Звездные скопления и ассоциации

Звезды распределены в пространстве неравномерно. Иногда они образуют группы, которые в зависимости от размеров и степени концентрации звезд к центру делятся на скопления и ассоциации.

Звездные скопления - это группы звезд, связанных между собой силами притяжения и общностью происхождения. Они насчитывают от нескольких десятков до сотен тысяч звезд. Все скопления разделяют на рассеянные и шаровые. Различие между ними в основном определяется массой и возрастом этих образований. Рассеянные звездные скопления объединяют десятки и сотни, редко тысячи звезд. Размеры их обычно составляют несколько парсек. Концентрируются к экваториальной плоскости Галактики. Скорости их относительно Солнца не велики, порядка 10- 20 км/с, потому что вместе с ним они принимают участие во вращении Галактики. Звезды рассеянных звездных скоплений сходны по химическому составу с Солнцем и другими звездами галактического диска. Примеры рассеянных звездных скоплений - Плеяды и Гиады в созвездии Тельца. В нашей Галактике известно более 1000 звездных скоплений. Однако, согласно современным исследованиям, их, вероятно, должно быть раз в 20 больше: далеко от Солнца мы можем обнаружить только самые яркие скопления; к тому же в галактической плоскости концентрируется и пыль, поглощающая свет и мешающая наблюдать далекие звезды.

Шаровые звездные скопления насчитывают сотни тысяч звезд, имеют четкую сферическую или эллипсоидальную форму с сильной концентрацией звезд к центру. Размеры их вместе с коронами (т. е. внешними областями) доходят до 100-200 пс. Они концентрируются к центру Галактики и принадлежат к сферической подсистеме (см. Галактика). Скорости их относительно Солнца около 100 км/с. По химическому составу они отличаются от звезд рассеянных скоплений меньшим содержанием всех элементов тяжелее гелия. Все шаровые звездные скопления расположены далеко от Солнца, и даже ближайшие из них видны лишь в бинокль. В Галактике известно сейчас 130 шаровых звездных скоплений, а всего их около 500.

Рассеянное звездное скопление Плеяды в созвездии Тельца

Шаровое звездное скопление в созвездии Геркулеса

Важнейшими характеристиками рассеянных и шаровых скоплений являются построенные для составляющих их звезд диаграммы "спектр - светимость", которые в случае скоплений обычно строят в координатах "цвет - звездная величина". На диаграмме рассеянных звездных скоплений могут присутствовать все звезды главной последовательности, включая и самые яркие. У шаровых скоплений верхняя часть главной последовательности отсутствует. Наблюдаются звезды лишь начиная с спектрального класса G. Более яркие звезды расположены вправо и вверх от главной последовательности, образуя ветви гигантов и субгигантов. Характерной особенностью шаровых скоплений является также наличие горизонтальной ветви.

Шаровые скопления, по-видимому, образовались из огромных газовых облаков на ранней стадии формирования Галактики, сохранив их вытянутые орбиты. Образование рассеянных скоплений началось позднее из газа, "осевшего" к плоскости Галактики и уже обогатившегося тяжелыми элементами, которые попали в межзвездную среду из недр быстро эволюционирующих массивных звезд предыдущего поколения при их вспышках (см. Сверхновые звезды). В наиболее плотных облаках газа образование рассеянных скоплений и ассоциаций продолжается и сейчас. Поэтому возраст рассеянных звездных скоплений не одинаков, тогда как возраст больших шаровых скоплений примерно одинаков и близок к возрасту Галактики (10-15 млрд. лет).

Звездные ассоциации - рассеянные группы звезд спектральных классов О и В и типа Т Тельца, достигающие 30-200 пс в поперечнике. По своим характеристикам звездные ассоциации похожи на большие, очень молодые рассеянные скопления, но отличаются от них, по-видимому, меньшей степенью концентрации к центру. Понятие "звездные ассоциации" было введено в 1947 г. советским астрономом В. А. Амбарцумяном, исследования которого показали, что образование звезд в них происходит и в современную эпоху. Изучение звездных ассоциаций как очагов звездообразования в Галактике стало важным этапом в исследованиях эволюции звезд и их систем.

В других галактиках встречаются также комплексы горячих молодых звезд с поперечником в 500-1000 пс, обычно связанные с гигантскими облаками ионизованного их излучением водорода, называемые часто сверхассоциациями. Признаки образования звезд в подобных комплексах наблюдаются и в нашей Галактике.