Zvezdnye skopleniya
<< 1.5 Otkrytie skoplenii peremennyh zvezd v diffuznyh tumannostyah | Oglavlenie | 1.7 Otkrytie OB-associaii >>
1.6 Otkrytie dvizhushihsya skoplenii
Progress v oblasti izucheniya zvezdnyh skoplenii tesno svyazan s progressom v oblasti opredeleniya zvezdnyh velichin, sobstvennyh dvizhenii, spektral'nyh klassov i luchevyh skorostei zvezd.
Tochnye polozheniya zvezd, v tom chisle i v skopleniyah, posluzhivshie osnovoi dlya budushih opredelenii sobstvennyh dvizhenii, nachali opredelyat'sya vo vtoroi polovine XVIII v. Bradleem i drugimi astronomami. V pervoi polovine XIX v. Bessel' zalozhil osnovy fundamental'noi astrometrii. Opirayas' na novyi ryad svoih nablyudenii i zanovo obrabotannye im nablyudeniya Bradleya, Bessel' (1841) opredelil s dostatochnoi tochnost'yu dvizheniya bol'shogo kolichestva zvezd, i v tom chisle, po-vidimomu, vpervye, odinnadcati naibolee yarkih zvezd v Pleyadah, obnaruzhiv shodstvo dvizhenii poslednih.
Pol'zuyas' geliometrom, Bessel' opredelil takzhe tochnye otnositel'nye polozheniya 42 zvezd v oblasti Pleyad, polozhiv nachalo triangulyacii zvezd v zvezdnyh skopleniyah. Bessel' schital, chto eti izmereniya okazhutsya cennymi ne tol'ko dlya issledovaniya novyh instrumentov. "Pridet vremya, dlya kotorogo predstavit interes vopros o vnutrennih dvizheniyah zvezd v etom zamechatel'nom zvezdnom skoplenii, a dlya resheniya ego nuzhna maksimal'naya tochnost' samyh rannih nablyudenii", - pisal Bessel'. Eto vyskazyvanie vposledstvii citirovali Vol'f (1877) i Pritchard (1885), povtorivshie izmereniya Besselya s imevshimisya v ih rasporyazhenii mikrometrami. Oba avtora byli ubezhdeny v tom, chto im udalos' obnaruzhit' nebol'shie otnositel'nye peremesheniya ryada zvezd v Pleyadah, svidetel'stvuyushie o nalichii gravitacionnogo vzaimodeistviya etih zvezd.
Ispol'zuya dannye Besselya, Medler (1846) vpervye opublikoval znachenie srednego sobstvennogo dvizheniya Pleyad. V toi zhe rabote on obratil vnimanie na obshnost' sobstvennyh dvizhenii zvezd Giad, napravlennyh k vostoku i slegka k yugu, a takzhe na preobladanie v etom raione sozvezdii Tel'ca zvezd, dvizhushihsya v vostochnom napravlenii.
Proanalizirovav sobstvennye dvizheniya zvezd v raione Pleyad do 20°; ot Al'ceony, Medler obnaruzhil vozrastanie etih dvizhenii s udaleniem ot Al'ciony i interpretiroval eto yavlenie kak svidetel'stvo obrasheniya vsei zvezdnoi sistemy, okruzhayushei Solnce (do samyh ee vneshnih granic, namechaemyh Mlechnym Putem), vokrug Pleyad. Medler dazhe nazval Pleyady central'noi gruppoi nashei zvezdnoi sistemy, a Al'cionu - central'nym Solncem. Eta ideya ne vstretila sochuvstviya u ego sovremennikov.
Chetvert' veka spustya Proktor (1872) nanes na karty, sostavlennye v stereograficheskoi proekcii, sobstvennye dvizheniya 1600 zvezd, obnaruzhiv, chto v ryade oblastei neba vstrechayutsya obshirnye gruppirovki zvezd, imeyushih shodnye po velichine i napravleniyu sobstvennye dvizheniya. Obshee dvizhenie zvezd v raione Giad okazalos' lish' odnim iz takih "zvezdnyh techenii".
