Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Гиады ( / ч . Ə д я г / ; греческий Ὑάδες, также известный как Caldwell 41 , Collinder 50 , или Melotte 25 ) является ближайшим скоплением и одним из наиболее изученных звездных скоплений . Расположенный на расстоянии около 153 световых лет (47 парсеков) [1] [2] [3] [4] от Солнца , он состоит из примерно сферической группы сотен звезд, имеющих одинаковый возраст, место происхождения, химические характеристики, и движение в пространстве.[1] [5] С точки зрения наблюдателей на Земле , скопление Гиад появляется в созвездии Тельца , где его самые яркие звезды образуют V-образную форму вместе с еще более ярким Альдебараном . Однако Альдебаран не имеет отношения к Гиадам, так как он расположен намного ближе к Земле и просто лежит на одной линии обзора.

Пять самых ярких звезд-членов Гиад израсходовали водородное топливо в своих ядрах и теперь превращаются в гигантские звезды . [6] Четыре из этих звезд, с обозначениями Байера Гамма , Дельта 1 , Эпсилон и Тета Тельца , образуют астеризм, который традиционно называют головой Тельца-Быка. [6] Пятая из этих звезд - Тета 1 Тельца, близкий невооруженным глазом спутник более яркой Тета 2 Тельца. Эпсилон Тельца, известный как Айн («Бычий глаз»), имеет кандидата на экзопланету - газового гиганта ,[7] первая планета, обнаруженная в любом рассеянном скоплении.

Возраст Гиад оценивается примерно в 625 миллионов лет. [1] Ядро скопления, где звезды наиболее плотно упакованы, имеет радиус 8,8 световых лет (2,7 парсека) и приливный радиус скопления, где на звезды сильнее влияет гравитация окружающего Млечного неба. Путь к галактике - 33 световых года (10 парсеков). [1] Однако около одной трети подтвержденных звезд-членов наблюдались далеко за пределами последней границы, в протяженном гало скопления; эти звезды, вероятно, находятся в процессе выхода из-под его гравитационного воздействия. [1]

Местоположение и движение [ править ]

Звездная карта скопления Гиады

Скопление находится достаточно близко к Солнцу, поэтому расстояние до него можно напрямую измерить, наблюдая за величиной сдвига параллакса звезд-членов, когда Земля вращается вокруг Солнца. Это измерение было выполнено с большой точностью с помощью спутника Hipparcos и космического телескопа Хаббла . Альтернативный метод вычисления расстояния состоит в том, чтобы подогнать члены скопления к стандартизированной инфракрасной диаграмме цвет – величина для звезд их типа и использовать полученные данные для определения их собственной яркости. Сравнение этих данных с яркостью звезд, видимых с Земли, позволяет оценить их расстояния. Оба метода дали оценку расстояния в 153 световых года (47 парсеков) до центра скопления. [1][2] [3] [4] Тот факт, что три независимых измерения совпадают, делает Гиады важной ступенькой вметоде лестницы космических расстояний для оценки расстояний до внегалактических объектов. [ необходима цитата ]

Звезды Гиад более богаты более тяжелыми элементами, чем наше Солнце и другие обычные звезды в окрестностях Солнца, с общей металличностью скопления, измеренной на уровне +0,14. [1] Скопление Гиад связано с другими звездными группами в окрестностях Солнца. Его возраст, Металличность и собственное движение совпадают с таковыми из более крупных и более отдаленной Ясли кластера , [8] и траектории обоих кластеров можно проследить в той же области пространства, что указывает на общее происхождение. [9] Другой партнер - Ручей Гиад., большая коллекция рассеянных звезд, которые также имеют траекторию, аналогичную скоплению Гиад. Недавние результаты показали, что по крайней мере 15% звезд в потоке Гиад имеют тот же химический отпечаток, что и звезды скопления Гиады. [10] Однако было показано, что около 85% звезд в Потоке Гиад совершенно не связаны с исходным скоплением из-за разного возраста и металличности; их общее движение объясняется приливными эффектами массивной вращающейся полосы в центре галактики Млечный Путь . [11] Среди оставшихся членов Потока Гиад, звезда-хозяин экзопланеты Йота Хорологии.недавно был предложен как сбежавший член изначального скопления Гиад. [12]

Гиады не имеют отношения к двум другим близлежащим звездным группам, Плеядам и Большому потоку Медведицы , которые хорошо видны невооруженным глазом под ясным темным небом.

