Plejady (Gromada gwiazd)

2007 wybór Wikipedii Dla szkół. Tematy pokrewne: Kosmos (Astronomia)

Plejady to gromada otwarta zdominowana przez gorące niebieskie gwiazdy otoczone mgławicą refleksyjną

krótsza ekspozycja wykazuje mniejszą mgławicę.

Plejady (znane również jako M45 lub siedem sióstr) to nazwa gromady otwartej w gwiazdozbiorze Byka. Należy do najbliższych Ziemi wszystkich gromad otwartych, prawdopodobnie najbardziej znanych i z pewnością najbardziej uderzających gołym okiem.

Gromada jest zdominowana przez gorące niebieskie gwiazdy, które powstały w ciągu ostatnich 100 milionów lat. Początkowo uważano, że pył, który tworzy mgławicę o słabym odbiciu wokół najjaśniejszych gwiazd, pozostał po utworzeniu gromady, ale obecnie wiadomo, że jest to niepowiązany obłok pyłowy, przez który obecnie przechodzą Gwiazdy. Astronomowie szacują, że Gromada przetrwa około 250 milionów lat, po czym rozproszy się w wyniku oddziaływań grawitacyjnych z ramionami spiralnymi galaktyki i olbrzymich obłoków molekularnych.

dokładna znajomość odległości do gromady jest bardzo ważna w astronomii, ponieważ jest kluczowym pierwszym krokiem na kosmicznej drabinie odległości, kalibracji skali odległości całego wszechświata. Obecnie wiadomo, że Gromada znajduje się w odległości około 135 parseków (440 lat świetlnych).

Historia

Kometa Machholz mija w pobliżu Plejad na początku 2005

Plejady są widocznym widokiem na półkuli północnej zimą i na półkuli południowej latem i były znane od starożytności kulturom na całym świecie, w tym Māori i australijskim Aborygenom, Japończykom, Aztekom i Siuksom Ameryki Północnej. Niektórzy greccy astronomowie uważali je za odrębną konstelację, o czym wspomina Hezjod oraz w Iliadzie i Odysei Homera. Są również trzykrotnie wspominani w Biblii (Job 9:9, 38:31; Amos 5:8). Plejady (Kartika) są szczególnie czczone w mitologii hinduskiej jako siedem matek boga wojny Skanda.

od dawna wiadomo, że są fizycznie spokrewnioną grupą gwiazd, a nie jakimkolwiek przypadkiem. Wielebny John Michell obliczył w 1767 roku, że prawdopodobieństwo przypadkowego ułożenia tak wielu jasnych gwiazd wynosi tylko 1 na 500 000 i tak prawidłowo przypuszczał, że Plejady i wiele innych gromad gwiazd muszą być fizycznie ze sobą powiązane . Kiedy po raz pierwszy przeprowadzono badania nad prawidłowymi ruchami gwiazd, stwierdzono, że wszystkie one poruszają się w tym samym kierunku po niebie, w tym samym tempie, co dodatkowo dowodzi, że były ze sobą powiązane.

Charles Messier zmierzył pozycję gromady i umieścił ją jako M45 w swoim katalogu obiektów podobnych do komet, opublikowanym w 1771 roku. Wraz z mgławicą Oriona i gromadą Praesepe włączenie Plejad przez Messiera było równie ciekawe, ponieważ większość obiektów Messiera była znacznie słabsza i łatwiej mylona z kometami—coś, co wydaje się mało możliwe dla Plejad. Jedną z możliwości jest to, że Messier po prostu chciał mieć większy katalog niż jego naukowy rywal Lacaille, którego katalog z 1755 zawierał 42 obiekty, więc dodał kilka jasnych, dobrze znanych obiektów, aby zwiększyć swoją listę.

