Articles

Kulehop

Fysiske egenskaper

Melkeveiens Galakse inneholder mer enn 150 kulehoper (det nøyaktige antallet er usikkert på grunn av at støv i Melkeveibåndet tilslører, noe som sannsynligvis forhindrer at noen kulehoper blir sett). De er arrangert i en nesten sfærisk halo rundt Melkeveien, med relativt få mot det galaktiske planet, men omtrent en tredjedel av dem er konsentrert rundt det galaktiske sentrum, som satellittsystemer i de rike Skytten-Scorpius – stjernefeltene. Den radiale fordelingen, når den er plottet som en funksjon av avstand fra det galaktiske sentrum, passer til et matematisk uttrykk for en form som er identisk med den som beskriver stjernefordelingen i elliptiske galakser, selv om det er en uregelmessig topp i fordelingen på avstander på ca 40.000 lysår fra sentrum.

Fordeling av åpne og kuleformede stjernehoper i Galaksen.
Fordeling av åpne og kulehoper i Galaksen.

Encyclopediaæ Britannica, Inc.

Kulehoper er ekstremt lysende objekter. Deres gjennomsnittlige lysstyrke tilsvarer omtrent 25 000 Soler. De mest lysende er 50 ganger lysere. De lyseste stjernene er de røde kjempene, lyse røde stjerner med en absolutt størrelse på -2, omtrent 600 ganger Solens lysstyrke eller lysstyrke. I relativt få kulehoper har stjerner så iboende lyssvake som Solen ble målt, og i ingen slike hoper har de svakeste stjernene ennå blitt registrert. Luminositetsfunksjonen For M3 viser at 90 prosent av det synlige lyset kommer fra stjerner som er minst dobbelt så lyst som Solen, men mer enn 90 prosent av hopens masse består av svakere stjerner. Massene av kulehoper, målt ved å bestemme spredningen i hastighetene til individuelle stjerner, varierer fra noen få tusen til mer enn en million solmasser. Klyngene er svært store, med diametre som måler fra 10 til så mye som 300 lysår. Deres tilsynelatende diameter varierer fra en grad For Omega Centauri ned til knop av ett minutt av buen. I en hop Som M3 er 90 prosent av lyset innenfor en diameter på 100 lysår, men stjernetall og studiet AV rr Lyrae-medlemsstjerner (hvis indre lysstyrke varierer regelmessig innenfor kjente grenser) inkluderer en større av 325 lysår.

kulehop M80
kulehop M80

Kulehop M80 (OGSÅ kjent SOM NGC 6093) i et optisk bilde tatt Av Hubble-Romteleskopet. M80 ligger 28.000 lysår fra Jorden og inneholder hundretusener av stjerner.

Hubble Heritage-Teamet (AURA/ STSCI/NASA)

Få Et Britannica Premium-abonnement og få tilgang til eksklusivt innhold. De fleste kulehoper er sterkt konsentrert i sine sentre, med stjernefordelinger som ligner isotermiske gassfærer med en cutoff som tilsvarer Tidevannseffekter Av Galaksen. Tettheten nær sentrene til kulehoper er omtrent to stjerner per kubikk lysår, sammenlignet med en stjerne per 300 kubikk lysår i solens nabolag. En presis modell for stjernefordeling i en hop kan utledes fra stjernedynamikk, som tar hensyn til hva slags baner stjernene har i hopen, møter mellom disse medlemsstjernene og effektene av ytre påvirkninger. Den Amerikanske astronomen Ivan R. King har for eksempel avledet dynamiske modeller som passer til observerte stjernefordelinger veldig tett. Han finner at en klynge struktur kan beskrives i form av to tall: (1) kjerneradius, som måler graden av konsentrasjon i sentrum, og (2) tidevannsradius, som måler cutoff av stjerne tettheter på kanten av klyngen. Stjernehopene varierer markant i hvilken grad stjernene er konsentrert i sine sentre. De fleste av Dem ser sirkulære ut og er sannsynligvis sfæriske, Men Noen Få (F.Eks. Den mest elliptiske klyngen Er M19, dens hovedakse er omtrent dobbelt sin mindre akse.

et viktig kjennetegn ved kulehoper i Galaksen er deres ensartede alderdom. Kulehoper består av Populasjon ii-objekter (dvs.gamle stjerner). Bestemt ved å sammenligne stjernepopulasjonen i kulehoper med stjernens evolusjonære modeller, varierer alderen til alle de hittil målte fra 11 milliarder til 13 milliarder år. De er de eldste objektene I Galaksen, og så må ha vært blant de første dannet. At dette var tilfelle, indikeres også av det faktum at kulehopene har en tendens til å ha mye mindre mengder tunge elementer enn stjernene i Galaksens plan—For Eksempel Solen. Sammensatt av stjerner som tilhører den ekstreme Populasjonen II, så vel som halostjernene med høy breddegrad, ble disse nesten sfæriske sammensetningene tilsynelatende dannet før Galaksens materiale flatet ut i den nåværende tynne skiven. Den interstellare gassen i solsystemet inneholder grunnstoffer tyngre enn helium, som astronomer kaller metaller, med en masse på rundt 2 prosent, mens kulehopene inneholder så lite som 0,02 prosent av de samme grunnstoffene.

Kulehoper har blitt klassifisert på grunnlag av økende overflod av metaller. Overfloden av metaller er høyere for klynger nær det galaktiske sentrum enn for de i haloen(De ytterste delene av Galaksen som strekker seg langt over og under planet). Mengden helium kan også variere fra klynge til klynge. Hydrogenet i stjernehop antas å utgjøre 70-75 prosent av masse, helium 25-30 prosent, og de tyngre grunnstoffene 0,01-0,1 prosent. Radioastronomiske studier har satt en lav øvre grense for mengden nøytralt hydrogen i kulehoper. Mørke baner av tåkete materie er underlige funksjoner i noen av disse klyngene. Selv om det er vanskelig å forklare tilstedeværelsen av distinkte, separate masser av uformet materie i gamle systemer, kan tåken ikke være forgrunnsmateriale mellom hopen og observatøren.Rundt 2000 variable stjerner er kjent i de 100 eller flere kulehoper som er undersøkt. Av disse er kanskje 90 prosent medlemmer av klassen KALT Rr Lyrae variabler. Andre variabler som forekommer i kulehoper er Populasjon Ii Cepheider, RV Tauri og U Geminorum-stjerner, Samt Mirastjerner, formørkelsesbinærer og novaer.