Рис. 11.5. Рассеянное звездное скопление Плеяды в созвездии Тельца
11.2. ЗВЕЗДНЫЕ СКОПЛЕНИЯ. МЕЖЗВЕЗДНАЯ ПЫЛЬ, ГАЗ
И КОСМИЧЕСКИЕ ЛУЧИ
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. 11.5) и Гиады в созвездии Тельца и h и χ в созвездии Персея. Всего в Галактике, вероятно, более 20 000 таких скоплений (рис. 11.6).
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.
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.