Презентация по астрономии "Рассеянные звёздные скопления"

• 1 слайд

  РАССЕЯННЫЕ ЗВЕЗДНЫЕ СКОПЛЕНИЯ
  

• 2 слайд

  План
  
  Общие сведения
  Примеры
  Расстояния до скоплений
  Химический состав
  Распределение рассеянных скоплений в Галактике
  Роль рассеянных скоплений
  
  

• 3 слайд

  Общие сведения
  
  Рассеянные звездные скопления –это гравитационно связанные группы звезд, имеющих общее происхождение, близкий химический состав и возраст.
  Звезды рассеянного скопления образовались из одного гигантского молекулярного облака, которое представляет собой холодное плотное облако газа и пыли. Существует ряд факторов(ударные волны от близких сверхновых, столкновение с другими облаками, гравитационные взаимодействия), под воздействием которых может нарушиться равновесие гигантского молекулярного облака и начаться коллапс. В результате происходит процесс активного звездообразования и возникает рассеянное звездное скопление.
  Звезды скопления связаны друг с другом относительно слабыми гравитационными силами, поэтому по мере обращения вокруг галактического центра рассеянные скопления могут быть разрушены из-за близкого прохождения возле других скоплений или облаков газа. В этом случае образующие их звёзды становятся частью обычного населения галактики. Отдельные звёзды также могут быть выброшены в результате сложных гравитационных взаимодействий внутри скопления.
  Располагаются рассеянные скопления в основном в галактической плоскости: расстояние от плоскости обычно составляет не более 100 —300 пк. При вращении вокруг центра галактики они показывают небольшую дисперсию скоростей —около 15км/с. Их орбиты характеризуются малым эксцентриситетом. Рассеянные скопления обычно содержат 100 —1000 звезд, но иногда их количество может достигать и 10000
  

• 4 слайд

  Примеры
  Один из самых ярких представителей рассеянных скоплений –это скопление Плеяды. Также оно известно как один из объектов каталога Мессье –М45. На небе Плеяды можно увидеть невооруженным глазом в созвездии Тельца. Это скопление располагается на расстоянии 135 пк от Земли. Его возраст оценивается ~75 ÷ 150 млрд. лет.Общее число звезд скопления –около 3000.В звездном составе Плеяд преобладают горячие голубые звезды, встречается много бурых карликов,есть белые карлики. Нужно отметить, что ввиду сравнительно небольшого возраста скопления, белые карлики вряд ли могли образоваться «обычным путем»(после сбрасывания оболочки красным гигантом), это заняло бы несколько миллиардов лет. Поэтому, вероятно, они образовались из звезд большой массы путем перетекания вещества в тесных двойных системах.
  

• 5 слайд

  Скопление Плеяды(Pleiades)
  

• 6 слайд

  Другое довольно известное рассеянное скопление –Гиады. Оно является самым близким рассеянным звездным скоплением к Земле: расстояние до него -46 пк.Основная его часть наблюдается в созвездии Тельца. На восточном краю Гиад расположена не относящаяся к ним яркая оранжевая звезда Альдебаран (α Тельца). Возраст скопления оценивается ~625 млн. лет.
  

• 7 слайд

  Скопление Гиады(Hyades)[6]. Желтыми квадратами обведены одни из самых ярких звезд скопления, образующие букву «V»
  

• 8 слайд

  Рассеянное скопление в Кассиопее (М 103)
  

• 9 слайд

  Скопление Ясли (Nursery), (М 44. Находится в созвездии Рака, расстояние до Земли 178 пк.
  

• 10 слайд

  Скопление Дикая утка (Wild Duck), (М 11)[9]. Находится в созвездии Щит, расстояние до Земли 1840 пк.
  

• 11 слайд

  Скопление Малый улей (Smallhive), (М 41).Находится в созвездии Большой пес, расстояние до Земли 705 пк.
  

• 12 слайд

  Расстояния до скоплений
  
  Определение расстояний до звездных скоплений имеет огромное значение для исследования этих объектов, так как от принятого расстояния зависят оценки размеров и плотности скопления, а также светимости звезд, образующих эти скопления.
  

