Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги / Эволюция звёзд и галактик

..pdf
Скачиваний:
3
Добавлен:
20.11.2023
Размер:
10.1 Mб
Скачать

Звездные ассоциации

141

На диаграмме указаны звезды с эмиссией в На и пере­ менные звезды; все переменные с эмиссионными линия­ ми в спектре оказываются принадлежащими к типу Т Тельца. В этом скоплении они находятся у 13т и 14т, что соответствует абсолютным величинам +Зт и +4т ,

так как модуль расстояния равен примерно 9,т 7.

Молодое скопление NGC 6530

очень похоже на

NGC 2264. Двухцветная диаграмма

(рис. 18) весьма ин­

тересна. Поглощение само по себе очень невелико, но все звезды типа Т Тельца лежат высоко над нормаль­ ной кривой. Простейшее объяснение состоит в том, что все эти звезды имеют большой ультрафиолетовый из­ быток; это поразительное указание на их аномальность, хотя их спектры можно классифицировать без особого труда.

На диаграмме цвет —величина NGC2264 пять звезд лежат в области гигантов. Уокер обнаружил, что их спектры идут от поздних подклассов G до КО, 1<2, КЗ. Их можно было бы рассматривать не как нормальные гиганты, а как звезды, еще приближающиеся к главной

142

Глава 10

последовательности. Можно считать, как я полагаю, что звездообразование продолжается в темной туманности и будет идти еще некоторое время, поскольку внутри туманности еще очень много вещества. Наблюдения

B-V

Р и с . 18. Двухцветная диаграмма NGC6530. Указана линия нормальных цветов.

внешней оболочки туманности, где мы можем видеть образование звезд и теперь, наводят на мысль о том, что эти звезды еще движутся к главной последователь­ ности, следуя, быть может, по кривым, подобным кри­ вым, рассчитанным Хениеем. Звезды, которые только что достигли главной последовательности, являются звездами АО с массами около 2 солнечных, что (по дан­ ным Хениея *)) дает возраст в 2 или 3* 10е лет.

•) См. примечание на стр. 134. Из измерений в 1965 г. соб­ ственных движений в NGC 2264 видно, что желтые гиганты не при­ надлежат скоплению. — Прим, перев.

Звездные ассоциации и з

Весьма замечательно присутствие звезд под глав­ ной последовательностью (В — V около 07П,6), но понять это сейчас невозможно. Так как они во всех отношениях напоминают звезды типа Т Тельца, то нет оснований со­ мневаться в реальности их принадлежности к скопле­ нию. Среди них может быть небольшое число звезд фо­ на, слишком малое, однако, чтобы повлиять на всю картину. Я думаю, что их надо интерпретировать с эво­ люционной точки зрения: в этом темном облаке и вне его звездообразование началось некоторое время назад, и теперь звезды движутся к главной последователь­ ности. В областях, подобных туманности Ориона, все усложняется еще больше; во внешних районах звездо­ образование началось раньше, и можно наблюдать ряд областей, в которых этот процесс начался в несколько различные эпохи. Очевидно, нельзя полагать, что все звезды в дайной области образовались одовременно; это, конечно, не так1).

Анализируя такое скопление, надо быть очень осто­ рожным. Я полагаю, есть основания думать, что боль­ ших неоднородностей в поглощении нет. Звезды ранних классов на главной последовательности, находящиеся у краев туманности, занимают целую область, и, как сле­ довало ожидать, все они очень близки к главной по­ следовательности. Поскольку другие звезды находятся в тех же самых областях, можно заключить, что и на них поглощение не влияет. Следующей задачей, кото­ рую Уокер уже начал решать, является определение лучевых скоростей для возможно большего числа звезд; мы сможем тем самым снова пройтись по всей области «с частым гребешком» и вымести всех «чужаков».

Теперь мы знаем, что звезды типа Т Тельца тесно связаны с темными и яркими туманностями, так что не может быть сомнения в реальности группы звезд под главной последовательностью, хотя пока мы и не мо­ жем ее объяснить.)•

•) Этим все нее нельзя объяснить нахождение звезды левее на­ чальной главной последовательности; скорее надо искать эффекты, искажающие показатель цвета, и учитывать переменность этих звезд. — Прим, перед.

144 Глава 10

Ярчайшая звезда в этом скоплении является звездой

класса О {В — V = —0[n2, V= + 4 'л5). Звезды О предста­ вляют собой эффектное зрелище; наше внимание сразу привлекают сопровождающие их туманности. На диа­ грамме цвет — величина ниже звезды О находится це­ лый ряд звезд, представляющихся нормальными, и их нельзя выделить каким-либо образом из звезд фона. Только дойдя до определенной величины, вы внезапно обнаруживаете звезды типа Т Тельца, которые можно отличить либо по переменности блеска, либо по эмис­ сионным линиям.