Hotya v osnovnom sobstvennye dvizheniya zvezd yavlyalis' otrazheniem dvizheniya Solnca k apeksu, Proktor (1870) otmetil, chto sushestvuyut gruppy, narushayushie etu zakonomernost'. Tak, on obnaruzhil, chto pyat' yarkih zvezd kovsha Bol'shoi Medvedicy dvizhutsya s odinakovoi skorost'yu k apeksu Solnca, dokazav tem samym, chto eti zvezdy obrazuyut edinuyu sistemu - skoplenie, dvizhusheesya v prostranstve. Na ris. 3 my vosproizvodim risunok, vzyatyi iz knigi "Inye miry" Proktora (1871, s. 276-281). Dliny vektorov na etom risunke sootvetstvuyut velichinam sobstvennyh dvizhenii za 36 000 let.
Otkrytie Proktora bylo srazu zhe i sovershenno nezavisimym obrazom podtverzhdeno Hagginsom (1872) - odnim iz pionerov primeneniya metodov spektral'nogo analiza k issledovaniyam zvezdnyh skoplenii, uzhe sovershivshim, kak my videli vyshe, perevorot vo vzglyadah na prirodu tumannostei. Primeniv princip Doplera k interpretacii smeshenii spektral'nyh linii v spektrah zvezd, Haggins opredelil luchevye skorosti ryada yarkih zvezd, v tom chisle i semi zvezd kovsha Bol'shoi Medvedicy. On obnaruzhil, chto pyat' iz nih (obladayushih obshim sobstvennym dvizheniem i shodnymi spektral'nymi harakteristikami) imeyut i shodnye luchevye skorosti (+30 angliiskih mil' v sekundu).
Hagginsovskie vizual'nye opredeleniya luchevyh skorostei byli ochen' netochnymi. V monografii "Zvezdnye dvizheni" Kempbel (1913, s. 9) pishet: "Dvadcat' dva goda nazad my ne znali luchevoi skorosti ni odnoi zvezdy na nebe. Pravda, byli opublikovany nablyudavshiesya luchenie skorosti mnogih desyatkov zvezd, no na nih nel'zya bylo polagat'sya dazhe kak na priblizheniya k istine".
Ris. 3. Dvizhusheesya skoplenie Bol'shoi Medvedicy (Proktor,
1871)
Pervye real'nye luchevye skorosti zvezd i tumannostei vizual'nym metodom byli opredeleny lish' v 1890 g. Kilerom. No k etomu vremeni v astronomii uzhe poluchili shirokoe primenenie suhie bromoserebryanye plastinki, na kotoryh s 1875 g. nachali fotografirovat' spektry zvezd. V konce 80-h i nachale 90-h gg. proshlogo veka Fogel' i Sheiner v Potsdame i Belopol'skii v Pulkove nachali opredelyat' luchevye skorosti zvezd fotograficheskim metodom, srazu zavoevavshim priznanie astronomii. I tem ne menee, "ya hotel by odnim iz pervyh vyrazit' svoe uvazhenie i vysoko ocenit' pervye usiliya izmereniya luchevoi skorosti vizual'nymi metodami. Kazhdaya popytka pionerov, - uspeh ili neudacha, - eto ukazatel' puti k dostizheniyu celi dlya nablyudatelei, sleduyushih za nimi", - pishet Kempbel (1913, s. 40).
V 1873 g. Klinkerfyus (1878), verivshii v real'nost' luchevyh skorostei, izmerennyh Hagginsom, sdelal sleduyushii shag v izuchenii dvizhushihsya skoplenii, pokazav, chto esli sobstvennye dvizheniya zvezd dvizhushegosya skopleniya pri ih prodolzhenii na nebesnoi sfere peresekayutsya v odnoi tochke (tochke shozhdeniya, k kotoroi oni napravleny i kotoruyu v dal'neishem my budem nazyvat' apeksom, ili tochke radianta, esli oni rashodyatsya ot nee), to, znaya luchevuyu skorost' hotya by odnogo chlena sistemy, mozhno opredelit' parallaksy kazhdogo iz ee chlenov.