Гиады в телескоп

История [ править ]

Вместе с другим привлекательным рассеянным звездным скоплением Плеяд Гиады образуют Золотые Ворота Эклиптики , известные несколько тысяч лет назад.

В греческой мифологии Гиады были пятью дочерьми Атласа и сводными сестрами Плеяд . После смерти своего брата Хайаса плачущие сестры превратились в звездное скопление, которое впоследствии ассоциировалось с дождем.

Как объект, видимый невооруженным глазом, скопление Гиад известно с доисторических времен. Об этом говорят многочисленные классические авторы от Гомера до Овидия . [13] В 18-й книге « Илиады» звезды Гиад появляются вместе с Плеядами , Большой Медведицей и Орионом на щите, который бог Гефест сделал для Ахилла . [14]

В Англии группа была известна как «апрельские дождевые» из-за ассоциации с апрельскими ливнями, как записано в народной песне « Green Grow the Rushes, O ».

Вероятно, это скопление было впервые каталогизировано Джованни Баттистой Годиерна в 1654 году, а впоследствии оно появилось во многих звездных атласах 17 и 18 веков. [13] Однако Шарль Мессье не включил Гиады в свой каталог объектов глубокого космоса 1781 года. [13] Следовательно, у него нет числа Мессье, в отличие от многих других, более далеких рассеянных скоплений - например, M44 (Praesepe), M45 ( Pleiades ) и M67 .

В 1869 году астроном Р. А. Проктор заметил, что многие звезды на больших расстояниях от Гиад движутся в космосе одинаково. [15] В 1908 году Льюис Босс сообщил о почти 25-летних наблюдениях, подтверждающих это предположение, аргументируя существование совместно движущейся группы звезд, которую он назвал Потоком Тельца (ныне широко известным как Поток Гиад или Сверхскопление Гиад). Босс опубликовал карту, на которой прослежено движение разбросанных звезд до общей точки схождения. [16]

К 1920-м годам представление о том, что Гиады имеют общее происхождение с скоплением Презепе, было широко распространено [17], при этом Рудольф Кляйн-Вассинк в 1927 году отметил, что эти два скопления «вероятно космически связаны». [18] На протяжении большей части двадцатого века научные исследования Гиад были сосредоточены на определении расстояния до них, моделировании их эволюции, подтверждении или отклонении кандидатов в члены и характеристике отдельных звезд.

Морфология и эволюция [ править ]

Все звезды формируются в скопления, но большинство скоплений распадаются менее чем через 50 миллионов лет после завершения звездообразования. [19] Астрономический термин для этого процесса - « испарение ». Только чрезвычайно массивные скопления, вращающиеся вдали от центра Галактики , могут избежать испарения в течение длительного времени. [20] Как один из таких выживших, скопление Гиад, вероятно, в младенчестве содержало гораздо большее количество звезд. Оценки его первоначального диапазон масс от 800 до 1600 раз больше массы Солнца ( М ☉ ), подразумевая , еще большее число отдельных звезд. [21] [22]

Звездное население [ править ]

Теория предсказывает, что молодое скопление такого размера должно дать начало звездам и субзвездным объектам всех спектральных классов, от огромных горячих O-звезд до тусклых коричневых карликов . [22] Однако исследования Гиад показывают, что в нем не хватает звезд с обоими крайними массами. [5] [23] В возрасте 625 миллионов лет выключение главной последовательности скопления составляет около 2,3  M ☉ , что означает, что все более тяжелые звезды превратились в субгигантов, гигантов или белых карликов , в то время как менее массивные звезды продолжают синтезировать водород. на главной последовательности. [21] Обширные исследования показали в общей сложности 8 белых карликов в ядре скопления, [24]соответствует завершающей стадии эволюции первоначальной популяции звезд B-типа (каждая около 3  M ). [21] Предыдущий этап эволюции в настоящее время представлен четырьмя красными сгустками гигантов скопления. Их нынешний спектральный класс - K0 III, но на самом деле все они являются «устаревшими A-звездами» около 2,5  M . [7] [25] [26] Дополнительный «белый гигант» типа A7 III является первичной звездой θ² Тельца , двойной системы, которая включает менее массивного спутника спектрального класса A; эта пара визуально ассоциируется с θ¹ Тельцом , одним из четырех красных гигантов, у которого также есть двойной спутник A-типа. [25][27]