Часто делалось различие между О- и В-ассоциация- ми и Т-ассоциациями. Есть области, где сразу видно, с чем мы имеем дело, но это нелегко увидеть в обла­ стях промежуточного характера. Когда Амбарцумян вводил концепцию звездных ассоциаций, он полагал, что существуют только эти две группы, поскольку не было признаков существования промежуточных групп. Он думал, что звезды вступают на главную последо­

вательность

в

двух точках — в

области звезд

типа

Т Тельца и у ее

верхнего конца. Я

полагаю, что

мы в

это больше

не верим.

 

 

Как и следовало ожидать, для звезд, имеющих оп­ ределения спектрального класса, существует корреля­ ция между спектром и показателем цвета и для кар­ ликов и для гигантов. Классификация спектров этих молодых звезд не представляет трудностей, хотя они лежат над главной последовательностью. Если двш гаться по диаграмме вправо, спектральный класс стано­ вится все более поздним, а показатель цвета увеличи­

вается. Спектральные классы пробегают значения

от

АО до F6 включительно; гиганты имеют спектры

G5,

K2III, КЗ, Кб. Это скопление похоже на NGC 2362, в которое входит т Большого Пса, но в NGC 2362 факти­ чески нет звезд слабее АО.

Мы видели в предыдущей главе, что теория грави­ тационного сжатия встречается с трудностями, связан­ ными со шкалой времени. Судя по верхней части глав­ ной последовательности, в Гиадах и Плеядах на основа­ нии вычислений следует ожидать, что у нижнего конца звезды должна еще двигаться к главной последователь-

Звездные ассоциации

145

ности. В Гиадах это должно было бы происходить при М =+5т или + 6т , тогда как известно, что все звезды

Гиад вплоть

до М = + 9 т лежат

на главной

последова­

тельности; в

Плеядах же это должно быть при +4т , в

то

время

как здесь вереница звезд, приближающихся

к

главной

последовательности,

появляется

лишь при

+9т . Расхождение достигает трех или четырех звезд­ ных величин. Нет оснований сомневаться в том, что точка поворота главной последовательности верно ука­ зывает возраст скопления, особенно для Гиад, где есть гиганты. Несоответствие столь велико, что его при­ ходится приписать ошибке во временной шкале; мне ка­ жется, что оно очень серьезно1). В скоплении S Едино­ рога наблюдается то же явление, что и в Плеядах; в нижней части главной последовательности мы обнару­

живаем звезды

типа Т Тельца

и вспыхивающие звезды.

Скопление

NGC 6530,

близ

М 8,

очень похоже на

описанные. Однако, в

то

время как

скопление

вокруг

S Единорога нетрудно

изучать

фотографическим

путем,

поскольку поле прозрачно, Уокер после героических попыток пришел к выводу, что для NGC 6530 это невоз­ можно. Возникают те же трудности, о которых я гово­ рил в связи с галактиками — большие затруднения вы­ зывает наличие яркого фона. Уокер использовал методы фотоэлектрической фотометрии и избегал более плотных участков, будучи вынужденным старательно искать во­ круг каждой звезды область с нулевой плотностью фо­ на. Это очень сильно затормозило всю его работу.

Уокер провел впервые поиски переменных звезд в этом районе, и там должно быть их много больше, чем он открыл. Поглощение здесь намного сильнее, чем в области S Единорога; мы находимся у наружного края большой туманности. Большая часть света, возбуждаю­ щего саму туманность М 8, приходит от звезды, лежа­ щей глубоко в темной области. Хотя Минковский и я получили рядспектрограмм этой звезды, мы не смогли оп­ ределить ее спектральный класс; он очень ранний, по-ви­

димому, это звезда О. Покраснение превосходит 1'"5, так что для определения спектрального класса необходимо,

') См. примечание на сгр. 134, — Прим, иерее,

1Q В. Бааде

146 Глава 10 ,

вероятно, зайти в далекую инфракрасную область, где для ранних звезд спектральная классификация очень

трудна. Но в М8 уже есть одна звезда О.

 

 

для

Окончательная

диаграмма

цвет — величина

NGC 6530, после

исправления за

поглощение,

которое

здесь велико, похожа на диаграмму скопления S Едино­

рога. Ярчайшая звезда в скоплении — снова

звезда

О;

до значения В — У=0'и0 звезды

находятся

на

главной

последовательности, а затем отходят от нее. Уокер из­ бегал переменных и эмиссионных звезд, потому что он вел фотоэлектрические наблюдения. Это скопление лег­ ко рассматривать как такое, где процесс звездообразо­

вания

затянулся

довольно

надолго.