Pust' V - prostranstvennaya skorost' skopleniya otnositel'no Solnca S (ris. 4) (predpolagaetsya, chto vse chleny skopleniya dvizhutsya v prostranstve s odinakovoi skorost'yu); SR - napravlenie ot Solnca k radiantu R skopleniya; SC - rasstoyanie r ot Solnca do nekotoroi zvezdy S skopleniya; Vr - luchevaya, Vt - tangencial'naya skorosti etoi zvezdy, λ - uglovoe rasstoyanie mezhdu zvezdoi i radiantom skopleniya.
Iz ochevidnyh sootnoshenii (Vr = V cos λ , Vt = V sin λ , Vr = rμ) vytekaet izvestnaya formula dlya parallaksa
|
(1.1) |
gde sobstvennoe dvizhenie zvezdy c vyrazheno v sekundah dugi v god, a V i Vr - v km/s. Koefficient 4,74 poyavlyaetsya zdes' pri perevode otnosheniya μ"/π", predstavlyayushego soboi tangencial'nuyu skorost' zvezdy, vyrazhennuyu v astronomicheskih edinicah v god, v km/s. Formula (1.1) daet neposredstvenno absolyutnye parallaksy, v otlichie ot trigonometricheskih parallaksov zvezd, kotorye, vsledstvie malosti, vsegda opredelyayutsya kak otnositel'nye i podvergayutsya posleduyushei absolyutizacii.
Ris. 4. Shema, poyasnyayushaya vyvod formuly (1.1).
Vospol'zovavshis' dannymi Hagginsa o srednei luchevoi skorosti pyati chlenov dvizhushegosya skopleniya Bol'shoi Medvedicy, Klinkerfyus primenil svoi metod dlya opredeleniya ih parallaksov, poluchiv, k sozhaleniyu, sovershenno fiktivnye rezul'taty, tak kak nizkaya tochnost' sobstvennyh dvizhenii etih zvezd, zaimstvovannyh u Medlera, ne pozvolila emu (po ego sobstvennomu priznaniyu) nadezhno opredelit' polozhenie tochki peresecheniya ih dvizhenii. Klinkerfyus pomestil etu tochku v 20°; pered skopleniem, v napravlenii ego dvizheniya, schitaya ee tochkoi shozhdeniya dvizhenii. Chetvert' veka spustya po drugim dannym Hefler (1897) nashel inoe polozhenie etoi tochki, okazavsheisya tochkoi radianta. Novye opredeleniya luchevyh skorostei chlenov skopleniya, poluchennye na Potsdamskoi observatorii uzhe s pomosh'yu spektrografa, pokazali, chto, v otlichie ot zaklyucheniya Hagginsa, zvezdy skopleniya priblizhayutsya k Solncu, a ne udalyayutsya ot nego.
Issledovanie dvizhushegosya skopleniya Bol'shoi Medvedicy zatrudnyalos' eshe i tem, chto bol'shinstvo ego yarkih chlenov (β , ε , ζ UMa) okazalis' spektral'no-dvoinymi sistemami. Lish' v 1909 g. Ludendorf (1909) vpervye nadezhno opredelil polozhenie radianta i srednee rasstoyanie etoi gruppy zvezd ot Solnca (28 ps).