В оставшуюся популяцию подтвержденных членов скопления входят многочисленные яркие звезды спектральных классов A (не менее 21), F (около 60) и G (около 50). [1] [23] Все эти типы звезд гораздо более плотно сконцентрированы в пределах приливного радиуса Гиад, чем в пределах эквивалентного 10-парсекового радиуса Земли. Для сравнения, наша местная сфера размером 10 парсек содержит только 4 звезды типа A, 6 звезд F и 21 звезду G. [28]

Когорта звезд с меньшей массой Гиад - спектральных классов K и M - остается малоизученной, несмотря на близость и длительные наблюдения. По крайней мере 48 K карликов являются подтвержденными членами, а также около дюжины M карликов спектральных классов M0-M2. [1] [23] [29] Были предложены дополнительные M-карлики, но немногие из них были позже M3, и в настоящее время сообщается только о 12 коричневых карликах. [5] [30] [31] Этот недостаток в нижней части диапазона масс сильно контрастирует с распределением звезд в пределах 10 парсеков Солнечной системы, где известно не менее 239 миллионов карликов, составляющих около 76% всех соседних звезд. . [28]

Массовая сегрегация [ править ]

Наблюдаемое распределение звездных типов в скоплении Гиад демонстрирует историю массовой сегрегации . За исключением белых карликов, два центральных парсека скопления (6,5 световых лет) содержат только звездные системы размером не менее 1  M . [1] Эта плотная концентрация тяжелых звезд придает Гиадам общую структуру с ядром, определяемым яркими, плотно упакованными системами и гало, состоящим из более широко разделенных звезд, в которых более поздние спектральные классы являются общими. Радиус ядра составляет 2,7 парсека (8,8 световых лет, что немного больше, чем расстояние между Солнцем и Сириусом).), в то время как радиус полумассы, в пределах которого содержится половина массы скопления, составляет 5,7 парсеков (19 световых лет). Приливный радиус в десять парсеков (33 световых года) представляет собой средний внешний предел Гиад, за пределами которого звезда вряд ли останется гравитационно связанной с ядром скопления. [1] [21]

Звездное испарение происходит в гало скопления, поскольку более мелкие звезды рассеиваются наружу более массивными инсайдерами. Затем из гало они могут быть потеряны из-за приливов, вызванных ядром Галактики, или из-за ударов, вызванных столкновениями с дрейфующими водородными облаками. [20] Таким образом Гиады, вероятно, потеряли большую часть своей первоначальной популяции из M карликов, а также значительное количество более ярких звезд.

Звездная множественность [ править ]

Другой результат массовой сегрегации - концентрация двойных систем в ядре скопления. [1] [23] Более половины известных звезд F и G являются двойными, и они предпочтительно расположены в этой центральной области. Как и в непосредственной близости от Солнца, двойственность увеличивается с увеличением звездной массы. Доля двойных систем в Гиадах увеличивается с 26% среди звезд K-типа до 87% среди звезд A-типа. [23] Двойные Гиады имеют тенденцию к небольшому разделению, при этом большинство двойных пар находятся на общих орбитах, большие полуоси которых меньше 50 астрономических единиц . [32]Хотя точное соотношение одной и нескольких систем в кластере остается неопределенным, это соотношение имеет большое значение для нашего понимания его популяции. Например, Перриман и его коллеги перечисляют около 200 членов Hyades с высокой вероятностью. [1] Если двойная доля составляет 50%, общее население скопления будет составлять не менее 300 отдельных звезд.

