Yötaivaalla selkeällä säällä voit nähdä monia pieniä valaisevia valoja - tähtiä. Itse asiassa niiden koot voivat olla v altavia ja satoja tai jopa tuhansia kertoja suurempia kuin Maan koko. Ne voivat esiintyä erillään, mutta joskus ne muodostavat tähtijoukon.
Mitä ovat tähdet?
Tähti on massiivinen kaasupallo. Sitä pystyy pitämään oman painovoimansa voimalla. Tähtien massa on yleensä suurempi kuin planeetan massa. Niiden sisällä tapahtuu lämpöydinreaktioita, jotka edistävät valon säteilyä.
Tähdet muodostuvat pääasiassa vedystä ja heliumista sekä pölystä. Niiden sisäinen lämpötila voi nousta miljooniin kelvineihin, vaikka ulkoinen lämpötila on paljon pienempi. Tärkeimmät ominaisuudet näiden kaasupallojen mittauksessa ovat: massa, säde ja valoisuus eli energia.
Paljaalla silmällä ihminen voi nähdä noin kuusi tuhatta tähteä (kolme tuhatta kummallakin pallonpuoliskolla). Maata lähinnä oleva asia, jonka näemme vain päivällä - tämä on aurinko. Se sijaitsee 150 miljoonan kilometrin etäisyydellä. Aurinkokuntaamme lähin tähti on Proxima Centauri.
Tähtien ja tähtien syntyä
Pölyä ja kaasua, joita on rajoittamaton määrä tähtienvälisessä avaruudessa, voidaan puristaa painovoimavoimien vaikutuksesta. Mitä tiukemmin ne puristetaan, sitä korkeampi lämpötila muodostuu sisällä. Kun aine tiivistyy, se lisää massaa, ja jos se riittää ydinreaktion suorittamiseen, niin tähti ilmestyy.
Kaasu- ja pölypilvistä muodostuu usein useita tähtiä kerralla, jotka vangitsevat toisensa gravitaatiokentässä ja muodostavat tähtijärjestelmiä. Siten on olemassa kaksois-, kolmi- ja muita järjestelmiä. Yli kymmenen tähteä muodostaa joukon.
Tähtijoukko on ryhmä yhteistä alkuperää olevia tähtiä, jotka ovat yhteydessä toisiinsa painovoiman avulla ja jotka liikkuvat galaksin kentällä kokonaisuutena. Ne on jaettu pallomaisiin ja hajallaan oleviin. Tähtien lisäksi klusterit voivat sisältää kaasua ja pölyä. Taivaankappaleiden ryhmiä, joita yhdistää yhteinen alkuperä, mutta joita ei yhdistä painovoima, kutsutaan tähtiyhdistyksiksi.
Löytöhistoria
Ihmiset ovat katselleet yötaivasta muinaisista ajoista lähtien. Kuitenkin pitkään uskottiin, että taivaankappaleet ovat jakautuneet tasaisesti maailmankaikkeuden avaruudessa. 1700-luvulla tähtitieteilijä William Herschel haastoi tieteen uudelleen sanomalla, että joillakin alueilla oli selvästi enemmän tähtiä kuin toisilla.
Hieman aikaisemmin hänen kollegansa Charles Messier totesi sumujen olemassaolon taivaalla. Katselemassa niitä kaukoputken läpi, HerschelHuomasin, että näin ei aina ole. Hän näki, että joskus tähtisumu on tähtijoukko, joka näyttää täpliltä paljain silmin katsottuna. Hän kutsui löytöjä "kasoiksi". Myöhemmin näille galaksin ilmiöille keksittiin eri nimi - tähtijoukot.
Herschel onnistui kuvailemaan noin kaksituhatta klusteria. 1800-luvulla tähtitieteilijät päättelivät, että ne erosivat muodoltaan ja kooltaan. Sitten tunnistettiin pallomaiset ja avoimet klusterit. Näiden ilmiöiden yksityiskohtainen tutkimus aloitettiin vasta 1900-luvulla.
Avoimet klusterit
Klusterit eroavat toisistaan tähtien lukumäärän ja muodon suhteen. Avoin tähtijoukko voi sisältää kymmenestä useaan tuhanteen tähteä. He ovat melko nuoria, niiden ikä voi olla vain muutama miljoona vuotta. Tällaisella tähtijoukolla ei ole tarkasti määriteltyjä rajoja, se löytyy yleensä spiraalimaisista ja epäsäännöllisistä galakseista.
Galaksistamme on löydetty noin 1100 klusteria. Ne eivät elä kauan, koska niiden gravitaatioyhteys on heikko ja voi helposti katketa kaasupilvien tai muiden kertymien läheltä kulkemisen vuoksi. "Lost"-tähdistä tulee sinkkuja.