odległość

odległość do Plejad jest ważnym pierwszym krokiem w tak zwanej kosmicznej drabinie odległości, sekwencji skal odległości dla całego wszechświata. Wielkość tego pierwszego kroku kalibruje całą drabinę, a skala tego pierwszego kroku została oszacowana wieloma metodami. Ponieważ Gromada znajduje się tak blisko Ziemi, jej odległość jest stosunkowo łatwa do zmierzenia. Dokładna znajomość odległości pozwala astronomom na wykreślenie diagramu Hertzsprunga-Russella dla gromady, który w porównaniu z tymi wykresami dla gromad, których odległość nie jest znana, pozwala na oszacowanie ich odległości. Inne metody mogą następnie rozszerzyć skalę odległości od gromad otwartych do galaktyk i gromad galaktyk, a także zbudować Kosmiczną drabinę odległości. Ostatecznie na zrozumienie wieku i przyszłej ewolucji Wszechświata wpływa wiedza astronomów na temat odległości do Plejad.

wyniki przed wystrzeleniem satelity Hipparcos wykazały, że Plejady znajdują się w odległości około 135 parseków od Ziemi. Hipparcos wywołał konsternację wśród astronomów, znajdując odległość zaledwie 118 parseków, mierząc paralaksę gwiazd w gromadzie-technika, która powinna dać najbardziej bezpośrednie i dokładne wyniki. Późniejsze prace konsekwentnie wykazały, że pomiar odległości Hipparcos dla Plejad był błędny, ale nie wiadomo jeszcze, dlaczego błąd wystąpił . Odległość do Plejad jest obecnie uważana za wyższą wartość około 135 parseków , .

skład

zdjęcia rentgenowskie Plejad ujawniają Gwiazdy o najgorętszych atmosferach. Zielone kwadraty oznaczają siedem najjaśniejszych optycznie gwiazd.

Gromada ma średnicę około 12 lat świetlnych i zawiera łącznie około 500 gwiazd. Dominują w nim Młode, gorące niebieskie gwiazdy, z których do 14 można zobaczyć gołym okiem w zależności od lokalnych warunków obserwacyjnych. Układ najjaśniejszych gwiazd jest nieco podobny do Ursa Major i Ursa Minor. Całkowita masa zawarta w gromadzie szacowana jest na około 800 mas Słońca.

Gromada zawiera wiele brązowych karłów — obiektów o masie mniejszej niż około 8% masy Słońca, które nie są wystarczająco ciężkie, aby reakcje fuzji jądrowej rozpoczęły się w ich jądrach i stały się odpowiednimi gwiazdami. Mogą one stanowić do 25% całkowitej populacji gromady, choć stanowią mniej niż 2% całkowitej masy . Astronomowie dołożyli wszelkich starań, aby znaleźć i przeanalizować brązowe karły w Plejadach i innych młodych gromadach, ponieważ są one nadal stosunkowo jasne i obserwowalne, podczas gdy brązowe karły w starszych gromadach zanikły i są znacznie trudniejsze do zbadania.

w gromadzie występuje również kilka białych karłów. Biorąc pod uwagę młody wiek gromady, oczekuje się, że normalne gwiazdy nie będą miały czasu na ewolucję w białe karły, proces, który zwykle trwa kilka miliardów lat. Uważa się, że zamiast być pojedynczymi gwiazdami o małej lub średniej masie, protoplastami białych karłów musiały być Gwiazdy o dużej masie w układach podwójnych. Przeniesienie masy z gwiazdy o większej masie do jej towarzysza podczas jej szybkiej ewolucji spowodowałoby znacznie szybszą drogę do powstania białego karła.

wiek i przyszła ewolucja

wiek gromad gwiazd można oszacować porównując diagram H-R dla gromady z teoretycznymi modelami ewolucji gwiazd i stosując tę technikę, wiek Plejad wynosi od 75 do 150 milionów lat. Rozprzestrzenianie się w szacowanych wiekach jest wynikiem niepewności w modelach ewolucji gwiazd. W szczególności modele, w tym zjawisko znane jako przekroczenie konwekcyjne, w którym strefa konwekcyjna w obrębie Gwiazdy przenika do strefy inaczej nie konwekcyjnej, skutkują wyższym wiekiem pozornym.

