Astronomie

Chaque étoile est-elle formée dans un amas ouvert ?

Chaque étoile est-elle formée dans un amas ouvert ?


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Pour autant que je sache, un amas ouvert est formé à partir d'un seul nuage moléculaire, chaque étoile de l'amas ayant un âge et des propriétés à peu près similaires.

Notre Soleil ne fait partie d'aucun amas d'étoiles, mais il aurait pu s'y former. Chaque étoile est-elle formée dans un amas ouvert ou peut-elle se développer indépendamment ?


La question est encore un sujet ouvert de la recherche actuelle.

Il semble vrai que la grande majorité de la formation d'étoiles a lieu dans des groupes et des agrégats de différentes tailles - de quelques étoiles à des millions d'étoiles dans des amas d'étoiles "super". Cela est probablement dû au fait que les nuages ​​de gaz qui s'effondrent sont normalement beaucoup plus massifs qu'une étoile et que le processus d'effondrement réduit la masse de Jeans et rend le nuage instable à la fragmentation en noyaux de nuages ​​plus petits.

Cependant, il semble que la grande majorité ($>90$%) des amas/associations d'étoiles naissent dans un état gravitationnellement non lié ou deviennent gravitationnellement non liés en quelques millions d'années. Les amas ouverts liés gravitationnellement, dont les exemplaires incluent les Pléiades, sont des survivants relativement rares (ou du moins en partie survécus) de cette "mortalité infantile". Donc, dans ce sens, nous pouvons dire non, la plupart des étoiles ne sont pas nées dans des amas ouverts, mais il est probable que la plupart sont nées dans des agrégats avec des voisins proches qui se sont séparés peu de temps après la naissance.

La pensée actuelle est que notre Soleil a été né dans un amas d'environ dix mille étoiles (Adams 2010). Il s'agit d'un argument basé sur la formation du système solaire primitif par des rencontres dynamiques et la présence précoce de noyaux radioactifs qui ont probablement été injectés par l'explosion d'une étoile massive très proche (probablement un amas frère).


Hubble se concentre sur l'amas d'étoiles ouvert Messier 11

Cette image de Messier 11 est composée d'observations de la Wide Field Camera 3 (WFC3) de Hubble dans les parties infrarouge et optique du spectre. Deux filtres ont été utilisés pour échantillonner différentes longueurs d'onde. La couleur résulte de l'attribution de teintes différentes à chaque image monochromatique associée à un filtre individuel. Crédit image : NASA/ESA/Hubble/P. Dobbie et al.

Messier 11 est situé à environ 6 120 années-lumière de la Terre dans la constellation australe de Scutum et a une magnitude apparente de 6,3.

Des 26 amas ouverts inclus dans le catalogue Messier, cet amas est le plus éloigné visible à l'œil nu.

Également connu sous le nom d'amas de canards sauvages pour la disposition grossièrement en forme de V de ses étoiles les plus brillantes, Messier 11 a été découvert par l'astronome allemand Gottfried Kirch en 1681.

Messier 11 est l'un des amas ouverts les plus densément peuplés connus. Contenant plus de 2 900 étoiles, il apparaît comme une tache de lumière triangulaire à travers une paire de jumelles.

En étudiant les étoiles de la séquence principale les plus brillantes et les plus chaudes de l'amas, les astronomes estiment qu'il s'est formé il y a environ 220 millions d'années.

Les amas ouverts ont tendance à contenir moins d'étoiles et plus jeunes que leurs cousins ​​globulaires plus compacts, et Messier 11 ne fait pas exception : en son centre se trouvent de nombreuses étoiles bleues, les plus chaudes et les plus jeunes des quelques milliers de résidents stellaires de l'amas.

Les durées de vie des amas ouverts sont également relativement courtes par rapport à celles des amas globulaires.

Les étoiles des amas ouverts sont plus éloignées les unes des autres et ne sont donc pas aussi fortement liées les unes aux autres par la gravité, ce qui les fait être plus facilement et plus rapidement attirées par des forces gravitationnelles plus fortes.

En conséquence, Messier 11 est susceptible de se disperser dans quelques millions d'années car ses membres sont éjectés un à un, entraînés par d'autres objets célestes à proximité.


Cluster ouvert

Un amas ouvert est un groupe de quelques milliers d'étoiles qui se sont formées à partir du même nuage moléculaire géant, et qui sont encore faiblement liés gravitationnellement les uns aux autres.

En revanche, les amas globulaires sont très étroitement liés par la gravité.

Les amas ouverts ne se trouvent que dans les galaxies spirales et irrégulières, dans lesquelles se produit une formation active d'étoiles.

Ils ont généralement moins de quelques centaines de millions d'années : ils sont perturbés par des rencontres rapprochées avec d'autres amas et nuages ​​​​de gaz alors qu'ils orbitent autour du centre galactique, ainsi que par la perte de membres d'amas lors de rencontres rapprochées internes.

De jeunes amas ouverts peuvent encore être contenus dans le nuage moléculaire à partir duquel ils se sont formés, l'éclairant pour créer une région H II.

Au fil du temps, la pression de rayonnement de l'amas dispersera le nuage moléculaire.

En règle générale, environ 10 % de la masse d'un nuage de gaz fusionnera en étoiles avant que la pression de rayonnement ne chasse le reste.

Les amas ouverts sont des objets très importants dans l'étude de l'évolution stellaire.

Parce que les étoiles ont toutes un âge et une composition chimique très similaires, les effets d'autres variables plus subtiles sur les propriétés des étoiles sont beaucoup plus faciles à étudier que pour les étoiles isolées.

Les amas ouverts les plus importants tels que les Pléiades sont connus et reconnus comme des groupes d'étoiles depuis l'antiquité.


