7.3 GR-diagramma rasseyannogo skopleniya

Lekciya 7. Rasseyannye zvezdnye skopleniya i zvezdnye associacii

7.3 GR-diagramma rasseyannogo skopleniya

Osnovnuyu informaciyu o rasseyannyh zvezdnyh skopleniyah astronomy poluchayut iz fotometrii zvezd v polyah skoplenii. Pri etom glavnym instrumentom dlya opredeleniya parametrov skoplenii, kak bylo pokazano vyshe, i ustanovleniya zvezdnogo sostava skoplenii yavlyaetsya GR-diagramma. Rassmotrim strukturu GR-diagramm skoplenii raznogo vozrasta.

Na ris. 7-4 pokazana GR-diagramma molodogo rasseyannogo skopleniya NGC 2264, imeyushego vozrast neskol'ko millionov let. Tochkami na risunke otmecheny polozheniya zvezd, sploshnoi liniei - polozhenie NGP, sdvinutoi na velichinu srednego pokrasneniya vdol' osi pokazatelei cveta i na velichinu polnogo poglosheniya sveta i istinnogo modulya rasstoyaniya vdol' osi zvezdnyh velichin. Na risunke horosho vidno, chto naibolee yarkie zvezdy skopleniya, raspolozhennye v verhnei chasti ego glavnoi posledovatel'nosti, pochti ne otklonilis' ot NGP, chto dokazyvaet molodost' skopleniya. Deistvitel'no, sravnenie s teoreticheskimi izohronami daet ocenku vozrasta etogo skopleniya okolo vos'mi millionov let. V nizhnei chasti GP zvezdy eshe ne doshli do NGP. Pokazatel' cveta tochki, v kotoroi zvezdy podhodyat k glavnoi posledovatel'nosti, yavlyaetsya meroi vozrasta skopleniya, sama tochka nazyvaetsya nizhnei tochkoi povorota GP.

Otmetim, chto glavnaya posledovatel'nost' skopleniya dovol'no razbrosannaya i ne predstavlyaet soboi uzkuyu polosu. Etomu est' neskol'ko ob'yasnenii. Vo-pervyh, na GR-diagramme prisutstvuyut ne tol'ko zvezdy skopleniya, no i zvezdy galakticheskogo fona, na kotoryi proeciruetsya skoplenie. Vo-vtoryh, zvezdy skopleniya ne rozhdayutsya sovershenno odnovremenno vo vsem ob'eme skopleniya. Poslednee privodit, dlya teh stadii evolyucii, dlya kotoryh evolyucionnoe dvizhenie po GR-diagramme proishodit bystro, k razbrosu zvezd na diagramme. Na ris. 7-4 vidno, chto razbros velik u zvezd, ne doshedshih do GP - imenno tam, gde temp evolyucionnyh izmenenii svetimostei i pokazatelei cveta velik. Nekotoryi vklad v razbros GP dayut dvoinye zvezdy, ne razreshennye fotometricheskim priborom. Slozhenie bleska dvuh zvezd privodit k sdvigu na GR-diagramme takogo ob'ekta vverh (v storonu bol'shih svetimostei). Tak, legko podschitat', chto summarnyi blesk dvuh zvezd odinakovoi svetimosti sdvigaet takuyu dvoinuyu zvezdu, nablyudaemuyu kak odinochnuyu, na 0m.75 vverh ot GP odinochnyh zvezd. Nekotoryi vklad v dispersiyu GP mogut vnosit' razlichiya v skorostyah vrasheniya zvezd. Vrashenie zvezd ne tol'ko izmenyaet razmery zvezdy, no i vyzyvaet cirkulyacionnye dvizheniya v ee nedrah, chto neskol'ko vliyaet na ee evolyuciyu. Eshe bol'shii vklad v razbros pokazatelei cveta zvezd ochen' molodyh zvezd vnosyat ostatki okolozvezdnyh protoplanetnyh diskov, sushestvovanie kotoryh v nastoyashee vremya podtverzhdaetsya infrakrasnoi fotometriei i spektral'nym analizom. Nablyudeniya pokazyvayut, chto do poloviny zvezd takih molodyh RZS, kak NGC2264, imeyut protoplanetnye diski. (Sm., naprimer, Main i Neilor, 2007).

Na ris. 7-5 privedena GR-diagramma rasseyannogo skopleniya srednego vozrasta Yasli (Praesepe). Ego vozrast neskol'ko men'she odnogo milliarda let. Zdes' chleny skopleniya vydeleny s pomosh'yu luchevyh skorostei i sobstvennyh dvizhenii. Tak kak procedura otdeleniya chlenov skopleniya yavlyaetsya statisticheskoi, to nekotoroe kolichestvo zvezd fona vse zhe ostaetsya v vyborke, poetomu vyvody o svoistvah zvezdnogo naseleniya skopleniya, osnovannye na polozheniyah na GR-diagramme odnoi-dvuh zvezd, obychno nedostoverny. Na ris. 7-5 horosho vydelyaetsya dostatochno uzkaya glavnaya posledovatel'nost', a vdol' nee, neskol'ko vyshe, prohodit zametno vydelyayushayasya posledovatel'nost' dvoinyh zvezd. Vydelennost' posledovatel'nosti dvoinyh zvezd govorit o tom, chto bol'shaya chast' dvoinyh imeet blizkie po masse komponenty.