innym sposobem szacowania wieku gromady jest obserwacja obiektów o najniższej masie. W normalnych gwiazdach ciągu głównego lit jest szybko niszczony w reakcjach fuzji jądrowej, ale brązowe karły mogą zachować swój lit. Ze względu na bardzo niską temperaturę zapłonu, wynoszącą 2,5 miliona kelwinów, brązowe karły o najwyższej masie będą w końcu palić lit, więc określenie najwyższej masy brązowych karłów nadal zawierających lit w gromadzie może dać wyobrażenie o jego wieku. Zastosowanie tej techniki do Plejad daje wiek około 115 milionów lat.

podobnie jak większość gromad otwartych, Plejady nie pozostaną związane grawitacyjnie na zawsze, ponieważ niektóre składowe gwiazd zostaną wyrzucone po bliskich spotkaniach, a inne zostaną pozbawione pływowych pól grawitacyjnych. Obliczenia sugerują, że rozproszenie się gromady zajmie około 250 milionów lat, a oddziaływania grawitacyjne z olbrzymimi obłokami molekularnymi i ramionami spiralnymi galaktyki również przyspieszą jej upadek.

mgławica refleksyjna

obraz mgławicy refleksyjnej z Teleskopu Hubble’ a w pobliżu Merope

w idealnych warunkach obserwacyjnych wokół gromady można zaobserwować pewną nutę mgławicy, co widać na zdjęciach o długiej ekspozycji. Jest to mgławica refleksyjna, spowodowana przez pył odbijający niebieskie światło gorących, młodych gwiazd.

dawniej uważano, że pył pozostał po powstaniu gromady, ale w wieku około 100 milionów lat ogólnie przyjętym dla gromady, prawie cały obecny pierwotnie pył byłby rozproszony pod wpływem ciśnienia promieniowania. Zamiast tego wydaje się, że Gromada po prostu przechodzi przez szczególnie zakurzony obszar ośrodka międzygwiezdnego.

badania pokazują, że pył odpowiedzialny za mgławicę nie jest równomiernie rozłożony, ale koncentruje się głównie w dwóch warstwach wzdłuż linii wzroku do gromady. Warstwy te mogły powstać przez spowolnienie spowodowane ciśnieniem promieniowania, gdy pył przesuwał się w kierunku gwiazd.

nazwy i informacje techniczne

Mapa Plejad

dziewięć najjaśniejszych gwiazd Plejad nosi imię Siedmiu Sióstr z mitologii greckiej: Sterope, Merope, Electra, Maia, Taygete, Celaeno i Alcyone, wraz z ich rodzicami atlasem i Plejone. Jako córki Atlasa, Hyades były siostrami Plejad. Sama nazwa gromady jest pochodzenia greckiego, choć o niepewnej etymologii. Sugerowane derywacje obejmują: od πλεîν plein, aby żeglować, czyniąc Plejady „żeglującymi”; od pleos, pełne lub wiele; lub od peleiades, stado gołębi. Poniższa tabela przedstawia szczegóły dotyczące najjaśniejszych gwiazd w gromadzie:

Plejady w folklorze

wysoka widoczność Plejad na nocnym niebie zagwarantowała jej szczególne miejsce w wielu kulturach, zarówno starożytnych, jak i współczesnych. W mitologii greckiej reprezentowały one siedem sióstr, podczas gdy dla Wikingów były to kury Freyji, a ich nazwa w wielu starych językach europejskich porównuje je do kury z pisklętami.

