Мыслящая Вселенная - Мизун Юрий Гаврилович - Страница 25

Рис. 12. Диаграмма цвет — видимая звездная величина

шарового скопления NGC 5272

ных гигантов. Слабые звезды главной последовательности также многочисленны. Это относится, главным образом, к той части главной последовательности, которая расположена на диаграмме ниже и правее места, где начинается ветвь гигантов. Яркие звезды главной последовательности отсутствуют. Но есть еще так называемая горизонтальная последовательность звезд с абсолютной звездной величиной, около +1m,0. На диаграмме у этой последовательности посередине имеется пробел. На самом деле он заполнен не приведенными на диаграмме, но имеющимися в шаровом скоплении короткопериодическими цефеидами.

Сравните рис. 12 с рис. 8 ирис. 9, и вы убедитесь в принципиальном различии шаровых и рассеянных скоплений. Этим различием специалисты пользуются в том случае, когда скопление далеко и плохо наблюдается из-за сильного поглощения света межзвездной пылью. В таких случаях диаграмма позволяет однозначно сказать, какое это скопление — шаровое или рассеянное.

Шаровые скопления состоят из большого количества звезд и являются плотными. Они резко выделяются среди других объектов Галактики. Шаровые скопления видны на очень больших расстояниях. Уже открыто 119 шаровых скоплений, которые входят в состав нашей Галактики.

Как мы видели, рассеянные скопления звезд сосредоточены главным образом в плоскости Галактики или очень близко к ней. Шаровые же скопления звезд распределены практически по всей Галактике. Многие из них значительно удалены от плоскости Галактики. По сути, все шаровые скопления образуют как бы сферу, которая проникла в Галактику, и даже выходит за ее пределы, как это показано на рисунке 13.

Поскольку шаровые скопления располагаются симметрично по отношению к центру Галактики, а Солнце находится далеко от этого центра, то почти все они должны наблюдаться в одной половине неба, именно в той, где на-

Рис. 13. Система шаровых скоплений, окружающая Галактику

ходится центр Галактики. Поскольку центр всей совокупности шаровых скоплений совпадает с центром Галактики, то, определив направление на этот центр и расстояние до него, можно определить центр нашей звездной системы при наблюдении Галактики с ребра Если полагать, что в каждом из известных шаровых скоплений в среднем находится немногим менее миллиона звезд, то общее число звезд в шаровых скоплениях составит около 100 миллионов. Но в относительном измерении это немного, только одна десятая процента всех звезд нашей Галактики.

Звездные ассоциации являются молодыми образованиями Галактики. Наиболее горячие звезды — гиганты расположены на небе как бы отдельными гнездами. Как правило, в таком гнезде (О-ассоциации) имеется два-три десятка звезд — горячих гигантов спектральных классов О и В0, В1, В2. Каждая такая ассоциация занимает большой объем — несколько десятков или сотен парсек. В этой области, как и в других местах Галактики, много звезд-карликов, звезд средней светимости и два-три десятка горячих гигантов. Однако относительно общего количества звезд их число пренебрежимо мало. Поэтому звездная ассоциация не создает существенной дополнительной силы притяжения и не может удерживать в себе звезды, которые находятся внутри ассоциации. Горячие гиганты движутся со скоростями в 5 — 10 км/с. Поэтому им требуется всего несколько сотен тысяч лет или, самое большее, несколько миллионов лет для того, чтобы уйти из ассоциации. То, что горячие гиганты находятся в ассоциациях, означает, что они являются молодыми звездами, что они недавно образовались и еще не успели уйти из ассоциации. Все открытые О-ассоциации лежат около плоскости симметрии Галактики и находятся ближе 3,5 кпс. Половина из них находится ближе 1,5 кпс. Можно полагать, что именно на этом расстоянии до 1,5 кпс все ассоциации уже выявлены. Общее число ассоциаций в Галактике составляет 2800. Это число определено следующим образом. Ученые считают, что повсюду около плоскости Галактики О-ассоциации располагаются с такой же частотой, как и в районе Солнца. Учитывая, что радиус Галактики составляет 15 кпс, и принимая в расчет, что уже открыто 82 О-ассоциации на расстоянии до 1,5 кпс, определяется число О-ассоциаций в Галактике — оно равно (82: 3) 100. Считается, что в каждой звездной ассоциации в среднем имеется 30 звезд классов О и В0, В1, В2. Если все гиганты самых ранних спектральных классов входят в О-ассоциации, то общее число этих звезд в Галактике составит 80 000.