GRAPPES D'ÉTOILES

Supposons que le bord d'un nuage moléculaire géant soit comprimé par une onde de choc (générée par une supernova voisine, peut-être). UNE groupe d'étoiles se forme à partir des nébuleuses sombres comprimées au bord du nuage moléculaire géant. Les étoiles chaudes et lumineuses de l'amas (de type spectral « O » et « B ») chauffent le gaz environnant, provoquant l'expansion d'une onde de choc vers l'extérieur. L'onde de choc comprime des nébuleuses plus sombres, plus loin à l'intérieur du nuage moléculaire géant. Un nouvel amas d'étoiles se forme. Les étoiles chaudes de l'amas créent une nouvelle onde de choc, qui comprime plus de nébuleuses sombres, qui forment plus d'étoiles chaudes, qui créent une nouvelle onde de choc, qui comprime plus de nébuleuses sombres, qui.

Eh bien, vous voyez l'image. Une fois que les étoiles commencent à se former au bord d'un nuage moléculaire géant, elles déclenchent un « effet domino », une vague de formation d'étoiles se propage à travers le nuage. Un exemple de cet effet peut être vu à proximité de la nébuleuse d'Orion. La nébuleuse d'Orion est au bord d'un nuage moléculaire géant. Lorsque nous regardons directement la nébuleuse d'Orion aux longueurs d'onde visibles, comme sur l'image ci-dessous, nous voyons quatre étoiles très chaudes et lumineuses dans une nébuleuse à émission incandescente. Ces étoiles sont très jeunes - seulement un million d'années, tout au plus.

Cependant, lorsque nous regardons la nébuleuse d'Orion aux longueurs d'onde infrarouges (comme dans l'image ci-dessous), nous voyons plus profondément dans le nuage moléculaire géant sombre et poussiéreux. Ce que nous voyons sur cette image est un grand nombre de protoétoiles en train de se former EN CE MOMENT.

Les protoétoiles ont commencé à se former lorsqu'elles ont été choquées par les jeunes étoiles chaudes de la nébuleuse d'Orion. Les jeunes étoiles chaudes de la nébuleuse d'Orion ont commencé à se former lorsqu'elles ont été choquées par les étoiles légèrement plus âgées de la ceinture d'Orion (qui ont environ 8 millions d'années).

(2) Les jeunes étoiles se trouvent souvent dans des amas ouverts de 10 à 3000 étoiles.

L'exemple le plus connu d'amas ouvert est celui des Pléiades, à 117 parsecs (380 années-lumière) de nous dans la constellation du Taureau. Parce que les Pléiades sont si proches de nous, elles sont facilement visibles à l'œil nu. Les Pléiades sont un amas ouvert de quelque 500 étoiles, dans une région de 4 parsecs (13 années-lumière) de diamètre. (Les Pléiades, étant assez jeunes, sont encore entourées par le gaz et la poussière dont elles se sont formées, et sont donc au milieu d'une nébuleuse par réflexion.)

Un exemple d'amas ouvert particulièrement grand est l'amas de Wild Duck, à environ 1600 parsecs (5200 années-lumière) de nous. L'amas Wild Duck (également connu sous son numéro de catalogue, M11) contient environ 3000 étoiles.

Les amas ouverts, puisque les étoiles qu'ils contiennent sont si peu emballées, ne sont pas fortement collés ensemble par gravité. De temps en temps, une étoile à l'intérieur de l'amas est accélérée à la vitesse de fuite de l'amas et est perdue dans l'espace. L'amas ouvert « s'évapore » progressivement, comme le dit le manuel. (Tout comme un verre d'eau s'évapore en perdant des molécules d'eau à grande vitesse dans l'air, un amas ouvert d'étoiles « s'évapore » en perdant des étoiles à grande vitesse dans l'espace.) Le Soleil a probablement été formé dans le cadre d'un amas ouvert d'étoiles. Cependant, comme les amas ouverts ne durent qu'un milliard d'années environ avant de s'évaporer, le Soleil a depuis longtemps perdu le contact avec ses congénères.

(3) Les clusters sont des « laboratoires » utiles pour étudier les théories de la formation des étoiles.

  • le même âge,
  • la même composition chimique (initiale),
  • la même distance de la Terre.

Le fait que les étoiles de grande masse se forment plus rapidement - et meurent plus rapidement - nous donne une méthode pour déterminer l'âge d'un amas d'étoiles.


Vieillir une volée d'étoiles dans l'amas de canards sauvages

Une image de l'amas de canards sauvages a été capturée par le télescope MPG/ESO de 2,2 mètres à l'observatoire de La Silla au Chili. Les étoiles bleues au centre de l'image sont les étoiles de l'amas. Chaque étoile de l'amas de canards sauvages a environ 250 millions d'années. Des étoiles plus anciennes et plus rouges entourent l'amas. Crédit : Observatoire européen austral

Les amas d'étoiles abritent-ils plusieurs générations d'étoiles ou une seule ? Les scientifiques ont longtemps cherché une réponse et, grâce au télescope MMT de l'Université d'Arizona, en ont trouvé une dans le Wild Duck Cluster, où les étoiles tournent à des vitesses différentes, masquant leur âge commun.

Dans le cadre d'un partenariat entre l'UA et l'Institut coréen d'astronomie et des sciences spatiales, une équipe d'astronomes coréens et belges a utilisé les instruments de l'UA pour résoudre une énigme sur des volées d'étoiles appelées amas ouverts.

Les astronomes pensent depuis longtemps que de nombreux amas ouverts sont constitués d'une seule génération d'étoiles, car une fois les étoiles formées, leur rayonnement balaie les matériaux proches nécessaires à la fabrication de nouvelles étoiles. Mais dans l'amas de canards sauvages - connu par les scientifiques sous le nom de Messier 11 ou M11 - des étoiles de même luminosité apparaissent dans des couleurs différentes, suggérant qu'elles sont d'âges différents. À moins que les scientifiques n'aient manqué d'importants indices sur l'évolution stellaire, il devait y avoir une autre explication à la propagation des couleurs dans cette accumulation d'environ 2 900 étoiles.