Klustereita löytyy usein spiraalivarsista ja lähellä galaktisia tasoja - missä kaasupitoisuus on suurempi. Niissä on epätasaiset, muodottomat reunat ja tiheä, hyvin rajattu ydin. Avoimet klusterit luokitellaan tiheyden, sisäisten tähtien kirkkauserojen ja ympäristöön verrattuna erottuvuuden mukaan.
Palloklusterit
Toisin kuin avoimilla tähtijoukoilla, pallomaisilla tähtijoukoilla on selkeä pallomainen muoto. Niiden tähdet ovat paljon tiukemmin painovoiman sitomia, ja ne pyörivät galaksin keskuksen ympärillä toimien satelliitteina. Näiden klustereiden ikä on monta kertaa suurempi kuin hajallaan olevien klustereiden ikä, joka vaihtelee 10 miljardista vuodesta ja enemmän. Mutta niiden lukumäärä on huomattavasti pienempi, galaksistamme on tähän mennessä löydetty noin 160 pallomaista klusteria.
Ne sisältävät kymmenistä tuhansista miljooniin tähtiin, joiden pitoisuus kasvaa keskustaa kohti. Niille on ominaista kaasun ja pölyn puuttuminen, koska ne muodostuivat kauan sitten. Kaikki pallomaisten tähtien tähdet ovat suunnilleen samassa kehitysvaiheessa, mikä tarkoittaa, että ne, kuten hajallaan olevat tähdet, muodostuivat suunnilleen samaan aikaan.
Tähtien suuri tiheys tähtien joukossa johtaa usein törmäyksiin. Tämän seurauksena voidaan muodostaa epätavallisia valaisimien luokkia. Esimerkiksi kun binääritähtijärjestelmän jäsenet sulautuvat yhteen, muodostuu sininen hajatähti. Se on paljon kuumempi kuin muut siniset tähdet ja klusterin jäsenet. Törmäykset voivat tuottaa myös muita avaruuden eksotiikkaa, kuten pienimassaisia röntgensädebinaareja ja millisekunnin pulsareita.
Tähtiyhdistykset
Toisin kuin klustereita, tähtien assosiaatioita ei yhdistä yhteinen gravitaatiokenttä, joskus se on läsnä, mutta sen voimakkuus on liian pieni. Ne ilmestyivät samaan aikaan, ja niiden ikä on pieni, jopa kymmeniä miljoonia vuosia.
Tähtinenyhdistykset ovat suurempia kuin nuoret avoimet klusterit. Ne ovat harvinaisempia ulkoavaruudessa, ja niiden koostumuksessa on jopa satoja tähtiä. Noin tusina heistä on kuumia jättiläisiä.
Heikko gravitaatiokenttä ei salli tähtien pysymistä yhdessä pitkään. Hajoamiseen ne tarvitsevat useista sadasta tuhansesta miljoonaan vuoteen - tähtitieteellisten standardien mukaan tämä on merkityksetöntä. Siksi tähtiassosiaatioita kutsutaan väliaikaisiksi muodostelmiksi.
Tunnetut klusterit
Yhteensä useita tuhansia tähtijoukkoja on löydetty, joista osa näkyy paljaalla silmällä. Lähimpänä Maata ovat avoimet Plejadien (Stozhary) ja Hyadien klusterit, jotka sijaitsevat Härän tähdistössä. Ensimmäinen sisältää noin 500 tähteä, joista vain seitsemän on erotettavissa ilman erikoisoptiikkaa. Hyades sijaitsee lähellä Aldebarania ja sisältää noin 130 kirkasta ja 300 heikosti palavaa jäsentä.
Avoin tähtijoukko Syövän tähdistössä on myös yksi lähimmistä. Sitä kutsutaan seimeksi ja se sisältää yli kaksisataa jäsentä. Monet lastenhuoneen ja hyadien ominaisuudet ovat samat, joten on mahdollista, että ne muodostuvat samasta kaasu- ja pölypilvestä.
Helsi kiikareilla näkyvä tähtijoukko Coma Berenices -tähdistössä pohjoisella pallonpuoliskolla. Tämä on pallomainen M 53 -joukko, joka löydettiin vuonna 1775. Se on yli 60 000 valovuoden päässä. Joukko on yksi kaukaisimpia maapallosta, vaikka se on helposti erotettavissa kiikareilla. Tähdistössä sijaitsee v altava määrä pallomaisia klustereitaJousimies.
Johtopäätös
Tähtiklusterit ovat suuria tähtiryhmiä, joita painovoima pitää yhdessä. Niitä on kymmenestä useaan miljoonaan tähtiin, joilla on yhteinen alkuperä. Pohjimmiltaan erotetaan pallomaiset ja avoimet klusterit, jotka eroavat muodoltaan, koostumukseltaan, kooltaan, jäsenmäärältään ja iältään. Niiden lisäksi on väliaikaisia klustereita, joita kutsutaan tähtiyhdistyksiksi. Niiden gravitaatioyhteys on liian heikko, mikä väistämättä johtaa tavallisten yksittäisten tähtien rappeutumiseen ja muodostumiseen.