Есть и другие звезды, которые располагаются гнездами. Это переменные звезды особого класса — карлики с эмиссионными линиями в спектре. Их называют переменными типа Т Тельца. Дело в том, что звезда Т в созвездии Тельца была первой такой исследованной звездой. Группы этих звезд обладают малой общей звездной плотностью. Они неустойчивы, как и О-ассоциации. Их специалисты назвали Т-ассоциациями. По размерам они меньше О-ассоциаций. Светимость звезд, составляющих Т-ассоциации, невысока. Поэтому они видны на сравнительно небольших расстояниях. Полагают, что в Галактике существует несколько десятков тысяч Т-ассоциаций звезд.

Изучение ассоциаций привело исследователей к пониманию того, что в Галактике наряду со старыми звездами есть также молодые и даже очень молодые звезды. Отсюда следует очень важный вывод: звездообразование в Галактике — это длительный процесс. Более того, образование звезд происходит и сейчас.

Рассмотренная выше структура Галактики наводит на мысль о том, что Галактика как система состоит из подсистем. Одну из подсистем — плоскую образуют рассеянные скопления звезд. Шаровые скопления образуют сферическую подсистему.

По расположению звезд в Галактике все типы звезд и все другие объекты можно разделить на три группы. Объекты первой группы сосредоточены главным образом у галактической плоскости. Они образуют плоские подсистемы. К этим объектам относятся горячие сверхгиганты и гиганты, долгопериодические цефеиды, пылевая материя, газовые облака, а также рассеянные звездные скопления. Надо помнить, что в состав рассеянных скоплений звезд в основном входят те объекты, которые сами по себе тоже образуют плоские подсистемы.

Рис. 14. Области, занимаемые плоскими, промежуточными и сферическими подсистемами при наблюдении Галактики с ребра

Вторую группу образуют сферические подсистемы

Промежуточные стемы: это объекты, располагающиеся одинаково часто как у плоскости Галактики, так и на значительном расстоянии от нее. Такими объектами являются желтые и красные субкарлики, желтые и красные гиганты, ко-роткопериодические цефеиды, а также шаровые скопления.

Есть и промежуточные подсистемы. В них объекты сосредоточены в плоскости Галактики, но не так плотно, как в плоских подсистемах. Промежуточные подсистемы составляют красные и желтые звезды-карлики, желтые и красные звезды-гиганты, а также особые переменные звезды, называемые звездами типа Миры Кита. Эти звезды очень значительно изменяют свой блеск. Схема расположения объектов различных подсистем показана на рисунке 14.

Любопытно, что объекты различных подсистем не только по-разному распределены в Галактике, но и имеют разные скорости. Объекты сферических подсистем имеют наибольшую скорость движения в направлении, перпендикулярном плоскости Галактики. У объектов плоских подсистем скорости указанного направления самые маленькие. Это логично, поскольку большая перпендикулярная скорость позволяет объекту отходить на большие расстояния от плоскости Галактики. Поэтому эти объекты заполняют сферический объем. Те звезды, у которых перпендикулярная скорость мала, не могут удалиться на большое расстояние от плоскости Галактики. Притяжение Галактики их возвращает обратно. Они далеко не уходят, а только совершают небольшие колебания около плоскости симметрии Галактики. Поэтому они и заполняют очень плоский объем.