"Les astronomes travaillent sur cette question depuis des décennies", a déclaré Serena Kim, astronome associée à l'observatoire Steward de l'UA. "Les grappes se forment-elles en une génération ou en plusieurs générations? Notre étude a répondu à cette question pour la grappe de canards sauvages."

Beomdu Lim de l'Université Kyung Hee a dirigé une équipe internationale d'astronomes qui ont utilisé le télescope MMT - exploité conjointement par l'UA et le Smithsonian Astrophysical Observatory - pour étudier l'amas. L'équipe a découvert que ce n'est pas l'âge des étoiles qui les fait apparaître dans une palette de couleurs : c'est leur rotation.

Les amas ouverts contiennent des milliers d'étoiles que les astronomes supposent formées à partir des mêmes nuages ​​géants de gaz. Ces étoiles sont de toutes tailles, des étoiles bleues géantes à courte durée de vie, des dizaines de fois plus massives que notre soleil, aux naines de faible masse à longue durée de vie qui brûleront pendant 10 milliards d'années ou plus. La luminosité et la couleur de chaque étoile changent à mesure qu'elle vieillit, permettant aux scientifiques de déterminer son âge.

"Au fur et à mesure qu'une étoile vieillit, elle s'éclaircit et devient plus rouge", a déclaré Lim.

Le télescope MMT est situé sur le mont Hopkins, à 47 miles au sud de Tucson. Lorsque le télescope a été achevé en 1979, il s'appelait le télescope à miroirs multiples, car il était composé de six miroirs plus petits. Les miroirs plus petits ont été remplacés par un seul miroir de 6,5 mètres en 2000, mais le nom MMT a été conservé. Crédit : Avec l'aimable autorisation de l'Observatoire MMT

Les astronomes tracent la luminosité et la couleur des jeunes étoiles sur une ligne diagonale – du brillant, du bleu et du massif en haut de la ligne, au faible, rouge et moins massif en bas – appelée séquence principale.

Le point de retournement - le point auquel une étoile vieillit et s'éloigne de la séquence principale - est utilisé pour déterminer l'âge des amas en fonction de l'espérance de vie connue de chaque étoile. Si les étoiles quittent la séquence principale au même endroit, comme des voitures sur une autoroute prenant la même sortie, alors les étoiles de l'amas ont toutes le même âge.

Dans le Wild Duck Cluster, cependant, les étoiles s'écartent de la diagonale à différents points, comme des voitures prenant différentes sorties le long d'une autoroute.

"Cela ne semble pas intuitif, car on pense que les étoiles d'un amas ouvert comme M11 appartiennent à la même génération", a déclaré Kim.

Lim et son équipe ont entrepris de découvrir quelles propriétés stellaires pourraient potentiellement expliquer ce modèle.

Ils ont tourné le télescope MMT vers l'amas pour examiner le spectre de couleurs des étoiles à l'aide d'une Hectochelle. L'instrument agit comme un prisme et diffuse la lumière des étoiles dans ses composants, que les astronomes appellent un spectre. Les spectres sont comme des codes-barres, chaque ligne identifiant un produit chimique différent dans la composition de l'étoile.

Hectochelle peut capturer des spectres détaillés de plusieurs étoiles à la fois, ce qui en fait un instrument idéal pour observer des amas comme le Wild Duck, qui se compose de milliers d'étoiles.

Un graphique comparant la luminosité (sur l'axe des y) à la couleur (sur l'axe des x) d'étoiles vieilles de 250 millions d'années dans l'amas de canards sauvages. Les points bleus indiquent des étoiles individuelles. Les étoiles les plus bleues sont du côté gauche et les étoiles les plus rouges sont du côté droit. La ligne rouge indique le chemin à travers cette parcelle que les étoiles empruntent au cours de leur vie. Crédit : Beomdu Lim

Lorsqu'une étoile tourne, un côté se déplace vers la Terre et l'autre s'éloigne. La moitié de l'étoile tournant vers la Terre émet de la lumière avec des longueurs d'onde qui semblent écrasées, ce qui rend la lumière plus bleue qu'elle ne le serait si l'étoile ne bougeait pas. La moitié de l'étoile qui s'éloigne de la Terre fait que les longueurs d'onde semblent étirées, ce qui rend sa lumière plus rouge. Cet écrasement et cet étirement provoquent l'étalement des raies spectrales sur une gamme de longueurs d'onde, plutôt que d'augmenter à une seule.

Il s'avère que les étoiles de l'amas de canards sauvages sont réparties dans le spectre des couleurs non pas à cause d'âges différents, mais à cause de périodes de rotation différentes.

"Les effets de la rotation sur l'évolution stellaire ont souvent été négligés dans le passé", a déclaré Yaël Nazé, astronome à l'Université de Liège en Belgique et co-auteur de l'article.

Les spectres ont également révélé que les étoiles tournaient à des vitesses différentes. Lim et son équipe ont effectué des simulations informatiques pour savoir à quelle vitesse chaque étoile tourne.

"Une étoile en rotation rapide peut rester dans l'étape de séquence principale plus longtemps qu'une étoile en rotation lente", a déclaré Lim. "Une large gamme de vitesses d'étoiles entraîne des différences de durée de vie parmi les étoiles."

La vitesse de rotation est comme une fontaine de jouvence pour une étoile : plus elle tourne vite, mieux elle mélange l'hydrogène - le carburant de l'étoile - dans son noyau. Plus le noyau reçoit d'hydrogène, plus l'étoile vit longtemps, ce qui la fait apparaître plus rouge que ses frères et sœurs plus jeunes.

Les étoiles de l'amas apparaissent dans des couleurs différentes parce que le nuage dans lequel elles sont nées les a mises en mouvement, ce qui prolongerait la durée de vie de certaines d'entre elles.

