Zvezdnye skopleniya
<< 10.2 Funkcii svetimosti zvezd v sharovyh skopleniyah i massy etih sistem | Oglavlenie | 11.2 Zvezdnye skopleniya v galaktikah gruppy Tumannosti Andromedy (M 31) >>
Glava 11. Zvezdnye skopleniya v drugih galaktikah
"Priroda - sfinks. I tem ona vernei
Svoim iskusom gubit cheloveka,
Chto, mozhet stat'sya, nikakoi ot veka
Zagadki net i ne bylo u nei"
F. I. Tyutchev
11.1 Zvezdnye skopleniya v Magellanovyh Oblakah
Do sih por my rassmatrivali zvezdnye skopleniya nashei Galaktiki. Mezhdu tem chrezvychaino vazhno imet' vozmozhnost' izuchat' eti ob'ekty v drugih galaktikah. V etom sluchae my mozhem srazu sudit' ob osobennostyah podsistem skoplenii, ob otnositel'nyh razmerah i integral'noi svetimosti skoplenii raznyh tipov, o shodstve ili razlichiyah mezhdu nimi i galakticheskimi skopleniyami.
My uzhe upominali o pervyh otkrytiyah skoplenii v blizhaishih k nam galaktikah - Magellanovyh Oblakah (§ 1.4), sdelannyh v osnovnom Danlonom i D. Gershelem. Proshel pochti vek, prezhde chem eti otkrytiya byli prodolzheny fotograficheskim metodom Shepli i Vilson (1925a; 1925b; 1925v), kotorye doveli chislo izvestnyh skoplenii do 34 v Malom Magellanovom Oblake (MMO) i do 411 v Bol'shom (BMO). Mnogie iz nih okazalis' svyazannymi s diffuznymi tumannostyami.
Sistematicheskie poiski zvezdnyh skoplenii v MMO byli predprinyaty Lindseem (1956; 1958), kotoryi obnaruzhil okolo 100 sistem. Kron (1956a; 1956b; 1956v), izuchivshii eti ob'ekty, otnes okolo 10 iz nih k sharovym, okolo 50 - k rasseyannym skopleniyam i 9 - k zvezdnym associaciyam. Posle raboty Hodzha i Raita (1974) chislo izvestnyh skoplenii v MMO vozroslo do 220, a M. Bryuk (1975) uvelichila ego do 330.
V BMO k 1965 g. bylo obnaruzheno uzhe 1603 skopleniya (Hodzh, Sekston, 1966). Shepli (1930) somnevalsya v tom, chto skopleniya, otnesennye k kategorii sharovyh skoplenii Magellanovyh Oblakov D. Gershelem i drugimi nablyudatelyami proshlogo veka, yavlyayutsya sharovymi. V 1930 g. po vneshnemu vidu na snimkah k sharovym skopleniyam bylo otneseno lish' dva ob'ekta v MMO i 8 v BMO.
Pervye opredeleniya spektral'nyh klassov ryada kazhushihsya sharovymi skoplenii v BMO (Kennon, 1929) pokazali, chto oni yavlyayutsya rannimi (A - A5); imenno eto zastavilo usomnit'sya v prirode upomyanutyh ob'ektov, tak kak schitalos', chto vse tipichnye sharovye skopleniya imeyut spektral'nye klassy F - G (sm. § 6.6). Etomu kriteriyu, v chastnosti, udovletvoryali spektral'nye klassy otnesennyh k sharovym skoplenii NGC 419 v MMO (blizkii k K), a takzhe NGC 1835 i 1866 v BMO (G5 i F8 sootvetstvenno).
Interesnoi osobennost'yu raspredeleniya v BMO izvestnyh v to vremya sharovyh skoplenii bylo ekscentrichnoe raspolozhenie ih po otnosheniyu k glavnomu telu BMO (k severu ot nego). Eto sluzhilo podkrepleniem mneniya Tryumplera, soglasno kotoromu (sm. § 7.3) i sharovye skopleniya nashei Galaktiki mogut byt' raspolozheny ekscentrichno otnositel'no obshei galakticheskoi struktury. Shepli (1930) otvodil eto vozrazhenie, ssylayas' na to, chto v BMO my nablyudaem poka lish' nemnogochislennye naibolee yarkie ob'ekty, sluchaino raspolozhennye takim obrazom.