• 13 слайд

  Число и распределение
  
  В нашей Галактике открыто более чем 1000 рассеянных скоплений, но общее их число может быть до 10 раз больше. В спиральных галактиках рассеянные скопления в основном располагаются вдоль спиральных рукавов, где плотность газа наиболее высока и, вследствие этого, наиболее активно протекают процессы звездообразования; подобные скопления обычно рассредотачиваются до того, как они успевают покинуть рукав. Рассеянные скопления имеют сильную тенденцию находиться возле галактической плоскости.
  В неправильных галактиках рассеянные скопления могут находиться где угодно, хотя их концентрация выше там, где больше плотность газа. Рассеянные скопления не наблюдаются в эллиптических галактиках, так как процессы звездообразования в последних прекратились многие миллионы лет назад, а последние из образованных скоплений с тех пор уже давно рассеялись.
  Распределение рассеянных скоплений в нашей Галактике зависит от возраста: более старые скопления находятся преимущественно на бо́льших расстояниях от галактического центра и на значительном удалении от галактической плоскости. Это объясняется тем, что приливные силы, способствующие разрушению скоплений, выше возле центра галактики; с другой стороны, гигантские молекулярные облака, также являющиеся причиной разрушения, сконцентрированы во внутренних областях диска галактики; поэтому скопления из внутренних областей разрушаются в более раннем возрасте, чем их «коллеги» из внешних областей.
  
  

• 14 слайд

  Химический состав
  
  Химический состав определяется по эквивалентным ширинам линий поглощения в спектрах звезд. Самые яркие звезды рассеянного скопления –это, как правило, звезды спектрального класса В или А, и лишь в самых молодых скоплениях –голубые сверхгиганты (класс О). Химический состав рассеянных скоплений достаточно однороден –металличность (содержание в звездах элементов тяжелее гелия) скоплений различается не более,чем в 5 раз и в среднем близка к солнечной.Металличность рассеянных скоплений уменьшается с увеличением расстояния от центра Галактики и от плоскости диска.У старых скоплений металличность в среднем меньше
  

• 15 слайд

  Судьба звездных скоплений
  
  Многие рассеянные скопления, по существу, нестабильны: из-за небольшой массы скорость убегания из системы меньше, чем средняя скорость составляющих её звёзд. Такие скопления очень быстро распадаются в течение нескольких миллионов лет. Во многих случаях выталкивание излучением от молодых звёзд газа, из которого образовалась вся система, снижает массу скопления настолько, что оно очень быстро распадается.
  Скопления, которые после развеяния окружающей туманности обладают достаточной массой, чтобы быть гравитационно связанными, могут сохранять свою форму многие десятки миллионов лет, однако со временем внутренние и внешние процессы также приводят к их распаду. Близкое прохождение одной звёзды рядом с другой может увеличить скорость одной из звезд настолько, что она превысит скорость убегания из скопления. Подобные процессы приводят к постепенному «испарению» членов скопления.
  В среднем каждые полмиллиарда лет звёздные скопления испытывают влияние внешних факторов, например, прохождение рядом с каким-либо молекулярным облаком или сквозь него. Гравитационные приливные силы от столь близкого соседства, как правило, разрушают звёздное скопление. В итоге оно становится звёздным потоком: из-за больших расстояний между звёздами такая группа не может называться скоплением, хотя составляющие её звёзды связаны друг с другом и движутся в одинаковом направлении с одинаковыми скоростями. Период времени, через который скопление распадается, зависит от начальной звёздной плотности последнего: более тесные живут дольше. Оценочное время полураспада скопления (через которое половина исходных звёзд будет потеряна) варьируется от 150 до 800 млн лет, в зависимости от начальной плотности.
  После того, как скопление перестанет быть связанным гравитацией, многие из составляющих его звёзд всё же сохранят свою скорость и направление движения в пространстве; возникнет так называемая звёздная ассоциация (или движущаяся группа звёзд). Так, несколько ярких звёзд «ковша» Большой Медведицы — бывшие члены рассеянного скопления, которое превратилось в такую ассоциацию под названием «движущаяся группа звёзд Большой Медведицы». В конце концов, из-за небольших различий в своих скоростях они рассредоточатся по Галактике. Более крупные скопления становятся потоками, при условии, что будет установлена одинаковость их скоростей и возрастов; в противном случае звёзды будут считаться несвязанными.
  
  

• 16 слайд

  Роль рассеянных скоплений
  
  Изучение рассеянных скоплений играет очень важную роль в теории внутреннего строения и эволюции звезд. Большие различия в возрасте звезд разных скоплений и близость их в одном и том же скоплении позволяют непосредственно сравнивать выводы теории эволюции звезд с данными наблюдений. Так, генетическая связь красных гигантов и звезд ГП, давшая значительный толчок развитию теории внутреннего строения звезд, была получена на основе анализа диаграмм Герцшпрунга-Рассела для рассеянных скоплений