Bien qu'il ne fasse pas partie de l'étude Wild Duck Cluster, Kim a travaillé avec Lim dans le passé pour étudier d'autres amas d'étoiles et découvrir les mystères de la formation des étoiles. Leurs collaborations s'inscrivent dans le cadre d'un partenariat croissant entre l'UA et l'Institut coréen d'astronomie et des sciences spatiales.


Comment trouve-t-on un amas d'étoiles ? Facile, il suffit de compter les étoiles

La première carte du ciel de Gaia. Crédit : ESA/Gaia/DPAC. Remerciements : A. Moitinho & M. Barros (CENTRA – Université de Lisbonne), au nom de DPAC

Dans les dernières années du XVIIIe siècle, les astronomes William et Caroline Herschel ont commencé à compter les étoiles. William a appelé la technique "star gauging" et son objectif était de déterminer la forme de notre Galaxie.

Depuis 1609, lorsque Galilée a levé son télescope vers la tache de lumière brumeuse connue sous le nom de Voie lactée et a vu qu'elle était composée d'une myriade d'étoiles faibles dont la lumière s'est brouillée, nous savons qu'il existe différents nombres d'étoiles dans différentes directions tout au long espace. Cela signifie que notre collection locale d'étoiles, la Galaxie, doit avoir une forme. Herschel a entrepris de découvrir quelle était cette forme.

Il a utilisé un grand télescope de 610 cm de long, monté entre de hauts cadres en bois pour balayer un grand cercle dans le ciel qui traversait la Voie lactée à angle droit. Il a ensuite divisé ce cercle en plus de 600 régions et a compté ou estimé le nombre d'étoiles dans chacune.

Avec cette technique simple, les Herschel ont produit la première estimation de la forme de la Galaxie. Avance rapide jusqu'au 21e siècle et maintenant les chercheurs utilisent le nombre d'étoiles pour rechercher des amas d'étoiles cachés et des galaxies satellites. Ils recherchent des régions où la densité d'étoiles augmente plus que prévu. Ces patchs sont appelés surdensités stellaires.

En 1785, la piste circulaire d'Herschel passa près de l'étoile la plus brillante du ciel nocturne Sirius. Aujourd'hui, les scientifiques qui ont extrait les premières données publiées par le vaisseau spatial de l'ESA Gaia ont revisité cette zone particulière du ciel et fait une découverte remarquable.

Ils ont révélé un grand amas d'étoiles qui aurait pu être découvert il y a plus d'un siècle et demi s'il n'avait pas été si proche de Sirius.

Le cluster a été repéré par Sergey E. Koposov, alors à l'Université de Cambridge (Royaume-Uni) et maintenant à l'Université Carnegie Mellon de Pennsylvanie (États-Unis), et ses collègues. Ils ont recherché des amas d'étoiles et des galaxies satellites dans divers relevés au cours de la dernière décennie. Il était naturel pour eux de le faire avec la première publication de données de la mission Gaia.

Gaia est la mission astrométrique de l'Agence spatiale européenne. Collectant des positions, des luminosités et des informations supplémentaires pour plus d'un milliard de sources de lumière, ses données ne permettent rien de moins que la « mesure des étoiles » la plus précise jamais réalisée.

De nos jours, la tâche laborieuse de compter les étoiles est effectuée par des ordinateurs, mais les résultats doivent encore être scrutés par les humains. Koposov était en train de passer au peigne fin la liste des surdensités lorsqu'il a vu l'amas massif. Au début, cela semblait trop beau pour être vrai.

"Je pensais que ce devait être un artefact lié à Sirius," dit-il. Les étoiles brillantes peuvent créer de faux signaux, appelés artefacts, que les astronomes doivent faire attention à ne pas confondre avec des étoiles. Un premier article de l'équipe de Gaia avait même discuté des artefacts autour de Sirius en utilisant un morceau de ciel proche de celui que Koposov regardait.

Bien qu'il soit passé à autre chose et qu'il ait trouvé une autre surdensité qui semblait prometteuse, son esprit continuait à vouloir revenir à la première. "Je me suis dit : 'C'est étrange, nous ne devrions pas avoir autant d'artefacts de Sirius.' Alors je suis allé le regarder à nouveau. Et j'ai réalisé que c'était aussi un objet authentique », dit-il.

Ces deux objets ont été nommés : Gaia 1 pour l'objet situé près de Sirius, et Gaia 2, qui est proche du plan de notre Galaxie, et tous deux ont été dûment publiés. Gaia 1 en particulier contient une masse suffisante pour faire quelques milliers d'étoiles comme le Soleil, est située à 15 000 années-lumière et s'étend sur 30 années-lumière. Cela signifie qu'il s'agit d'un amas d'étoiles massif.

Les collections d'étoiles comme Gaia 1 sont appelées amas ouverts. Ce sont des familles d'étoiles qui se forment toutes ensemble puis se dispersent progressivement autour de la Galaxie. Notre propre Soleil s'est très probablement formé dans un amas ouvert. De tels assemblages peuvent nous renseigner sur l'histoire de la formation des étoiles de notre Galaxie. En trouver un nouveau qui peut être facilement étudié rapporte déjà des dividendes.

"L'âge est d'un grand intérêt", déclare Jeffrey Simpson, de l'Observatoire astronomique australien, qui a effectué des observations de suivi avec des collègues à l'aide du télescope anglo-australien de classe 4 mètres de l'Observatoire de Siding Springs, en Australie.

En identifiant 41 membres du cluster, Simpson et ses collègues ont découvert que Gaia 1 est inhabituel d'au moins deux manières. Premièrement, il a environ 3 milliards d'années. C'est étrange car il n'y a pas beaucoup d'amas de cet âge dans la Voie lactée.