Будущая эволюция [ править ]

Исследования показывают, что 90% рассеянных скоплений растворяются менее чем через 1 миллиард лет после образования, в то время как лишь небольшая часть доживает до нынешнего возраста Солнечной системы (около 4,6 миллиарда лет). [20] В течение следующих нескольких сотен миллионов лет Гиады будут продолжать терять как массу, так и членство, поскольку его самые яркие звезды эволюционируют за пределами главной последовательности, а самые тусклые звезды испаряются из гало скопления. В конечном итоге он может быть уменьшен до остатка, содержащего около дюжины звездных систем, большинство из которых являются двойными или множественными, которые останутся уязвимыми для продолжающихся диссипативных сил. [20]

Самые яркие звезды [ править ]

Яркие звезды в ядре скопления Гиад

Это список звезд-членов скопления Гиады четвертой величины или ярче. [33]

В популярной культуре [ править ]

В стихотворении Альфреда, лорда Теннисона « Улисс » есть строчка « Thro 'несется по дождливым Гиадам // Vext the тусклое море ...»

В работах Роберта У. Чемберса , Л. П. Лавкрафта и других вымышленный город Каркоза расположен на планете в Гиадах.

Ссылки [ править ]

  1. ^ Б с д е е г ч я J к л м н Перриман, МАС; и другие. (1998). «Гиады: расстояние, структура, динамика, возраст». Астрономия и астрофизика . 331 : 81–120. arXiv : astro-ph / 9707253 . Bibcode : 1998a & A ... 331 ... 81P .
  2. ^ a b c van Leeuwen, F. "Параллаксы и собственные движения для 20 рассеянных скоплений на основе нового каталога Hipparcos" , A \ & A , 2009
  3. ^ a b c Majaess, D .; Тернер, Д .; Пер., Д .; Krajci, T. "Deep Infrared ZAMS Fits to Benchmark Open Clusters Hosting delta Scuti Stars" , Журнал Американской ассоциации наблюдателей переменных звезд , 2011
  4. ^ a b c McArthur, Barbara E .; Бенедикт, Дж. Фриц; Харрисон, Томас Э .; ван Альтена, Уильям "Астрометрия с космическим телескопом Хаббла: тригонометрические параллаксы выбранных гиад" , AJ , 2011
  5. ^ a b c Бувье Дж., Кендалл Т., Миус Дж., Тести Л., Мораукс Э, Штауфер Дж. Р., Джеймс Д., Куилландр Дж. К., Ирвин Дж., МакКогриан М. Дж., Барафф I, Бертин Э. (2008) Коричневые карлики и звезды с очень низкой массой в скоплении Гиады: динамически развивающаяся функция масс. Астрономия и астрофизика , 481: 661-672. Резюме на http://adsabs.harvard.edu/abs/2008A%26A...481..661B .
  6. ^ а б Джим Калер. «Хиадум I» . Звезды Джима Калера . Проверено 29 октября 2013 года .
  7. ^ а б Сато Б., Изумира Х, Тойота Е и др. (2007) Планетарный компаньон гиганта Гиад Эпсилон Тельца. Астрофизический журнал , 661: 527-531. Резюме на http://adsabs.harvard.edu/abs/2007ApJ...661..527S .
  8. ^ Добби, PD; Napiwotzki, R; Берли, MR; и другие. (2006). «Новые белые карлики Praesepe и начальное соотношение массы и конечной массы». Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества . 369 (1): 383–389. arXiv : astro-ph / 0603314 . Bibcode : 2006MNRAS.369..383D . DOI : 10.1111 / j.1365-2966.2006.10311.x .
  9. ^ «Объект Мессье 44» . САСЫ . 2007-08-25 . Проверено 24 декабря 2012 .