dla ludzi epoki brązu w Europie, takich jak Celtowie (i prawdopodobnie znacznie wcześniej), Plejady były związane z żałobą i pogrzebami, ponieważ w tym czasie w historii, w dniu krzyżowym między równonocą jesienną a przesileniem zimowym (patrz Samhain, również Halloween lub Dzień wszystkich dusz), który był świętem poświęconym pamięci o zmarłych, Gromada wzrosła na wschodnim niebie, gdy światło słoneczne wyblakło wieczorem. To właśnie od tego akronimu powstania Plejady kojarzyły się ze łzami i żałobą. W wyniku precesji na przestrzeni wieków Plejady nie były już świętem, ale Stowarzyszenie przetrwało i astrologicznie tłumaczy znaczenie Plejad.

brązowy dysk, 1600 pne, z Nebry w Niemczech, jest jednym z najstarszych znanych przedstawień kosmosu. Plejady są u góry po prawej stronie. # Patrz Nebra sky disk

starożytni Aztekowie z Meksyku i Ameryki Środkowej oparli swój kalendarz na Plejadach. Ich rok kalendarzowy rozpoczął się, gdy kapłani po raz pierwszy zauważyli asteryzm wznoszący się heliakalnie na wschodzie, tuż przed świtem słońca światło zatarło widok gwiazd.

heliakalne powstania bardzo często wyznaczają ważne punkty kalendarza dla starożytnych ludów. Heliakalne powstanie Plejad (około czerwca) również rozpoczyna nowy rok dla Maorysów z Nowej Zelandii, którzy nazywają Plejady Matariki.

rdzenni Australijczycy

w zależności od plemienia lub klanu, niektórzy rdzenni Australijczycy wierzyli, że Plejady to kobieta, która została prawie zgwałcona przez Kidili, mężczyznę na Księżycu.

inna wersja, często malowana przez Gabriellę Possum Nungurayyi, ponieważ jest to jej sen (lub historia stworzenia), córka zmarłego Clifforda Possum Tjapaltjarri z centralnego ruchu sztuki pustyni Papunya, przedstawia historię Siedmiu Sióstr Napaltjarri ściganych przez mężczyznę o imieniu Jilbi Tjakamarra. Praktykował magię miłości, aby uwieść siostry, ale nie miały zamiaru być z nim i uciekły. Usiedli w Uluru, aby szukać mrówek miodowych, ale kiedy zobaczyli Jilbi, udali się do Kurlunyalimpy i z duchami Uluru, przemienionymi w gwiazdy. Jilbi przemienia się w gwiazdę poranną w pasie Oriona, kontynuując pościg za siedmioma siostrami po niebie. (Źródło: aborygeńska Galeria Sztuki)

Rdzenni Amerykanie

Siuksowie z Ameryki Północnej mieli legendę, która łączyła pochodzenie Plejad z diabelską wieżą. Wśród rdzennych mieszkańców obu Ameryk powszechne było mierzenie ostrości widzenia przez liczbę gwiazd, które widz mógł zobaczyć w Plejadach, co było również stosowane w historycznej Europie, zwłaszcza w Grecji.

w Japonii Plejady są znane jako Subaru, a ich nazwa została nadana producentowi samochodów. W chińskich konstelacjach są to 昴 mao, Owłosiona Głowa białego tygrysa Zachodu, natomiast imię hinduskiego boga Kartikeya oznacza go z Plejad.

w astrologii zachodniej reprezentują one radzenie sobie ze smutkiem i były uważane za jedną ze średniowiecznych gwiazd stałych. Jako takie są one związane z kwarcu i kopru włoskiego. W indyjskiej astrologii Plejady były znane jako asteryzm (nakshatra) Krittika (co w sanskrycie tłumaczone jest jako „The cutters.”) Plejady nazywane są gwiazdą ognia, a ich władającym bóstwem jest wedyjski Bóg Agni, Bóg świętego ognia. Jest to jeden z najwybitniejszych z Nakshatra i jest związany z gniewem i uporem.

słowo nabrało znaczenia „mnogość”, inspirując nazwę francuskiego ruchu literackiego La Pléiade i wcześniejszej grupy aleksandryjskich poetów, Plejady Aleksandryjskiej.