Его возраст,

ве­

роятно,

того

же

порядка,

что

и

возраст

скопления

т Большого

Пса.

Оно содержит

один гигант

класса

F,

причем особых оснований отбрасывать эту звезду нет; она, возможно, двигается от главной последователь­ ности, а может быть и к ней, сказать это трудно.

Эти скопления совсем непохожи на обычные рас­ сеянные скопления без туманностей, столь старые, что если они и были связаны с туманностями, то лишь очень давно. Кроме того, размеры М 8 и NGC 2264 настолько больше обычных размеров рассеянных скоплений, что их можно бы назвать ассоциациями. Нам известны ас­ социации, например ассоциация вокруг h и % Персея, диаметрами почти 300 пс, и звездообразование мо­ жет идти в обширной области. Во внегалактических ту­ манностях нетрудно найти прекрасные примеры, когда можно быть уверенным в том, что звездообразование идет в области размером 300 пс.

Было бы очень важно получить более точные дан­ ные об ассоциации в Орионе, которую мы все еще рас­ сматриваем в слишком узком смысле, тогда как надо бы исследовать все созвездие. Очевидно, что звездооб­ разование в большей части созвездия в основном пре­ кратилось; его наиболее активным центром является те­ перь туманность Ориона. Следует ожидать, что будут обнаружены ассоциации или группы всех возрастов, выявляющие всю историю этого района.

Вплоскости Галактики, где наблюдаются пыль и газ

Иидет звездообразование, видны накладывающиеся

Звездные ассоциации

147

группы звезд, которые мы не можем отделить друг от друга. Нам следовало бы поэтому сконцентрировать на­ ши усилия на достаточно больших группах, проецирую­ щихся в высокие галактические шпроты. Двумя идеаль­ ными случаями являются туманность Ориона и область вокруг R Южной Короны. Я говорил о технических труд­ ностях, которые частично исключают раной Ориона, но область вокруг R Южном Короны действительно идеаль­ на. Она находится па расстоянии всего 100 пс и прое­ цируется на широту —18°, как раз над галактическим центром. Я получил серию пластинок, идущих от цент­ ра Галактики; никаких туманностей не видно до тех пор, пока вдруг при Ь = —18° вы не столкнетесь с этим прекрасным комплексом. Я думаю, что изучение этой

группы будет в высшей степени

полезно

и,

поскольку

ее расстояние составляет всего

100 пс,

а

не 400 или

500 пс, как для туманности Ориона, здесь действитель­ но можно что-то сделать. Там есть несколько звезд класса В, которые, по-видимому, возбуждают туман­ ность. Но эта работа может быть выполнена лишь в южном полушарии, поскольку склонение равно —40°. Эту область было бы легко исследовать и в радиодиа­ пазоне, так как она настолько хорошо изолирована, что не будет трудностей, связанных с перекрытием более близкими объектами.

Надо помнить, что пока есть только первые, не до­ веденные до конца попытки исследования этих звезд­ ных группировок, так что еще не имеет смысла много о них говорить. Необходимо сделать все, чтобы при по­ мощи лучевых скоростей и всего, что только мы можем использовать, проверить эти ненадежные сведения и получить в результате фактические данные, на которые можно было бы полагаться.

10*

Глава 11 *

ЗВЕЗДЫ

*ТИПА Т ТЕЛЬЦА

*

*

*

Мы рассмотрели диаграммы цвет— величина скоп­ лении и ассоциаций. Сводная диаграмма рассеянных скоплений (см. рис. 16) включает скопления всех воз­ растов — от NGC 2362, одного из самых молодых, до М 67, одного из старейших. Это лишь избранные скоп­ ления, и они, конечно, не отражают истинного распре­ деления скоплений по возрасту. Было бы чрезвычайно интересно выяснить, каково реальное распределение возрастов наблюдаемых скоплений.

Распределение по возрастам, очевидно, определяется двумя факторами: скоростью возникновения скоплений и скоростью, с которой они распадаются, становятся не­ распознаваемыми или невидимыми и перестают сущест­ вовать как скопления. Вскоре у нас будут довольно хо­ рошие сведения о скорости возникновения рассеянных скоплений в наших окрестностях, потому что самые мо­ лодые скопления являются, как правило, и самыми яр­ кими. Гарольд Джонсон в настоящее время исследует ряд скоплений, и довольно скоро появятся хорошие дан­ ные.