V tom zhe godu Hercshprung (1909) zametil, chto k gruppe Bol'shoi Medvedicy, sudya po ih dvizheniyam, mogut otnosit'sya zvezdy 37 UMa i α SrV. Uglovoe rasstoyanie mezhdu etimi zvezdami blizko k 60°; , sledovatel'no, lineinoe rasstoyanie mezhdu nimi sravnimo s ih rasstoyaniem ot Solnca. Hercshprung predpolozhil, chto mozhno prodolzhit' poiski eshe bolee udalennyh ot osnovnoi gruppirovki chlenov gruppy, nahodyashihsya na sovershenno razlichnyh rasstoyaniyah ot Solnca, no dvizhushihsya v prostranstve odinakovoi skorost'yu. Sredi neskol'kih zvezd, vydelennyh takim obrazom Hercshprungom, okazalis' β Aur i α CMa (Sirius), parallaksy kotoryh razlichayutsya na poryadok. Odna iz tochek peresecheniya bol'shih krugov, opredelyaemyh srednim sobstvennym dvizheniem pyati yarkih zvezd Bol'shoi Medvedicy i sobstvennym dvizheniem Siriusa, okazalas' stol' blizka k radiantu skopleniya, naidennomu Ludendorfom, chto Hercshprung, ne koleblyas', otnes Sirius k skopleniyu Bol'shoi Medvedicy i dazhe predpochel svoe opredelenie radianta skopleniya s pomosh'yu Siriusa opredeleniyu Ludendorfa.
Naidya absolyutnye velichiny chlenov gruppy Bol'shoi Medvedicy i sopostaviv ih so spektral'nymi klassami etih zezd (v sisteme garvardskoi spektral'noi klassifikacii), Hercshprung otmetil, chto spektry zvezd gruppy stanovyatsya bolee pozdnimi po mere umen'sheniya ih svetimosti. "V etom otnoshenii sistema vedet sebya analogichno fizicheski svyazannym Pleyadam", - pisal on.
Na god ran'she rabot Ludendorfa i Hercshprunga, issledovavshih dvizhusheesya skoplenie Bol'shoi Medvedicy, poyavilas' klassicheskaya rabota L. Bossa (1908), posvyashennaya Giadam. V techenie mnogih let L. Boss bezuspeshno pytalsya opredelit' polozhenie radianta ili apeksa Giad. Kak i v sluchae skopleniya Bol'shoi Medvedicy, etogo ne udavalos' sdelat' potomu, chto obychno rassmatrivalis' zvezdy vnutrennei, naibolee plotnoi oblasti skopleniya, sobstvennye dvizheniya kotoryh, hotya i dostatochno bol'shie, okazyvalis' pochti parallel'nymi drug drugu. Zavershenie raboty po sostavleniyu "Predvaritel'nogo obshego kataloga 6188 zvezd" (PGC), soderzhashego tochnye koordinaty i sobstvennye dvizheniya poslednih, pozvolilo L. Bossu izuchit' sobstvennye dvizheniya zvezd vo vneshnei oblasti Giad i obnaruzhit' yavlenie shozhdeniya etih dvizhenii k obshei tochke - apeksu. L. Boss vydelil 39 vozmozhnyh chlenov etoi gruppy, kotoraya okazalas' pochti sfericheskim zvezdnym skopleniem diametrom okolo 15°; s horosho vyrazhennym central'nym sgusheniem. Sushestvovanie zvezdnogo potoka v Tel'ce, kak otmechalos' vyshe, bylo izvestno eshe Proktoru, i L. Boss sohranil eto nazvanie za dvizhushimsya skopleniem Giad.
Ris. 5. Sobstvennye dvizheniya chlenov skopleniya Giady (L. Boss,
1908).
Na ris. 5 (L. Boss, 1908) pokazany sobstvennye dvizheniya zvezd skopleniya. Ispol'zovav znacheniya izmerennyh Kyustnerom luchevyh skorostei treh zvezd skopleniya (γ , δ i ε Tau), L. Boss opredelil prostranstvennuyu skorost' skopleniya i individual'nye parallaksy vseh ego chlenov. Na ris. 6 (L. Boss, 1908) pokazano raspredelenie zvezd skopleniya v proekcii na ploskost', prohodyashuyu cherez centr skopleniya, ego apeks i Solnce. Sfericheskaya forma skopleniya, nablyudaemaya v kartinnoi ploskosti (ris. 5), sohranyaetsya, central'noe sgushenie ostaetsya horosho vyrazhennym. Etot risunok naglyadno svidetel'stvuet o vysokoi tochnosti opredeleniya rasstoyanii do chlenov dvizhushegosya skopleniya po formule (1.1) i o bezuslovnoi prinadlezhnosti k skopleniyu prakticheski vseh rassmotrennyh L. Bossom zvezd. V protivnom sluchae skoplenie na ris. 6 vyglyadelo by vytyanutym po luchu zreniya.