K koncu 30-h gg. 14 skoplenii v MMO i 31 skoplenie v BMO otnosilis' k chislu sharovyh po ih vneshnemu vidu. V 1951 g. Gaskoin i Kron (1952) vypolnili fotoelektricheskie izmereniya vos'mi iz etih ob'ektov v MMO i obnaruzhili, chto oni otnosyatsya k dvum horosho vyrazhennym cvetovym gruppam - goluboi s 〈R - V〉 = +0m,1 ± 0m,1 i "krasnoi" s 〈R - V〉 = +0m,55 plusmn 0m,15. "Krasnye" skopleniya napominali sharovye skopleniya nashei Galaktiki po integral'nomu pokazatelyu cveta, raspredeleniyu yarkosti i po absolyutnoi velichine.
Van den Berg i Hagen (1968) podtverdili eto delenie sharovyh skoplenii Magellanovyh Oblakov na dve gruppy, opredeliv integral'nye velichiny i pokazateli cveta 52 yarchaishih skoplenii oboih Oblakov v sisteme V, V (ris. 152). V nastoyashee vremya integral'nye velichiny i pokazateli cveta v sisteme UBV izvestny dlya 130 skoplenii BMO (Bernar, Bige, 1974; Bernar, 1975) i dlya 52 skoplenii MMO (Al'kaino, 1978). Po etim dannym izuchayutsya izbytki cveta skoplenii i pogloshenie sveta v ih napravlenii.
Ris. 152. Diagramma V60, V - V sharovyh skoplenii Bol'shogo (tochki) i Malogo (krestiki) Magellanovyh Oblakov (van den Berg, Hagen, 1968); V60 - integral'nye velichiny skoplenii, izmerennye s diafragmoi diametrom 60".
V 1951 g. Tekkerei (1951; 1958) otkryl pervye peremennye zvezdy tipa RR Liry v sharovyh skopleniyah NGC 121 (MMO) i NGC 1978 (BMO). Eto obychnye sharovye skopleniya, otnosyashiesya k gruppe "krasnyh" sharovyh skoplenii. Yarchaishie ih zvezdy yavlyayutsya krasnymi gigantami.
K koncu 70-h gg. peremennye tipa RR Liry byli izucheny lish' v neskol'kih sharovyh skopleniyah Magellanovyh Oblakov i v skopleniyah NGC 1466 i 1841, raspolozhennyh mezhdu Oblakami (sm. tabl. 11.1 i ris. 153).
Stolbcy Δ V i GV tabl. 11.1 podobny sootvetstvuyushim stolbcam tabl. 6.7. V stolbce 〈Rab〉 privoditsya srednii period peremennyh tipa RRab v sootvetstvuyushem skoplenii i v pole dannogo Oblaka ryadom s ukazannym v skobkah skopleniem. V stolbcah 
i 
privodyatsya srednie vidimye velichiny zvezd tipa RR Liry v kazhdoi iz rassmatrivaemyh oblastei.
| Skoplenie NGC (Oblako) |
Δ V | GV | 〈Rab〉 | |
|
Primechaniya |
| 121 (MMO) | 2m,7 | k | 0d,560 | 19m,70 | - | 1,2,3 |
| Pole (NGC 121) | - | - | 0d,589 | 19m,95 | 19m,57 | 3 |
| 1841 | 2m,7 | g | 0d,658 | 19m,87 | 4 | |
| 1466 | 2m,5 | rg | 0d,549 | 19m,23 | 6,6,7 | |
| 1835 (BMO) | 0d,572 | 19m,40 | 8 | |||
| 2257 (BMO) | 3m,1 | g | 0d,558 | 19m,31 | 5,9 | |
| Pole (NGC 1783) | - | - | 0d,520 | 19m,56 | 19m,20 | 10 |
| Primechaniya. 1 - Tekkerei (1958); 2 - Tifft (1963); 3 - Grem (1975) 4 - Kinman i dr. (1976); 5 - Gaskoin (1966); 6 - Vesselink (1971); 7 - Norris (1973); 8 - Grem, Ruiz (1S74); 9 - Aleksander (1960); 10 - Grem (1973). |
Pochti vse eti skopleniya otnosyatsya k gruppe I Oosterhofa (sm. § 5.2). Tol'ko NGC 1841 yavlyaetsya skopleniem gruppy II. Obrashaet na sebya vnimanie ochen' nebol'shaya dispersiya srednih vidimyh velichin zvezd tipa RR Liry v kazhdom iz Oblakov (Grem, 1973). Schitaya, chto radius sistemy skoplenii, svyazannoi s kazhdym iz Oblakov, sostavlyaet 8°; ,5, mozhno naiti po formule (3.52), chto tol'ko iz-za razlichii v raspolozhenii skoplenii po luchu zreniya sootvetstvuyushie im znacheniya v predelah dannogo Oblaka mogut otlichat'sya ot srednego na ± 0m,34. Nebol'shie razlichiya mezhdu peremennymi polya i skoplenii v dannom Oblake, kak otmechaet Grem, estestvenno ob'yasnyayutsya povyshennym vliyaniem fona pri fotometrirovanii zvezd skoplenii. Znacheniya dlya peremennyh polya bolee blizki k deistvitel'nosti.