Я попытался выяснить, нельзя ли получить представ­ ление о распределении скоплений по возрасту по 100 объектам, наблюдавшихся Трюмплером. Но хотя он изу­ чил 100 скоплений, на его списке очень отразилась се­ лекция по видимой яркости, и это не удивительно, по­ тому что старые скопления малозаметны и невелики. Результатам, приведенным в табл. 6, не следует по­ этому придавать значения. Сразу же заметно чрезмер­ но большое число молодых скоплений, особенно бро­ сается в глаза очень быстрое уменьшение численности скоплений около F0, что и является следствием селек­ ции по яркости. Реальное распределение в данном объ­ еме пространства еще предстоит получить, и это, без сомнения, будет очень трудно.

Звезды типа Т Тельца

149

Таблица О

РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ПО ВОЗРАСТУ 100 СКОПЛЕНИЙ

Н а и б о л е е р а н н и й с п е к т р

В о з р а с т ,

( г л а о п а и п о с л е д о в а т е л ь н о с т ь )

г о д ы

О1 - 2 -10е

ВО - В7

 

2 - 3 0 • 10е

В8 — А2

 

СО

1

сл О

о

АЗ — А7

 

5 - 1 7 • 10»

F0 и более

поздние

 

Д

о с

о

 

 

 

 

Н

10

40

20

28

2

Построение диаграмм цвет — величина для всех этих скоплений было бы ужасной работой. Вероятно, можно частично облегчить задачу, ограничиваясь лишь опре­ делением спектральных классов ярчайших звезд скопле­ ния по наблюдениям с объективной призмой. Недавняя попытка (и, по-видимому, вполне успешная) была сде­ лана Штоком с 32-дюймовой камерой Шмидта в Гам­ бурге и с камерой Шмидта ADH в Южной Африке. Для слабых скоплений камеры Шмидта недостаточно, но я думаю, что с инструментом, подобным очень эффектив­ ному спектрографу, используемому с кросслеевским рефлектором на Ликской обсерватории, они оказались бы доступны. Я полагаю, что такие наблюдения будут необходимы.

Список Штока содержит ряд слабых скоплений. Сре­ ди их ярчайших звезд поразительно большое количест­ во звезд О и ОВ. Сводка всех известных диаграмм цвет — величина, составленная Бархатовой, состоит практически целиком из ранних типов; просто удиви­ тельно, как их много.

Важно будет исследовать распределение в простран­ стве всех скоплений, которые еще поддаются наблюде­ ниям, хотя многие из них и не особенно интересны по своим диаграммам. Нужно знать, какова их концентра­ ция к плоскости Галактики, расположение в спираль­ ных ветвях и как далеко они могут в конце концов отойти от этих ветвей. Сейчас мы еще мало знаем об этом, но скоро будем знать больше. Изучение связи со спиральными рукавами особенно важно, потому что

150

Глава 11

это даст возможность уточнить их положение. Данные радионаблюдений зависят от принятой теории вра­ щения Галактики, и скопления будут для этого идеаль­ ным средством, потому что их расстояния опреде­ ляются намного увереннее, чем расстояния отдельных

звезд.

Вильгельм Беккер, посвятивший почти все последние годы изучению рассеянных скоплений, рассмотрел рас­ пределение 40 наблюденных нм объектов, 38 из ко­ торых определенно расположены в ближайших спи­ ральных рукавах. В рукаве Ориона, проходящем через Солнце, находятся 28 скоплений, в рукаве Персея, сле­ дующей наружной ветви, — 13 скоплений; 3 скопления находятся в рукаве Стрельца, следующей внутренней ветви. Эти данные очень важны для изучения как возра­ стных эффектов, так и распределения скоплений в Га­ лактике •).

Эти звездные скопления довольно хорошо уклады­ ваются в эволюционную схему. Положение изменяется, когда мы рассматриваем ближайшие ассоциации. Ассо­ циация вокруг S Единорога связана с темным облаком, которое полностью обрезает фон. Если сделать правдо­ подобное допущение, что облако находится на том же расстоянии,, что и ассоциация, то его размеры не будут превосходить примерно 30 пс — это одно из самых ма­ леньких облаков в спиральных ветвях. В большинстве этих ассоциаций все согласуется с эволюционной тео­ рией: возраст, определенный по ярчайшим звездам, еще остающимся на главной последовательности, и по звез­ дам, которые только что ее достигли, получается при­ мерно одинаковый. Для скопления S Единорога звезды, еще находящиеся на главной последовательности, дают возраст 2,8* 106 лет или даже меньше; по сжимающимся звездам получается возраст 3,6 • 106 лет. Звезды, кото­ рые еще только приближаются к главной последова­ тельности, расположены над ней, но есть также несколь­ ко звезд, лежащих под главной последовательностью, где их не должно быть. В предыдущей главе я указы­ вал, что в Плеядах мы сталкиваемся с противоречием.

*) См, примечание на стр. 282. — Прим, перев,

Соседние файлы в папке книги