudworth, K. M. (2000). „The Absolute Proper Motion of Palomar 12: A Case for Tidal Capture from the Sagittarius Dwarf Spheroidal Galaxy”. The Astronomical Journal. 120 (4): 1892—1905. doi:10.1086/301552. Pristupljeno 2. 6. 2006. 
  8. ^ Sharp, N. A. „M22, NGC6656”. REU program/NOAO/AURA/NSF. Arhivirano iz originala 17. 10. 2014. g. Pristupljeno 16. 8. 2006. 
  9. ^ „The Herschel 400 Club Observing List in New General Catalog (NGC) Number Order.”. Arhivirano iz originala 22. 08. 2010. g. Pristupljeno 22. 08. 2009. 
  10. ^ „'Great Debate:' Obituary of Harlow Shapley”. Pristupljeno 22. 08. 2009. 
  11. ^ Shapley, Harlow (1918). „Globular Clusters and the Structure of the Galactic System”. Publications of the Astronomical Society of the Pacific. 30 (173): 42+. Pristupljeno 22. 08. 2009. 
  12. ^ Hogg, Helen Battles Sawyer (1965). „Harlow Shapley and Globular Clusters”. Publications of the Astronomical Society of the Pacific. 77 (458): 336—46. 
  13. ^ Talpur, Jon (1997). „A Guide to Globular Clusters”. Keele University. Pristupljeno 25. 4. 2007. 
  14. ^ Savage, D.; Neal, N.; Villard, R.; Johnson, R.; Lebo, H. (17. 9. 2002). „Hubble Discovers Black Holes in Unexpected Places”. HubbleSite. Space Telescope Science Institute. Pristupljeno 25. 5. 2006. 
  15. ^ Finley, Dave (28. 5. 2007). „Star Cluster Holds Midweight Black Hole, VLA Indicates”. NRAO. Pristupljeno 29. 5. 2007. 
  16. ^ Leonard, P. J. t. (1989). „Stellar collisions in globular clusters and the blue straggler problem”. The Astrophysical Journal. 98: 217. doi:10.1086/115138. Pristupljeno 2. 11. 2006. 
  17. ^ „Diagramma Hertzsprung-Russel”. 2009-08-22. 
  18. ^ Braccesi, A. (2000). Dalle stelle all'universo. Zanichelli editore. ISBN 978-88-08-09655-5. 
  19. ^ Shapley, H. (1917). „Studies based on the colors and magnitudes in stellar clusters. I,II,III”. Astrophysical Journal. 45: 118—141. doi:10.1086/142314. Pristupljeno 26. 5. 2006. 
  20. ^ Hansen, B. M. S.; Brewer, J.; Fahlman, G. G.; Gibson, B. K.; Ibata, R.; Limongi, M.; Rich, R. M.; Richer, H. B.; Shara, M. M.; Stetson, P. B. (2002). „The White Dwarf Cooling Sequence of the Globular Cluster Messier 4”. Astrophysical Journal Letters. 574: L155. doi:10.1086/342528. Pristupljeno 26. 5. 2006. 
  21. ^ Arzoumanian, Z.; Joshi, K.; Rasio, F. A.; Thorsett, S. E. (1999). „Orbital Parameters of the PSR B1620-26 Triple System”. Proceedings of the 160th colloquium of the International Astronomical Union. 105: 525. Pristupljeno 23. 6. 2008. 

Literatura

uredi

Spoljašnje veze

uredi
 
Zbijeno zvezdano jato na Vikimedijinoj ostavi.
Preuzeto iz „https://sr.wikipedia.org/w/index.php?title=Збијено_звездано_јато&oldid=27556070”