Star cluster : définition, caractéristiques et types

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Star cluster : définition, caractéristiques et types
Star cluster : définition, caractéristiques et types
Anonim

Dans le ciel nocturne par temps clair, vous pouvez voir de nombreuses petites lumières lumineuses - des étoiles. En fait, leurs tailles peuvent être énormes et des centaines voire des milliers de fois plus grandes que la taille de la Terre. Ils peuvent exister isolément, mais forment parfois un amas d'étoiles.

Qu'est-ce que les étoiles ?

Une étoile est une énorme boule de gaz. Il peut être retenu par la force de sa propre gravité. La masse stellaire est généralement supérieure à la masse planétaire. Des réactions thermonucléaires se produisent à l'intérieur, ce qui contribue à l'émission de lumière.

Les étoiles sont formées principalement d'hydrogène et d'hélium, ainsi que de poussière. Leur température interne peut atteindre des millions de Kelvin, bien que celle externe soit bien inférieure. Les principales caractéristiques pour mesurer ces boules de gaz sont: la masse, le rayon et la luminosité, c'est-à-dire l'énergie.

amas d'étoiles
amas d'étoiles

À l'œil nu, une personne peut voir environ six mille étoiles (trois mille dans chaque hémisphère). La chose la plus proche de la Terre que nous ne voyons que pendant la journée - c'est le Soleil. Il est situé à une distance de 150 millions de kilomètres. L'étoile la plus proche de notre système solaire s'appelle Proxima Centauri.

Naissance des étoiles et des amas

La poussière et le gaz, présents en quantités illimitées dans l'espace interstellaire, peuvent être comprimés sous l'influence des forces gravitationnelles. Plus ils sont comprimés, plus la température formée à l'intérieur est élevée. Au fur et à mesure que la matière se condense, elle gagne en masse, et si elle est suffisante pour effectuer une réaction nucléaire, alors une étoile apparaîtra.

À partir d'un nuage de gaz et de poussière, plusieurs étoiles se forment souvent à la fois, qui se capturent dans un champ gravitationnel et forment des systèmes stellaires. Ainsi, il existe des systèmes doubles, triples et autres. Plus de dix étoiles forment un amas.

amas d'étoiles dans la constellation du Cancer
amas d'étoiles dans la constellation du Cancer

Un amas d'étoiles est un groupe d'étoiles d'origine commune, qui sont reliées les unes aux autres par gravité, et dans le champ de la galaxie se déplacent comme un tout. Ils sont divisés en sphériques et dispersés. En plus des étoiles, les amas peuvent contenir du gaz et de la poussière. Unis par une origine commune, mais non liés par la gravité, les groupes de corps célestes sont appelés associations stellaires.

Historique des découvertes

Les gens regardent le ciel nocturne depuis l'Antiquité. Cependant, pendant longtemps, on a cru que les corps célestes étaient uniformément répartis dans les étendues de l'Univers. Au 18ème siècle, l'astronome William Herschel a de nouveau défié la science en disant que certaines régions avaient clairement plus d'étoiles que d'autres.

Un peu plus tôt, son collègue Charles Messier constatait l'existence de nébuleuses dans le ciel. En les observant à travers un télescope, HerschelJ'ai découvert que ce n'est pas toujours le cas. Il a vu que parfois une nébuleuse stellaire est un amas d'étoiles qui semblent être des taches à l'œil nu. Il a appelé ce qu'il a trouvé "des tas". Plus tard, un nom différent a été inventé pour ces phénomènes de la galaxie - les amas d'étoiles.

Herschel a réussi à décrire environ deux mille clusters. Au 19ème siècle, les astronomes ont déterminé qu'ils différaient par leur forme et leur taille. Ensuite, des amas globulaires et ouverts ont été identifiés. Une étude détaillée de ces phénomènes n'a commencé qu'au XXe siècle.

Groupes ouverts

Les clusters diffèrent entre eux par le nombre d'étoiles et la forme. Un amas d'étoiles ouvert peut comprendre de dix à plusieurs milliers d'étoiles. Ils sont assez jeunes, leur âge peut n'être que de quelques millions d'années. Un tel amas d'étoiles n'a pas de frontières bien définies, on le trouve généralement dans les galaxies spirales et irrégulières.

amas d'étoiles ouvert
amas d'étoiles ouvert

Environ 1100 amas ont été découverts dans notre galaxie. Ils ne vivent pas longtemps, car leur connexion gravitationnelle est faible et peut facilement être rompue en raison du passage à proximité de nuages de gaz ou d'autres accumulations. Les stars "perdues" deviennent célibataires.