En règle générale, les amas sont soit plus jeunes que quelques centaines de millions d'années - ce sont les amas ouverts - ou plus vieux que 10 milliards d'années - il s'agit d'une classe distincte appelée amas globulaires, qui se trouvent au-delà de la majeure partie des étoiles de notre Galaxie. Étant d'âge intermédiaire, Gaia 1 pourrait représenter un pont important dans notre compréhension entre les deux populations.

Deuxièmement, son orbite à travers la galaxie est inhabituelle. La plupart des amas ouverts se trouvent près du plan de la Galaxie, mais Simpson a découvert que Gaia 1 volait haut au-dessus avant de se baisser et de passer en dessous. "Cela pourrait aller jusqu'à un kiloparsec (plus de 3000 années-lumière) au-dessus et au-dessous de l'avion", dit-il. Environ 90 % des clusters ne dépassent jamais le tiers de cette distance.

Des simulations d'amas avec des orbites comme Gaia 1 constatent qu'ils sont dépouillés d'étoiles et dispersés par ces « passages d'avion » à grande vitesse. Cela le met en contradiction avec l'estimation de l'âge.

"Notre découverte selon laquelle Gaia 1 a trois milliards d'années est curieuse car les modèles ne lui permettraient pas de survivre aussi longtemps. Des recherches supplémentaires sont nécessaires pour essayer de concilier cela", explique Simpson.

Pour tester une explication possible, Alessio Mucciarelli, Universita' degli Studi di Bologna, Italie et ses collègues ont étudié la composition chimique de Gaia 1. Une telle étude a la capacité de voir si l'amas s'est formé en dehors de la Galaxie et a été pris en flagrant délit. de tomber dedans.

"La composition chimique des étoiles peut être considérée comme une signature 'génétique' de leur origine. Si un amas stellaire se forme dans une autre galaxie, sa composition chimique sera différente de celle de notre Galaxie", explique Mucciarelli.

Ils ont constaté que les compositions étaient pratiquement identiques à celles attendues si Gaia 1 se formait dans la Voie lactée – le puzzle demeure donc.

Maintenant, Mucciarelli espère que l'écart disparaîtra lorsque Gaia publiera plus de données. "Même si les paramètres orbitaux semblent suggérer une orbite particulière, leurs incertitudes sont suffisamment grandes pour empêcher toute conclusion ferme. Des paramètres orbitaux plus précis seront obtenus avec la deuxième publication des données de Gaia et nous comprendrons mieux si l'orbite de Gaia 1 est particulière ou pas", dit-il.

En plus de trouver de nouveaux amas, les données de Gaia s'avèrent utiles pour vérifier la réalité des associations d'étoiles précédemment signalées. « En utilisant les données de Gaia, je peux voir des étoiles qui partagent le même mouvement. Je peux donc confirmer celles qui forment de véritables amas ouverts », explique Andrés E. Piatti, Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas, Argentine.

Amas d'étoiles Gaia 1. Crédit : Sergey Koposov NASA/JPL D. Lang, 2014 A.M. Meisner et al. 2017

Il a récemment publié une étude qui montrait que dix des quinze amas ouverts précédemment publiés n'étaient pas vraiment des amas d'étoiles, c'étaient juste des hasards statistiques où beaucoup d'étoiles non apparentées passaient dans des directions différentes à travers la même région de l'espace.

C'est un travail laborieux mais vital. "Personne ne veut passer sa vie à faire ça", dit Piatti, "mais c'est nécessaire. Si nous pouvons déterminer la taille réelle de la population de l'amas, nous pouvons en apprendre beaucoup sur les processus que la galaxie a subis au cours de sa vie."

En astronomie, la liste la plus célèbre d'amas d'étoiles, de nébuleuses et de galaxies a été dressée par l'astronome et chasseur de comètes Charles Messier au XVIIIe siècle. Ignorant l'importance de ces objets, il a conçu son catalogue pour arrêter la frustration ressentie par lui et d'autres astronomes en confondant l'un de ces "objets du ciel profond" avec une comète proche.

Ce catalogue original comportait 110 objets. S'il n'y avait pas eu l'éclat de Sirius obscurcissant la vue, Gaia 1 aurait été suffisamment brillante et évidente pour figurer également sur cette liste. Et il y a tout lieu de penser qu'il y en a plus à venir, grâce à Gaia.

La prochaine publication de données donnera des mouvements et des distances précis et appropriés à un nombre sans précédent d'étoiles, qui peuvent être utilisées pour trouver plus efficacement des amas d'étoiles qui étaient enfouis trop profondément dans le champ stellaire ou qui étaient trop diffus ou trop éloignés pour être vus auparavant.

Il y a toujours la possibilité de trouver quelque chose de totalement nouveau aussi. "J'espère qu'avec la prochaine publication de données, nous pourrons également trouver de nouvelles classes d'objets", déclare Simpson.

Pour les astronomes prêts à explorer les données de Gaia, l'aventure ne fait que commencer. La deuxième publication de données de Gaia est prévue pour avril 2018. Les publications de données ultérieures sont prévues pour 2020 et 2022.


Chaque étoile est-elle formée dans un amas ouvert ? - Astronomie

Les étoiles ne se forment pas isolément, mais en grappes qui peuvent avoir des milliers de membres. Parce que les étoiles d'un amas sont toutes nées à peu près au même moment et sont à peu près à la même distance, un amas d'étoiles fournit un laboratoire idéal pour tester les théories sur la façon dont le comportement des étoiles dépend de leur masse. Étant donné que la plupart des amas d'étoiles finissent par se disperser, nous les voyons lorsque les étoiles sont relativement jeunes (moins de quelques centaines de millions d'années).