  10. ^ Де Сильва, G; и другие. (2011). «Анализ содержания элементов в сверхскоплении Гиады с высоким разрешением». МНРАС . 415 (1): 563–575. arXiv : 1103,2588 . Bibcode : 2011MNRAS.415..563D . DOI : 10.1111 / j.1365-2966.2011.18728.x .
  11. ^ Famaey B, Pont F, Luri X, Udry S, Mayor M, Jorissen A. (2007) Поток Гиад: испарившийся кластер или вторжение со стороны внутреннего диска? Астрономия и астрофизика , 461: 957-962. Резюме на http://adsabs.harvard.edu/abs/2007A%26A...461..957F .
  12. ^ Vauclair, S .; Лайманд, М .; Bouchy, F .; Vauclair, G .; Hui Bon Hoa, A .; Charpinet, S .; Базот, М. (2008). «Экзопланета-хозяин звезды йота Horologii: испарившийся член изначального скопления Гиад». Астрономия и астрофизика . 482 : L5 – L8. arXiv : 0803.2029 . Бибкод : 2008A & A ... 482L ... 5V . DOI : 10.1051 / 0004-6361: 20079342 .- заявила Эмили Болдуин. «Дрейфующая звезда» . Проверено 18 апреля 2008 .
  13. ^ a b c Информация о Гиадах от SEDS
  14. ^ Гомер. Илиада. Перевод Ричмонда Латтимора. Издательство Чикагского университета, 1951.
  15. Zuckerman B, Song I. (2004) Молодые звезды около Солнца. Ежегодный обзор астрономии и астрофизики. Том 42, 685-721. Резюме на http://adsabs.harvard.edu/abs/2004ARA%26A..42..685Z .
  16. Босс Л. (1908) Конвергент движущегося скопления в Тельце. Астрономический журнал , 26: 31-36. Полнотекстовая ссылка на http://adsabs.harvard.edu/abs/1908AJ.....26...31B .
  17. ^ Hertzsprung E. (1922) О движениях Praesepe и Гиад. Бюллетень астрономических институтов Нидерландов , Vol. 1. С. 150. Полнотекстовая ссылка на http://adsabs.harvard.edu/abs/1922BAN.....1..150H .
  18. ^ Клейна-Wassink WJ. (1927) Собственное движение и расстояние скопления Презепе. Публикации Астрономической лаборатории Каптейна, Гронинген , 41: 1-48. Полнотекстовая ссылка на http://adsabs.harvard.edu/abs/1927PGro...41....1K
  19. ^ Лада, CJ; Лада, EA (2003). «Встроенные кластеры в молекулярные облака». Ежегодный обзор астрономии и астрофизики . 41 : 57–115. arXiv : astro-ph / 0301540 . Bibcode : 2003ARA & A..41 ... 57L . DOI : 10.1146 / annurev.astro.41.011802.094844 .
  20. ^ а б в г Павани, ДБ; Бика, Э (2007). «Характеристика остатков рассеянных скоплений». Астрономия и астрофизика . 468 (1): 139–150. arXiv : 0704.1159 . Бибкод : 2007A & A ... 468..139P . DOI : 10.1051 / 0004-6361: 20066240 .
  21. ^ a b c d Вейдеман В., Джордан С., Ибен I, Казертано С. (1992) Белые карлики в ореоле скопления Гиад - Дело о пропавших без вести белых карликах. Astronomical Journal, 104: 1876-1891. 1992AJ .... 104.1876W.
  22. ^ a b Kroupa, P; Бойли, CM (2002). «О функции масс звездных скоплений». Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества . 336 (4): 1188–1194. arXiv : astro-ph / 0207514 . Bibcode : 2002MNRAS.336.1188K . DOI : 10.1046 / j.1365-8711.2002.05848.x .
  23. ^ а б в г е Бём-Витенс, E (2007). «Морфология гиад и звездообразование» . Астрономический журнал . 133 (5): 1903–1910. Bibcode : 2007AJ .... 133.1903B . DOI : 10.1086 / 512124 .
  24. Böhm-Vitense E. (1995) Белые карлики - компаньоны звезд F Hyades. Astronomical Journal, 110: 228-231. Резюме на http://adsabs.harvard.edu/abs/1995AJ....110..228B .