Verhnyaya chast' GP skopleniya yavstvenno otklonyaetsya ot NGP. Eto otklonenie yavlyaetsya sledstviem zvezdnoi evolyucii. Imenno poetomu seichas moduli rasstoyaniya skoplenii opredelyayut putem sovmesheniya glavnyh posledovatel'nostei skoplenii s izohronami, a ne s NGP. Samaya tochka GP skopleniya nazyvaetsya tochkoi povorota GP, pokazatel' cveta etoi tochki dolgo sluzhil osnovnoi meroi vozrasta skoplenii. Chetyre krasnyh giganta skopleniya Yasli otdeleny ot verhnei chasti GP probelom Gercshprunga. Vnutri nego perehod zvezd ot stadii GP k stadii krasnogo giganta proishodit ochen' bystro i veroyatnost' zametit' zvezdu na etoi stadii kraine mala. Kak pokazal v konce 60-h godov proshlogo veka A.Vasilevskii (UrGU), rasstoyanie ot tochki povorota GP do nachala vetvi gigantov takzhe yavlyaetsya horoshei meroi vozrasta dlya ne ochen' staryh skoplenii. Nachalo vetvi krasnyh gigantov otchetlivo vydelyaetsya na diagrammah cvet-svetimost' u RZS, poskol'ku imenno syuda popadayut eshe i bolee proevolyucionirovavshie zvezdy, u kotoryh v yadre uzhe zagorelsya gelii (t.e. zvezdy gorizontal'noi vetvi s massami bol'she solnechnoi), obrazuya tak nazyvaemoe . Preimushestvo ocenivaniya vozrasta sposobom Vasilevskogo v tom, chto raznost' pokazatelei cveta tochki povorota i ne zavisit ot velichiny mezhzvezdnogo pokrasneniya i oshibok v opredelenii modulya rasstoyaniya.

Na ris. 7-6 pokazana GR-diagramma odnogo iz samyh staryh rasseyannyh zvezdnyh skoplenii nashei Galaktiki M67 (NGC 2682). Ono imeet astrofizicheskii vozrast okolo chetyreh - shesti milliardov let. Zdes' vetv' krasnyh gigantov ne otdelyaetsya ot glavnoi posledovatel'nosti, soedinyayas' s nei vetv'yu subgigantov, tak chto Gercshprungov probel na GR-diagrammah sredne - i malomassivnyh zvezd otsutstvuet. Vblizi vetvi krasnyh gigantov vydelyaetsya sgushenie zvezd, v nedrah kotoryh uzhe gorit gelii (zvezdy gorizontal'noi vetvi). Na GR-diagramme M67 imeyutsya dve interesnye osobennosti. Pervaya - probel v verhnei chasti GP, ob'yasnyaemyi uskoreniem tempa evolyucii dlya zvezd, otoshedshih ot GP. Vtoraya osobennost' - sushestvovanie nekotorogo kolichestva zvezd GP, raspolozhennyh vyshe oblasti perehoda GP v vetv' subgigantov. Eti zvezdy obychno nazyvayut "golubymi brodyagami" Evolyucionnyi status etih zvezd do konca ne vyyasnen i prichiny ih anomal'nyh svoistv poka ne sovsem ponyatny. Naibolee populyarna seichas gipoteza, chto vse oni yavlyayutsya chlenami dvoinyh zvezd, i deistvitel'no - mnogie iz nih identificirovany kak tesnye dvoinye sistemy. V etom sluchae peretekanie veshestva s odnogo komponenta dvoinoi sistemy na drugoi mozhet privodit' k trebuemomu zvezdy, v itoge ona mozhet zaderzhat'sya na glavnoi posledovatel'nosti. Sushestvuyut eshe i drugie gipotezy obrazovaniya golubyh brodyag: v rezul'tate stolknovenii odinochnyh zvezd ili v rezul'tate postepennogo sliyaniya dvuh zvezd, kotorye do etogo predstavlyali soboi dvoinuyu sistemu. Dve eti teorii predskazyvayut razlichnye massy i skorosti vrasheniya golubyh brodyag. Sushestvuyut i drugie gipotezy obrazovaniya golubyh brodyag, naprimer, v rezul'tate stolknoveniya odinochnyh zvezd ili sliyaniya dvuh zvezd, kotorye do etogo predstavlyali soboi tesnuyu dvoinuyu sistemu.

Publikacii s klyuchevymi slovami: zvezdnaya astronomiya Publikacii so slovami: zvezdnaya astronomiya
Sm. takzhe: Elene Vyacheslavovne Glushkovoi - 50 ! Konferenciya «Sovremennaya zvezdnaya astronomiya - 2014» Konferenciya "Sovremennaya zvezdnaya astronomiya" K 100-letiyu so dnya rozhdeniya Petra Grigor'evicha Kulikovskogo Lekcii po Galakticheskoi Astronomii. 5–8 Lekcii po Galakticheskoi Astronomii. 3–4 Lekcii po Galakticheskoi Astronomii. 1–2 Vse publikacii na tu zhe temu >>