  • Les amas ouverts sont composés de très jeunes étoiles âgées de moins de quelques centaines de millions d'années, alors que les étoiles des amas globulaires ont généralement entre 10 et 12 milliards d'années.
  • Les amas ouverts ont généralement tendance à se trouver dans les bras spiraux de la Galaxie, tandis que les amas globulaires sont dispersés dans une distribution à peu près sphérique autour du centre de la Galaxie.
  • Les amas ouverts contiennent des centaines à des milliers d'étoiles, tandis que les amas globulaires contiennent des centaines de milliers à quelques millions d'étoiles.

Les protoétoiles et les très jeunes étoiles sont généralement entourées de disques de poussière et de gaz. Une partie de cette matière tombera sur la jeune étoile et pourrait produire des rayons X car les particules sont accélérées par la gravité de l'étoile et entrent en collision avec le gaz à sa surface. Chez la jeune étoile TW Hydrae (moins de 10 millions d'années), le spectre des rayons X fournit des preuves solides de ce processus.

Une grande partie de la matière du disque circumstellaire sera emportée par le rayonnement intense de l'étoile, mais une partie pourrait se transformer en planètes. Les observations de Chandra de l'amas de la nébuleuse d'Orion indiquent que le rayonnement X de l'étoile mère peut influencer ce processus.

Pépinière stellaire - Nébuleuse d'Orion

À une distance d'environ 1800 années-lumière, l'amas de la nébuleuse d'Orion est la grande région de formation d'étoiles la plus proche de la Terre. L'image de Chandra montre environ un millier de jeunes étoiles émettant des rayons X dans l'amas d'étoiles de la nébuleuse d'Orion. Les rayons X sont produits dans les hautes atmosphères chaudes de plusieurs millions de degrés, ou couronnes, de ces étoiles.

Bien que la luminosité aux rayons X des couronnes stellaires ne représente qu'une petite fraction de la luminosité stellaire totale, c'est un indicateur important du moyen de transporter l'énergie vers l'extérieur de la source d'énergie nucléaire dans la région centrale d'une étoile. Dans les très jeunes étoiles, la source d'énergie nucléaire vient juste de "se mettre en ligne" et est relativement faible. Une conséquence de ceci est que l'énergie est transportée vers l'extérieur par des mouvements de gaz vigoureux, appelés convection.

Lorsqu'elle est combinée à la rotation, la convection peut produire un champ magnétique enchevêtré qui chauffe la haute atmosphère ou la couronne de l'étoile, parfois de manière explosive. Pour cette raison, on observe que les jeunes étoiles sont des sources de rayons X coronales fortement variables.

Convection, champs magnétiques et émission de rayons X

Une étude approfondie de jeunes étoiles semblables au soleil (1 à 10 millions d'années) dans l'amas de la nébuleuse d'Orion a révélé qu'elles produisent de violentes explosions de rayons X, ou éruptions, qui sont beaucoup plus fréquentes et énergétiques que tout ce que l'on voit aujourd'hui depuis notre soleil vieux de 4,6 milliards d'années. La gamme d'énergies d'éruption est large, certaines étoiles produisant des éruptions cent fois plus grandes que d'autres. La mesure dans laquelle cette activité de torchage affecte la formation des planètes et la possibilité ultérieure d'évolution de la vie là-bas n'est pas bien comprise.

Selon certains modèles théoriques, de grandes éruptions pourraient produire de fortes turbulences dans un disque formant une planète autour d'une jeune étoile. De telles turbulences pourraient affecter la position des planètes rocheuses semblables à la Terre au fur et à mesure qu'elles se forment et les empêcher de migrer rapidement vers la jeune étoile. Par conséquent, les chances de survie de la Terre peuvent avoir été améliorées par de grandes éruptions du jeune soleil.

Vents stellaires d'étoiles massives

Alors que les étoiles semblables au soleil brilleront pendant des milliards d'années, les étoiles massives mènent des vies courtes et spectaculaires. Après seulement quelques millions d'années, une étoile au moins une douzaine de fois plus massive que le soleil utilisera prodigieusement de l'énergie et foncera tête baissée vers une catastrophe de supernova. Premièrement, l'étoile massive va s'étendre énormément pour devenir une géante rouge et éjecter ses couches externes à une vitesse d'environ 20 000 milles à l'heure. Quelques centaines de milliers d'années plus tard - un clin d'œil dans la vie d'une étoile semblable au soleil - le rayonnement intense de la couche intérieure chaude exposée de l'étoile massive commence à repousser le gaz à des vitesses supérieures à 3 millions de miles par heure!

Lorsque ce "vent stellaire" à grande vitesse heurte le vent géant rouge plus lent, une coquille dense se forme. La force de la collision crée deux ondes de choc : une qui se déplace vers l'extérieur, illuminant la coque dense, et une qui se déplace vers l'intérieur pour produire une bulle de gaz émettant des rayons X à un million de degrés Celsius. Les étoiles massives peuvent perdre la moitié ou plus de leur masse à cause des vents stellaires. L'impulsion des vents provoqués par le rayonnement crée de grosses bulles dans les nuages ​​de poussière et de gaz environnants, ce qui peut déclencher la formation d'une nouvelle génération d'étoiles. Les observations de ces bulles chaudes par Chandra donnent un nouvel aperçu d'une phase énergétique dans l'évolution des étoiles massives.


SkyEye

La plupart des étoiles ne se forment pas seules mais en groupes. Les étoiles d'un amas ouvert se forment à partir du même nuage moléculaire géant à peu près au même moment et sont plus ou moins liées gravitationnellement les unes aux autres. Les amas sont perturbés par des rencontres gravitationnelles, à la fois avec d'autres membres de l'amas et avec d'autres amas et nébuleuses. Finalement, les étoiles d'un amas ouvert sont dispersées et l'amas n'existe plus. En conséquence, les amas ouverts sont nécessairement des objets jeunes, généralement âgés de moins de plusieurs centaines de millions d'années.