Diagrammy velichina - pokazatel' cveta zvezd izvestny seichas uzhe dlya 51 skopleniya v BMO (sm. Hesser i dr., 1976) i dlya mnogih skoplenii MMO. Mnogie iz nih polucheny v instrumental'noi sisteme (Hodzh, 1960a; Hesser i dr., 1976) i nosyat predvaritel'nyi razvedochnyi harakter, pozvolyaya sudit' o tipe skopleniya, no est' nemalo i detal'nyh diagramm, poluchennyh v sisteme V, V (Arp, 1958v, g; 1959a, b; Hodzh, 1960a, b, v, g; 1961a; Gaskoin, 1966; Uoker, 1970; 1971; 1972a, b; 1974; 1979l, b; Robertson, 1974; Penni, 1975; Gaskoin i dr., 1976).
V 1958-59 gg. Hodzh (1960a) proizvel sistematicheskie poiski "krasnyh" sharovyh skoplenii v BMO, obnaruzhiv 35 sistem, kotorye, sudya po diagrammam velichina - pokazatel' cveta ih chlenov, yavlyayutsya tipichnymi sharovymi (II-IX klassov koncentracii). Oni raspolozheny preimushestvenno v severo-vostochnoi chasti Oblaka, kak eto i bylo obnaruzheno eshe v konce 20-h gg. (sm. vyshe). V yugo-zapadnom raione BMO eti sistemy prakticheski otsutstvuyut.
Ris. 152. Raspredelenie na nebe "krasnyh" skoplenii v sisteme Magellanovyh Oblakov (Gaskoin, 1966). Zamknutye linii ocherchivayut naibolee yarkie vidimye oblasti Oblakov, kruzhkami namecheny skopleniya s izvestnymi diagrammami V, V - V, tochkami - ostal'nye skopleniya.
Na ris. 153 (Gaskoin, 1966) pokazano raspolozhenie na nebe "krasnyh" sharoobraznyh skoplenii, vyyavlennyh k seredine 60-h gg. v sisteme Magellanovyh Oblakov. Naryadu s nimi v Magellanovyh Oblakah, kak uzhe otmechalos', nablyudayutsya i golubye sharovye skopleniya, vneshne pa snimkah ne otlichayushiesya ot krasnyh (sm., naprimer, Hodzh, 1961b).
Naibolee yarkim iz golubyh sharovyh skoplenii BMO yavlyaetsya skoplenie NGC 1866. Na ris. 154 (Arp, Tekkerei, 1967) predstavlena diagramma V, V - V zvezd etogo skopleniya, shodnaya s sootvetstvuyushei diagrammoi dlya rasseyannogo skopleniya M 11 nashei Galaktiki. Analogichnyi vid imeet diagramma V, V - V dlya golubogo sharovogo skopleniya NGC 458 v MMO (Arp, 1959a), a diagramma V, V - V dlya golubogo sharovogo skopleniya NGC 330 v tom zhe Oblake (Arp, 1959b) napominaet diagrammu dlya zvezd rasseyannogo skopleniya χ i h Perseya (sm. ris. 165).
Ris. 154. Diagramma V, V - V zvezd skopleniya NGC 1866 (Arp, Tekkerei, 1967). Krestiki - znacheniya 〈V〉, 〈B〉 - 〈V〉 dlya semi cefeid skopleniya.