  25. ^ а б Торрес, G; Стефаник, РП; Латам, DW (1997). «Двойные системы Гиады Theta1 Tauri и Theta2 Tauri: расстояние до скопления и соотношение массы и светимости» . Астрофизический журнал . 485 (1): 167–181. Bibcode : 1997ApJ ... 485..167T . DOI : 10.1086 / 304422 .
  26. ^ Джонсон Дж. А., Фишер Д., Марси Г. В., Райт Дж. Т., Дрисколл П., Батлер Р. П., Хеккер С., Рефферт С., Фогт СС. (2007a) Вышедшие на пенсию А-звезды и их спутники: экзопланеты, вращающиеся вокруг трех субгигантов средней массы. Астрофизический журнал, 665: 785-793. Резюме на http://adsabs.harvard.edu/abs/2007ApJ...665..785J .
  27. ^ Армстронг, JT; Мозуркевич, Д; Hajian, AR; и другие. (2006). «Двойная Гиада Theta2 Tauri: Противостояние эволюционным моделям с оптической интерферометрией». Астрономический журнал . 131 (5): 2643–2651. Bibcode : 2006AJ .... 131.2643A . CiteSeerX 10.1.1.1000.4076 . DOI : 10.1086 / 501429 . 
  28. ^ a b Консорциум исследований по ближайшим звездам (RECONS). Перепись 10 парсеков на http://joy.chara.gsu.edu/RECONS/census.posted.htm .
  29. ^ Endl, M; Кокран, WD; Курстер, М; Полсон, ДБ; Виттенмайер, РА; MacQueen, PJ; Талл, Р.Г. (2006). «Изучение частоты сближения планет Юпитера вокруг M карликов». Астрофизический журнал . 649 (1): 436–443. arXiv : astro-ph / 0606121 . Полномочный код : 2006ApJ ... 649..436E . DOI : 10.1086 / 506465 .
  30. ^ Штауффер, младший; Балачандран, Южная Каролина; Кришнамурти, А; Пинсонно, М; Терндруп, DM; Стерн, Р.А. (1997). «Скорости вращения и хромосферная активность М-карликов в Гиадах» . Астрофизический журнал . 475 (2): 604–622. Bibcode : 1997ApJ ... 479..776S . DOI : 10.1086 / 303930 .
  31. ^ Хоган E, Джеймсон RF, Casewell SL, Осборн, SL, Хэмбли NC. (2008) L карликов в Гиадах. Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества, 388 (2) 495-499. Резюме на http://adsabs.harvard.edu/abs/2008MNRAS.388..495H .
  32. ^ Пейшенс Дж, Гез AM, Рейд И.Н., Вайнбергер А.Дж., Мэтьюз К. (1998) Множественность Гиад и ее значение для образования и эволюции двойных звезд. Астрономический журнал, 115: 1972-1988. Резюме на http://adsabs.harvard.edu/abs/1998AJ....115.1972P .
  33. ^ Röser, S .; и другие. (Июль 2011 г.), «Глубокая перепись всего неба Гиад», Astronomy & Astrophysics , 531 : 15, arXiv : 1105.6093 , Bibcode : 2011A & A ... 531A..92R , doi : 10.1051 / 0004-6361 / 201116948 , A92. В каталоге Vizier выполните сортировку по Vmag, используя «<4.51». См. Также связанные записи в Скомпилированном каталоге всего неба из 2,5 миллионов звезд (Харченко + 2009).

Внешние ссылки [ править ]

  • "Cl Melotte 25" . SIMBAD . Центр астрономических исследований Страсбурга .
  • Информация о Гиадах от SEDS
  • Астрономическая картинка дня (2000-09-29)
  • Веб-сайт базы данных открытого кластера WEBDA для кластера Hyades - Э. Паунзен (Венский университет)
  • Расстояние до лаборатории бакалавриата Гиады - Дж. Люси (Даремский университет)
  • Гиады (звездное скопление) на WikiSky : DSS2 , SDSS , GALEX , IRAS , Hydrogen α , X-Ray , Astrophoto , Sky Map , статьи и изображения

Координаты : Карта неба 04 ч 28 м 17 с , + 15 ° 45 ′ 40 ″.

  • Гиады в Constellation Guide