Les amas ouverts peuvent être très clairsemés, avec peu d'étoiles, ou très grands avec des milliers de membres. Il peut y avoir un noyau dense d'étoiles mesurant quelques années-lumière de diamètre, entouré d'une diffusion d'étoiles plus diffuse, mais il n'y a pas de forme typique. L'amas peut encore résider dans les restes de la nébuleuse à partir de laquelle il s'est formé.

Les amas ouverts se trouvent généralement dans les bras des galaxies spirales et dispersés dans des galaxies irrégulières où la formation d'étoiles a encore lieu. Parce que la formation d'étoiles a depuis longtemps cessé dans les galaxies elliptiques, on n'y trouve pas d'amas ouverts. Plus d'un millier d'amas ouverts ont été identifiés à ce jour dans notre galaxie, la Voie lactée, et beaucoup d'autres existent.

Un certain nombre d'amas ouverts sont visibles à l'œil nu. Vous trouverez ci-dessous une petite sélection des amas les plus brillants, classés du plus brillant au plus faible. Une liste des fichiers images peut être trouvée ici.

Numéro(s) de catalogue Nom populaire Constellation Ampleur apparente Distance
(ly)
Âge
(méga années)
C41 Cr 50 Mel 25 Hyades Taureau +0.5 152 625
Cr 39 Mel 20 &alpha amas de Persei Persée +1.2 562 35.5
M45 Cr 42 Mel 22 Pléiades Taureau +1.6 392 120
Cr 256 Mel 111 Amas d'étoiles Coma Coma Bérénice +1.8 283 603
C102 IC 2602 Cr 229 Mel 102 Pléiades du Sud Carina +1.9 485 67.6
C76 NGC 6231 Cr 315 Mel 153 Boîte à bijoux du Nord Scorpion +2.0 ? ?
C85 IC 2391 Cr 191 Amas Velorum &omicron Vela +2.5 473 75.9
C96 NGC 2516 Cr 172 Mel 82 Carina +3.0 1120 120
M7 NGC 6475 Cr 354 Mel 183 Amas de Ptolémée Scorpion +3.3 882 166
NGC 2451 Cr 161 Puppis +3.5 599 57.5
M44 NGC 2632 Cr 189 Mel 88 Groupe de ruches, Praesepe Cancer +3.7 592 794
NGC 2264 Cr 112 Mel 49 Groupe d'arbres de Noël Monocéros +3.9 ? ?
NGC 2547 Cr 177 Mel 84 Vela +4.0 1550 50.1
NGC 3114 Cr 215 Mel 98 Carina +4.0 ? ?
C94 NGC 4755 Cr 264 Mel 114 Boite a bijoux Nœud +4.0 ? ?
M6 NGC 6405 Cr 341 Mel 178 Amas de papillons Scorpion +4.0 ? ?

Hyades

A large V-shaped open star cluster in the constellation of Taurus, the Hyades is easy to see with the naked eye. The four brightest members form an asterism that is identified as the head of Taurus the bull. However, the bright red giant star Aldebaran which forms the eye of the bull is not actually a member of this cluster but is a foreground star.

The Hyades is the nearest open cluster to Earth and probably the best-studied.

Because of its large angular size on the sky, it is better to observe the Hyades through binoculars rather than a telescope. A more detailed star identification chart may be found at the bottom of the Taurus constellation page.

Since it is such an obvious naked-eye object, this cluster has been known since prehistoric times. Like the Pleiades , the Hyades star cluster was mentioned by Homer in his epic Iliad around 750 BC . It was first catalogued as a cluster in the seventeenth century.

In Greek mythology, the Hyades were five daughters of the Titan Atlas and half-sisters to the Pleiades.

Alpha Persei Cluster

The &alpha Persei Cluster , also known as the &alpha Persei Moving Cluster , is an open cluster in the constellation of Perseus. Its brightest member is the second-magnitude star &alpha Persei, familiarly known as Mirfak . Several of the stars are easily visible to the naked eye and many of them are blue, implying that they are hot, massive and very young. Even a small pair of binoculars will reveal many more cluster members.

The &alpha Persei Cluster was first catalogued in the seventeenth century.

Pléiades

An open star cluster in the constellation of Taurus, the Pleiades is easy to see with the naked eye. Those with good eyesight can see six stars but binoculars reveal many more. Long-exposure photographs show nebulosity surrounding the stars in the cluster. The Pleiades is a cluster of very young stars and this nebulosity is the remnants of the cloud out of which the stars formed.

A more detailed star identification chart may be found at the bottom of the Taurus constellation page.

In Greek mythology, the Pleiades were the seven daughters of Atlas and Pleione, and were half-sisters of the Hyades. The brightest stars in the cluster are named for members of this family.

&eta Tau Alcyone is the brightest member of this cluster.
16 Tau Celaeno
17 Tau Électre
19 Tau Taygeta
20 Tau Maia
21 Tau Asterope
23 Tau Merope
27 Tau Atlas
28 Tau Pleione

Coma Star Cluster

It is this cluster that gives the constellation Coma Berenices its name. According to legend, Egyptian queen Berenice sacrificed her hair to ensure the safe return of her husband from war. The Coma Star Cluster represents that hair. The word 'coma' comes from the Latin 'coma' meaning 'hair of the head' and from a similar ancient Greek word also meaning hair. (Interestingly, the word 'comet' is derived from the same words. A comet is literally a 'hairy' star!) The stars in the cluster range in apparent magnitude from 4 to 10 but no fainter stars have been identified as cluster members. It is conjectured that the low total mass of the cluster has allowed the smaller, fainter members to escape. The brighter members of the group form a V shape.

The Coma Star Cluster was first catalogued by Ptolemy in the second century.