Shepli i Mak Kibben Neil (1951) otkryli v skoplenii NGC 1866 28 peremennyh zvezd; 23 iz nih okazalis' klassicheskimi cefeidami, prichem tol'ko u chetyreh periody prevyshayut 3d,5. Gaskoin (1954) polagaet, chto lish' 13 cefeid, raspolozhennyh v predelah 10' ot centra skopleniya, s periodami, blizkimi k Za, mogut schitat'sya chlenami sistemy. Krestiki na ris. 154 sootvetstvuyut polozheniyam semi iz nih na diagramme V, V - V zvezd NGC 1866. Nalichie cefeid takzhe sblizhaet skoplenie NGC 1866 s rasseyannymi skopleniyami nashei Galaktiki, soderzhashimi cefeidy. Bol'shoe chislo cefeid v NGC 1866 estestvenno ob'yasnyaetsya ogromnym chislom zvezd, soderzhashihsya v etom skoplenii. Vozrast ego no opredeleniyu Meier-Hofmeister (1969) sostavlyaet 5,8 · 107 let.
Ris. 155. Diagramma V, V - V zvezd skopleniya NGC 2209 (Gaskoin i dr., 1976). Sploshnaya liniya - nachal'naya glavnaya posledovatel'nost'.
Na ris. 155 (Gaskoin i dr., 1976) pokazana diagramma V, V - V drugogo sharovogo skopleniya NGC 2209 (BMO). Skopleniya, podobnye NGC 2209, otnosilis' inogda dazhe k obychnym starym sharovym skopleniyam s ochen' razvitym golubym uchastkom gorizontal'noi vetvi (sm., naprimer, van den Berg, 1975b, tabl. 4). Ne srazu stalo yasno, chto v deistvitel'nosti v etih sluchayah my imeem delo s bogatymi skopleniyami promezhutochnogo vozrasta, chto gruppa tochek na diagramme V, V - V v raione V - V = +0m,2 (ris. 155) yavlyaetsya ne golubym uchastkom gorizontal'noi vetvi, a verhnim koncom proevolyucionirovavshei glavnoi posledovatel'nosti, svidetel'stvuyushim o tom, chto NGC 2209 po vozrastu (8 · 108 let) blizko k Giadam (Gaskoin i dr., 1976). Podobnymi skopleniyami okazalis' i nekotorye iz schitavshihsya starymi krasnymi sharovymi skopleniyami sistemy, u kotoryh bylo izvestno lish' o sushestvovanii vetvi krasnyh gigantov. V Galaktike takzhe imeyutsya takie rasseyannye skopleniya promezhutochnogo vozrasta s horosho vyrazhennoi vetv'yu krasnyh gigantov (NGC 2158, 7789).
V svyazi s trudnostyami detal'nogo izucheniya takih dalekih i slabyh ob'ektov, kakimi yavlyayutsya skopleniya v Magellanovyh Oblakah, pervye diagrammy V, V - V mnogih iz nih byli ochen' netochny. Tak, diagramma V, V - V zvezd skopleniya NGC 2209, poluchennaya s pomosh'yu elektronograficheskoi kamery Uokerom (1971), pokazyvala nalichie ochen' uzkogo probela Hercshprunga, razdelyayushego pri V = 19m,5 verhnii konec glavnoi posledovatel'nosti i nizhnii konec vetvi zheltyh i krasnyh gigantov: Δ(V - V) ≈ 0m,2. Kinahan i Herm (1975), pokazavshie, chto nikakimi priemlemymi izmeneniyami himicheskogo sostava (X i Z) zvezd Oblakov nel'zya ob'yasnit' takuyu uzost' probela Hercshprunga u etogo skopleniya, prishli dazhe k zaklyucheniyu o poyavlenii novoi trudnosti dlya teorii zvezdnoi evolyucii. Zagadka, odnako, razreshilas' sama soboi posle poyavleniya diagrammy V, V - V, izobrazhennoi na ris. 155, na kotoroi Δ(V - V) = 0m,4.
