Gromady kuliste

Hans · 3 Listopada 2004

Witam. Wczoraj udalo mi sie pierwszy raz zapolowac na M2. Wiecie co, zafascynowaly mnie gromady kuliste. Twor to wielce dla mnie frapujacy. Odrazu w glowie dziesiatki pytan, Jaka byla przeszlosc takich obiektow? Jaka bedzie ich przyszlosc? Czy obracaja sie one wokol swojej osi? Jesli tak, nie to dalczego? Czy gwiazdy w takiej M2, sa w jednym wieku czy to kilka pokolen gwiazd? Czy sa tam sprzyjajace warunki do powstawania ukladow planetarnych i ew. zycia? (Czy nie ma tam wiekszego promieniowania z okazji ciasnego upakowania gwiazd? Czy z okazji bliskosci gwiazd potencjalne uklady planetarne nie bylyby zbyt niestabilne?). Sa to obiekty stare czy mlode. Co spowodowalo, ze nie rozmyly sie w ramionach swoich galaktyk tylko trawaja na posterunku? Itp. Itd. Moze ktos powie mi jakich tytulow szukac w bibliotekach i jakie ew. biblioteki pozyczyly by taka pozycje do domu? Moze jest cos w sieci? "Cos" w sesie dobrej monografi, a nie trzech zdan z encyklopedii. Straszniem glodny wiedzy o GK.

Dzieki i pozdrawiam.

Henryk · 3 Listopada 2004

Spróbuję w czterech zdaniach, swoją drogą w jakiej encyklopedii są aż trzy zdania na temat gromad kulistych? :wink:

Gromady to obiekty stare, niejednokrotnie starsze od galaktyki.

W kupie (kulowe hvezdokupy) trzyma je grawitacja ze względu na gęste upakowanie.

Gwiazdy w gromadzie są w podobnym wieku, wszystkie są też o małej masie, jeśli były jakieś o większej masie, to już dawno padły.

Systemy planetarne (takie jak nasz) nie mają wielkich szans się utworzyć ze względu na mała zawartość pierwiastków ciężkich w obłoku, z którego powstawały, poza tym orbity teoretycznych planet byłyby zbyt odchylone od kołowych dla utrzymania jednakowych warunków na nich przez dłuższy czas.

O obrotach wokół osi nie mam pojęcia, ale jak znam życie, to wszystko się kręci.

Napisałbym też o promieniowaniu, ale to byłoby więcej niż cztery zdania. Wywnioskuj o tym z gęstości upakowania gwiazd (na przykład 100tys w przestrzeni o średnicy kilkudziesięciu lat świetlnych) i z przebiegu ewolucji gwiazd :wink: .

Radek Grochowski · 3 Listopada 2004

Sproboje dodać coś do tego, co powiedział Henryk.

Jaka bedzie ich przyszlosc?

Ewolucja gromad kulistych jest obecnie (i będzie) bardzo spokojna. W przyszłości będą sie dalej kręcić wokół centrum Galaktyki, a mało masywne gwiazdy, z których się składają będą bardzo powoli ewoluować. Te które obecnie są karłami z czasem staną się czerwonymi olbrzymami, później gwiazdami RR Lyr, po czym odrzucą otoczki w postaci mgławic planetarnych i staną się białymi karłami, które będą stygły baaaardzo długo.

Oczywiście nie wszystko naraz. Gwiazdy mniej masywne ewoluują wolniej, a te o najmniejszych masach (czerwone karły) będą wyglądały mniej więcej tak jak teraz jeszcze za dobre 20 miliardów lat.

Czy obracaja sie one wokol swojej osi?

Zdecydowana większość gromad nie wykazuje uporządkowanego obrotu wokół osi. Gwiazdy oczywiście orbitują wokół środka masy gromady, ale są to orbity "losowe". Jest jednak kilka gromad, które się "kręcą". Zdaje się, że omega Cen jest z tego powodu nieco spłaszczona.

