Звездни купове

История

Единични звезди като Слънцето се срещат сравнително рядко. По-често те образуват системи с различна сложност - двойни, тройни, кратни, звездни купове. Звездните купове са гравитационно свързани струпвания на десетки до стотици хиляди звезди с общ произход. Поради голямата концентрация на газ и прах в галактиката тяхното изследване в миналото е било доста трудно. Първите наблюдения на звездни купове се свързват с името на великия Галилео Галилей, който успял да различи звезди не само в бледата ивица на Млечния път, но и в някои слаби мъгляви петна по небето. Следват наблюдения на немския астроном Абрахам Ил и така към средата на 18 в. наблюдаваните звездни купове са вече повече от 60. Голяма част от описаните мъгляви обекти в известния каталог на Шарл Месие (1781г.) също се оказват купове - 56, 28 от които кълбовидни. В двадесетте години на 19 в. са открити звездни купове и извън Млечния път, в близките до нас галактики Голям и Малък Магеланови облаци.

През 19в. Уилям Хершел пръв разделя куповете на кълбовидни и разсеяни. Той забелязал, че разсеяните се концентрират към равнината на Млечния път, а сферичните- по цялото небе, но неравномерно. Повечето се виждат по посока на съзвездие Стрелец, където сега знаем, че е центърът на нашата Галактика. В началото на 20 в., със своите изследвания върху звездните купове, Х. Шепли показва , че те се разделят на две групи не само по външен вид (т.е. морфологично), но и което е по-съществено - по възраст, т.е еволюционно (преобладаващ тип звездно население в тях).

 

Разсеяни звездни купове


Разсеяните звездни купове нямат определена структура и форма. Броят на звездите в тях е от 100 до няколко хиляди. На небето се различават от звездите на фона по почти еднаквото им разстояние до нас и преобладаващо еднаквата им посока на движение в пространството. Характерните размери на разсеяните звездни купове  са от 1,5 до 12 парсека, а средната пространствена плътност на звездите в тях е от 1 до 100 звезди в кубичен парсек. За сравнение – в околността на Слънцето звездната плътност е около 1/10 звезда в куб. парсек. Разсеяните звездни купове се концентрират предимно в равнината на галактиката, най-често се срещат в спиралните ръкави - т.е. I тип звездно население. Имайки предвид това, възрастта им се оценява на няколко стотици милиона до 1 млрд. години - т.е. това са предимно млади обекти.

 

Разсеяните звездни купове населяват спиралните и неправилните галактики, в които все още има достатъчно газово - прахова материя и протичат активни процеси на звездообразуване. В Млечния път са известни около 1000 разсеяни звездни купа, но броят им вероятно е много по-голям. Най-известните разсеяни звездни купове в нашата галактика са: Плеяди и Хияди (Бик), М44 (Ясли) - в Рак, x и h в Персей.

 


Кълбовидни звездни купове

 

Kълбовидните звездни купове са с ясно изразена сферична или елипсоидална форма и концентрация на звездите към центъра. Броят им в нашата галактика е около 200, като голяма част от тях се наблюдават по посока на съзвездията Змиеносец и Стрелец , където се проектира центърът на Млечния път. Кълбовидните купове са едни от най-старите образувания в нашата галактика - II тип звездно население. Възрастта им е сравнима с тази на Вселената. Средните размери на кълбовидните звездни купове са около 50 парсека (150 св.г.). Съдържат от стотици хиляди до милиони звезди - предимно бедни на тежки елементи червени гиганти и свръхгиганти. В сравнение със Слънцето, звездите от сферичните звездни купове съдържат от 5 до 10 пъти, а някои и 200 пъти по-малко тежки елементи. Това се дължи на факта, че са много стари – звездите в тях са формирани от първичния газ, а Слънцето е звезда от второ или трето поколение, образувана значително по-късно и съдържа в себе си тежки елементи, произведени при термоядрените реакции в недрата на звездите от предишните поколения.


Кълбовидните купове имат ясно различими ядро и корона. Плътността на звездите в ядрото е много голяма - средното разстояние между звездите там е 50 пъти по-малко от разстоянието между звездите в околността на Слънцето. Кълбовидните звездни купове в нашата галактика са разпределени неравномерно. Срещат се и в равнината на Млечния път, но като цяло са силно концентрирани към ядрото на Галактиката, образувайки протяжно хало.  Наблюдавани са и купове на много големи разстояния от центъра на галактиката, почти извън нея, което ни дава основание да ги считаме за междугалактични- такъв е купът NGC2419 (100 кпс) .

 

През 1917 г. Харлоу Шепли за първи път дава оценка за разстоянието на Слънцето до галактичния център, базирайки се на разпределението на кълбовидните купове. Той прави това чрез наблюдение на цефеиди в тях и използвайки зависимостта „период-светимост”. Цефеидите са пулсиращи променливи звезди, свръхгиганти с висока светимост, което позволява да се наблюдават дори и в други галактики. Те често се наричат "километричните стълбове" във Вселената, защото с тяхна помощ могат да се определят разстояния до много далечни обекти.

 

Кълбовидни звездни купове се наблюдават и в други галактики. В гигантската елиптична галактика М87 техният брой е около 12 000, а в галактиката Андромеда - 500. За разлика от старите кълбовидни звездни купове, в някои галактики (Магелановите облаци, М82, М33) са наблюдавани звездни купове с типичната сферична форма, но съдържащи млади звезди. Те се наричат млади кълбовидни купове и тяхното присъствие все още чака обяснение.