Les amas se trouvent souvent sur les bras spiraux et à proximité des plans galactiques, là où la concentration de gaz est plus élevée. Ils ont des bords inégaux et informes et un noyau dense et bien défini. Les amas ouverts sont classés en fonction de la densité, des différences de luminosité des étoiles internes et de la distinction par rapport à leur environnement.

Balleclusters

Contrairement aux amas d'étoiles ouverts, les amas d'étoiles globulaires ont une forme sphérique distincte. Leurs étoiles sont beaucoup plus étroitement liées par la gravité et tournent autour du centre galactique, agissant comme des satellites. L'âge de ces amas est plusieurs fois supérieur à celui des amas dispersés, allant de 10 milliards d'années et plus. Mais leur nombre est nettement inférieur, environ 160 amas globulaires ont été découverts dans notre galaxie à ce jour.

amas d'étoiles globulaires
amas d'étoiles globulaires

Elles contiennent des dizaines de milliers à un million d'étoiles, dont la concentration augmente vers le centre. Ils se caractérisent par l'absence de gaz et de poussière, car ils se sont formés il y a longtemps. Toutes les étoiles des amas globulaires sont à peu près au même stade de développement, ce qui signifie qu'elles se sont, comme les étoiles dispersées, formées à peu près au même moment.

La forte densité d'étoiles dans un amas conduit souvent à des collisions. En conséquence, des classes inhabituelles de luminaires peuvent être formées. Par exemple, lorsque les membres d'un système stellaire binaire fusionnent, une étoile parasite bleue se forme. Il fait beaucoup plus chaud que les autres étoiles bleues et les membres de l'amas. Les collisions peuvent également produire d'autres exotiques spatiaux, tels que des binaires à rayons X de faible masse et des pulsars millisecondes.

Associations d'étoiles

Contrairement aux amas, les associations d'étoiles ne sont pas reliées par un champ gravitationnel commun, parfois il est présent, mais sa force est trop faible. Ils sont apparus en même temps et ont un petit âge, atteignant des dizaines de millions d'années.

galaxies amas d'étoiles
galaxies amas d'étoiles

Étoiléles associations sont plus grandes que les jeunes clusters ouverts. Ils sont plus raréfiés dans l'espace extra-atmosphérique et comprennent jusqu'à des centaines d'étoiles dans leur composition. Environ une douzaine d'entre eux sont des géants chauds.

Un champ gravitationnel faible ne permet pas aux étoiles de rester longtemps en association. Pour se décomposer, ils ont besoin de plusieurs centaines de milliers à un million d'années - selon les normes astronomiques, c'est négligeable. Par conséquent, les associations stellaires sont appelées formations temporaires.

Clusters connus

Au total, plusieurs milliers d'amas d'étoiles ont été découverts, certains d'entre eux visibles à l'œil nu. Les plus proches de la Terre sont les amas ouverts des Pléiades (Stozhary) et des Hyades, situés dans la constellation du Taureau. Le premier contient environ 500 étoiles, seules sept d'entre elles se distinguent sans optique particulière. Hyades est situé près d'Aldebaran et contient environ 130 membres brillants et 300 membres à faible combustion.

amas de nébuleuse étoilée
amas de nébuleuse étoilée

L'amas d'étoiles ouvert dans la constellation du Cancer est également l'un des plus proches. Il s'appelle le Manger et contient plus de deux cents membres. De nombreuses caractéristiques de la pépinière et des Hyades coïncident, il est donc possible qu'elles soient formées à partir du même nuage de gaz et de poussière.

Facilement visible avec des jumelles est l'amas d'étoiles de la constellation Coma Berenices dans l'hémisphère nord. Il s'agit de l'amas globulaire M 53, découvert en 1775. Il est à plus de 60 000 années-lumière. L'amas est l'un des plus éloignés de la Terre, bien qu'il soit facilement reconnaissable aux jumelles. Un grand nombre d'amas globulaires sont situés dans la constellationSagittaire.

Conclusion

Les amas d'étoiles sont de grands groupes d'étoiles maintenues ensemble par la gravité. Ils sont au nombre de dix à plusieurs millions d'étoiles ayant une origine commune. Fondamentalement, on distingue les amas globulaires et ouverts, qui diffèrent par la forme, la composition, la taille, le nombre de membres et l'âge. En plus d'eux, il existe des amas temporaires appelés associations stellaires. Leur connexion gravitationnelle est trop faible, ce qui conduit inévitablement à la désintégration et à la formation d'étoiles simples ordinaires.

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