Itak, golubye sharovye skopleniya Magellanovyh Oblakov yavlyayutsya analogami molodyh rasseyannyh skoplenii nashei Galaktiki, otlichayushimisya ot poslednih tol'ko bol'shim chislom soderzhashihsya v nih chlenov. V Magellanovyh Oblakah my vpervye uvideli pered soboi ne tol'ko starye, no i molodye sharovye skopleniya, a takzhe sharovye skopleniya promezhutochnogo vozrasta. Eto eshe raz svidetel'stvuet o tom, chto razlichie mezhdu sharovymi i rasseyannymi skopleniyami opredelyaetsya lish' massoi etih obrazovanii. Dlya togo chtoby oharakterizovat' dannoe skoplenie, my dolzhny znat' ego himicheskii sostav i vozrast, opredelyayushie vid diagrammy velichina -pokazatel' cveta ego chlenov, i chislo etih chlenov, opredelyayushee ego vneshnii vid (sm., naprimer, Arp, 1959g).
Nekotorye avtory (Hodzh, 1961a; van den Berg, 1975b) predlagayut, vo izbezhanie putanicy, nazyvat' massivnye molodye (i promezhutochnogo vozrasta) sharovye skopleniya Magellanovyh Oblakov naselennymi (populous) skopleniyami. Odnako vryad li zamena odnogo termina drugim celesoobrazna. Proshe otkazat'sya ot privychki obyazatel'no svyazyvat' s ponyatiem "sharovoe skoplenie" vid diagrammy V, V - V, kotoryi harakterizuet lish' ochen' starye obrazovaniya, tem bolee, chto i eti obrazovaniya mogut byt' ochen' rasseyannymi.
Prinyato schitat', chto soderzhanie tyazhelyh elementov v zvezdah mnogih molodyh skoplenii Magellanovyh Oblakov zametno men'she, chem v zvezdah rasseyannyh skoplenii nashei Galaktiki. Tak, v skoplenii NGC 2209 (BMO) [Fe/H] = -0,5 (Gustafsoni dr., 1977), v skoplenii NGC 330 (MMO) [Fe/H] < -1,3 (Dzheins, Karni, 1977). Gaskoin i dr. (1976) polagayut, chto imenno v etom kroetsya prichina nebol'shih razlichii mezhdu diagrammami V, V - V zvezd skoplenii Oblakov i nashei Galaktiki, imeyushih odinakovyi vozrast. No podobnye razlichiya nablyudayutsya i sredi skoplenii nashei Galaktiki. Magellanovy Oblaka ne yavlyayutsya isklyucheniem. V nih takzhe nablyudayutsya i bogatye metallami skopleniya.
Raspredelenie molodyh skoplenii v oboih Oblakah naibolee detal'no izucheno Hodzhem (1973a; 1974a), a raspredelenie vseh skoplenii v MMO, razbityh po ih cvetu, razmeram i strukture na shest' razlichnyh tipov, issledovala takzhe Bryuk (1975). V MMO sistema skoplenii zaklyuchena v osnovnom v predelah ohvatyvayushego vidimye ochertaniya Oblaka ellipsa, otnoshenie osei kotorogo blizko k 0,5, a pozicionnyi ugol bol'shoi poluosi raven 55°; . Starye sharovye skopleniya sosredotocheny v osnovnom v zapadnoi chasti MMO, svidetel'stvuya o tom, chto v etoi nepravil'noi galaktike zvezdoobrazovanie nachalos' imenno v etom raione, rasprostranivshis' potom na ee vostochnuyu oblast'.
Bol'shinstvo molodyh skoplenii v BMO obrazuet gruppy diametrom okolo 1,5 kps, sostoyashie iz 20-30 chlenov odnogo vozrasta. Rasseyannye skopleniya imeyut razlichnye razmery; nekotorye iz nih, kak otmechal eshe Shepli (1931), vyglyadyat kak nebol'shie nepravil'nye zvezdnye oblaka. Shepli (1931) v svoe vremya privel spisok 15 takih "suboblakov" v neskol'kih iz kotoryh soderzhalis' 2-Z obychnyh skopleniya. Dal'neishee opisanie etih sistem my otlozhim do sleduyushei glavy, poskol'ku oni imeyut neposredstvennoe otnoshenie k zvezdnym associaciyam.
<< 10.2 Funkcii svetimosti zvezd v sharovyh skopleniyah i massy etih sistem | Oglavlenie | 11.2 Zvezdnye skopleniya v galaktikah gruppy Tumannosti Andromedy (M 31) >>
|
Publikacii s klyuchevymi slovami:
zvezdy - Skoplenie
Publikacii so slovami: zvezdy - Skoplenie | |
Sm. takzhe:
Vse publikacii na tu zhe temu >> | |