Ris. 6. Raspredelenie chlenov Giad v ploskosti, prohodyashei
cherez centr skopleniya, ego apeks i Solnce (L. Boss, 1908).
Srednee rasstoyanie chlenov skopleniya ot Solnca okazalos' ravnym 40 ps, diametr ego 10 ps.
Oznakomivshis' s rabotoi L. Bossa, Hercshprung (1909) otnes k potoku Tel'ca eshe 7 zvezd, raspolozhennyh v raznyh sozvezdiyah: Andromedy, Treugol'nika, Malogo L'va, Zmei, Bol'shoi Medvedicy i dr.
Raboty L. Bossa i Hercshprunga sposobstvovali uprocheniyu vzglyadov Proktora i Klinkerfyusa o sushestvovanii v galakticheskom prostranstve obshirnyh dvizhushihsya skoplenii zvezd, chleny kotoryh svyazany mezhdu soboi ne fizicheski (ibo oni nahodyatsya drug ot druga na ogromnyh rasstoyaniyah), a obshnost'yu proishozhdeniya. Klinkerfyus polagal, chto podobnye sistemy mogut pri vstrechah prohodit' odna skvoz' druguyu, ne okazyvaya drug na druga nikakogo vliyaniya, podobno meteornym potokam. Sohranenie v techenie dlitel'nogo vremeni v Galaktike podobnyh sistem kazalos' neob'yasnimym. "Esli my predpolozhim, - pisal o potoke v Tel'ce L. Boss, - chto eto skoplenie skondensirovalos' iz obshirnoi tumannosti, kotoraya pervonachal'no imela sovremennuyu skorost' i napravlenie dvizheniya skopleniya, trudnost' prosto nemnogo otodvinetsya".
Otnesya Sirius, nahodyashiisya v 2,5 ps ot Solnca, k dvizhushemusya skopleniyu Bol'shoi Medvedicy, a θ UMa i drugie zvezdy - k Giadam i priznav tem samym, chto razmery etih skoplenii mogut dostigat' mnogih desyatkov parsek, Hercshprung vypustil na volyu dzhina lokal'nyh zvezdnyh potokov, polozhiv nachalo poyavleniyu mnozhestva rabot, avtory kotoryh zanimalis' i zanimayutsya poiskami grupp zvezd v prostranstve skorostei, nezavisimo ot ih plotnosti i razmerov.
Mezhdu tem eshe Eddington (1914) v svoei monografii "Zvezdnye dvizheniya i struktura Vselennoi" (s. 68) preduprezhdal ob opasnosti pridaniya slishkom bol'shogo vesa soglasiyu sobstvennyh dvizhenii pri otnesenii toi ili inoi zvezdy k dannomu dvizhushemusya skopleniyu. Eto soglasie mozhet byt' sluchainym, i nuzhen ochen' tshatel'nyi statisticheskii analiz dlya resheniya voprosa o real'nyh razmerah dvizhushegosya skopleniya, vozmozhnye chleny kotorogo razbrosany po vsemu nebu. My vernemsya k etomu voprosu v glave 4, a seichas pereidem k istorii otkrytiya OV-associacii, yavivshegosya estestvennym sledstviem razvitiya tol'ko chto opisannyh issledovanii.
<< 1.5 Otkrytie skoplenii peremennyh zvezd v diffuznyh tumannostyah | Oglavlenie | 1.7 Otkrytie OB-associaii >>
|
Publikacii s klyuchevymi slovami:
zvezdy - Skoplenie
Publikacii so slovami: zvezdy - Skoplenie | |
Sm. takzhe:
Vse publikacii na tu zhe temu >> | |