Czy sa tam sprzyjajace warunki do powstawania ukladow planetarnych i ew. zycia? (Czy nie ma tam wiekszego promieniowania z okazji ciasnego upakowania gwiazd? Czy z okazji bliskosci gwiazd potencjalne uklady planetarne nie bylyby zbyt niestabilne?).

Układy planetarne pewnie istnieją, ale składają się wyłącznie z planet gazowych w rodzaju Jowisza, i są z pewnością niestabilne z przyczyn, o których wspomniał Henryk. Promieniowania bym nie przeceniał, to wszystko są raczej spokojne gwiazdy i nie robią scen. Nawet jeżeli ich średnie promieniowanie jest 10,000x większe niż na naszym niebie, to w nocy jest po prostu jaśniej i tyle.

Co spowodowalo, ze nie rozmyly sie w ramionach swoich galaktyk tylko trawaja na posterunku?

Gęstość gromad kulistych (i powiązania grawitacyjne) są tak silne, że nie jest w stanie ich rozerwać nawet przejście przez dysk galaktyczny. Co prawda po przejściu przez gruby obłok pyłowy, zewnętrzne gwiazdy mogą zostać "wykopane" z gromady, ale wychodzi ona z tego spotkania jeszcze silniejsza, bo bardziej zwarta. Co najwyżej nieco zmienia się jej orbita.

Druga przyczyna, dla której nie rozmyły się w dysku jest taka, że halo galaktyczne, w którym występują gromady jest wielokrotnie większe od samej Galaktyki, więc większość z nich nigdy nawet nie miała szansy znaleźć się w jej bezpośredniej bliskości.

Pozdrówka,

antyqjon · 3 Listopada 2004

Te które obecnie są karłami z czasem staną się czerwonymi olbrzymami, później gwiazdami RR Lyr

I dzięki temu możemy poznać odległość do gromad kulistych, jako że gwiazdy zmienne typu RR Lyrae, które licznie występują w g.k., wykazują podobnie jak cefeidy zależność okres-jasność absolutna.

Polecam piękną animację zmienności kilkudziesięciu gwiazd typu RR Lyrae w gromadzie M3.

http://antwrp.gsfc.nasa.gov/apod/ap041012.html

Radek Grochowski · 3 Listopada 2004

:shock: Ale tam wszystko migocze! Niby wiedziałem, że jest dużo tych zmiennych w gromadach kulistych, ale z tego wygląda, że ich jest zatrzęsienie.

Arek · 3 Listopada 2004

I dzięki temu możemy poznać odległość do gromad kulistych, jako że gwiazdy zmienne typu RR Lyrae, które licznie występują w g.k., wykazują podobnie jak cefeidy zależność okres-jasność absolutna.
Polecam piękną animację zmienności kilkudziesięciu gwiazd typu RR Lyrae w gromadzie M3.

http://antwrp.gsfc.nasa.gov/apod/ap041012.html

Niestety nieprawda. Nie ma prostej zależności okres-jasność dla gwiazd RR Lyr. W zasadzie dla ich podtypu

ab można konstruować zależność jasności absolutnej w funkcji okresu i kształu krzywej zmian blasku. Druga

metoda to zależność jasność absolutna - metaliczność.

Arek

Radek Grochowski · 3 Listopada 2004

To prawda, dla gwiazd RR Lyr nie istnieje prosta zależnożć okres-jasność. Jednak wciąż są one bardzo dobrymi wskaźnikami odległości, gdyż wszystkie te gwiazdy, leżąc na gałęzi horyzontalnej diagramu H-R mają bardzo zbliżoną jasność absolutną. Nie chcę się tu rozpisywać na temat związków między metalicznością i położeniem gwiazdy RR Lyr na diagramie H-R, bo to może być niestrawne.

W każdym razie biorąc parę poprawek, m.in. na poczerwienienie gromady, można dość dokładnie wyznaczyć jej odległość właśnie na podstawie obserwowanych jasności gwiazd RR Lyr.