Southern Pleiades

The Southern Pleiades is an open cluster in the southern hemisphere constellation of Carina. The brightest member of the cluster, third-magnitude star &theta Carina, gives this cluster its alternate name, the &theta Carinae Cluster . It was first catalogued by Nicholas Louis de Lacaille in 1752 during his year-long observing run in the southern hemisphere. During this time in South Africa, Lacaille determined the positions of nearly 10,000 stars, discovered 42 'nebulous stars' (star clusters), and delineated 15 new constellations.

The Southern Pleaides is considerably less bright than the (Taurean) Pleiades . Except for the brightest star, the other members of the cluster are fifth magnitude and fainter. This is a large cluster and presents a fine site even in small binoculars.

Northern Jewel Box

The Northern Jewel Box is located near the star &zeta Scorpii in the constellation Scorpius. It is thought to be very young, perhaps just over 3 million years old, and is approaching our solar system. It was first catalogued by Sicilian astronomer, Giovanni Batista Hodierna, in the mid-seventeenth century.

Omicron Velorum Cluster

NGC 2516

Another discovery of Nicholas Louis de Lacaille, this unnamed open cluster is found in the constellation Carina. It is easily visible to the naked eye but binoculars or a small telescope yield a superior view.

Ptolemy's Cluster

Known since antiquity, this open cluster in the constellation of Scorpius was first recorded in the second century by the astronomer Ptolemy. Later, Charles Messier included it in his catalogue of 'fuzzy objects that are not comets' as the seventh object in the list. It is found near the open cluster M6 just north of the 'stinger' of the scorpion.

NGC 2451

This object, found in the constellation of Puppis, may actually be two open clusters which just happen to lie along the same line of sight.

This sparse cluster was first catalogued by Giovanni Batista Hodierna in the mid-seventeenth century. It's an attractive binocular or telescopic object, with the brightest star being orange in hue and the surrounding stars white.

Beehive Cluster or Praesepe

Looking nebulous to the naked eye, this open cluster in the constellation of Cancer has been known since ancient times. Galileo was the first person to observe it with a telescope.

The ecliptic runs just south of the Beehive Cluster which means that solar system objects often pass very near if not through this group of stars.

The alternate name, Praesepe , is Latin for manger. The ancient Greeks and Romans saw it as the manger from which two donkeys, represented by two nearby stars, ate.

Groupe d'arbres de Noël

The Christmas Tree Cluster and associated Cone Nebula were both discovered by British astronomer William Herschel. This bright cluster is found within the constellation of Monoceros although filters are required to reveal the surrounding nebulosity.

NGC 2547

Another discovery of Nicholas Louis de Lacaille, this large cluster in Vela reveals dozens of stars in binoculars.

NGC 3114

Barely visible to the naked eye, this unnamed open cluster in the constellation Carina is better viewed through a telescope.

Jewel Box

Possibly the best open cluster discovered by Nicholas Louis de Lacaille, the Jewel Box was named by British astronomer Sir John Herschel because of its variously coloured stars when viewed through a telescope. This cluster is easy to find, located just south of the star Mimosa (&beta Crucis) in the constellation Crux.

Butterfly Cluster

This Messier object in the constellation of Scorpius is another discovery of the Sicilian astronomer, Giovanni Batista Hodierna, who catalogued it in the mid-seventeenth century. Although not as visually impressive as its neighbour, Ptolemy's Cluster , it is visible to the naked eye. Magnification is necessary to reveal the fainter stars which give the cluster the appearance of a butterfly.

Globular Clusters

Unlike the young, irregularly-shaped open clusters of stars, globular clusters are nearly-spherical groups of old stars. Indeed, observations have shown that globular clusters belonging to the Milky Way are 10 billion years old or even older, making the stars within these clusters some of the oldest stars in our galaxy. Whereas open clusters are young objects found in star-forming regions of the spiral arms, globular clusters are found in the galactic halo, a spherical region encompassing the whole of the galaxy.

The Milky Way has at least 150 globular clusters and these spherical objects have been detected around other galaxies as well. Whilst most globular clusters are very old objects, our neighbouring galaxy, the Large Magellanic Cloud , contains a globular cluster which seems to be very young. These clusters typically contain hundreds of thousands of stars and are free of gas and dust.

There are eight globular clusters which are visible to the naked eye, most of them in the southern hemisphere. All are fine binocular objects.

Catalogue Number(s) Popular Name Constellation Ampleur apparente
C80 NGC 5139 Mel 118 &omega Centauri Centaure +3.7
C106 NGC 104 Mel 1 47 Tucanae Tucana +4.0
M22 NGC 6656 Mel 208 Sagittaire +5.1
C93 NGC 6752 Mel 218 Pavo +5.4
M4 NGC 6121 Mel 144 Scorpion +5.6
M5 NGC 5904 Mel 133 Serpents +5.7
C86 NGC 6397 Mel 176 Ara +5.7
M13 NGC 6205 Mel 150 Great Globular Cluster Hercule +5.8

&omega Centauri is the largest globular cluster in the Milky Way and is so distinctive from other globulars that it is thought that is might actually be the core of a disrupted dwarf galaxy rather than a true globular. 47 Tucanae is one of the most massive globular clusters in the Milky Way. M22 is more elliptical than spherical in shape and is one one of the very few globular clusters to contain planetary nebulae. C93 is one of the closer globular clusters but not as close as C86 which, along with M4 , is the closest globular cluster to Earth. M4 has the further distinction of being the first globular cluster in which individual stars were resolved. M5 is one of the largest globular clusters so far identified. In 1974, a radio message was beamed from the Arecibo radio telescope to the Great Globular Cluster . The message will take 25,000 years to reach its destination.

Remarques

Sources

Open cluster distances and ages are obtained from the (PDF ) paper Parallaxes and proper motions for 20 open clusters as based on the new Hipparcos catalogue , F. van Leeuwen, Astronomy & Astrophysics , 497, 1, 209&ndash242. Cluster magnitudes and other information are derived from BinocularSky and SEDS .


Globular Clusters

Globular clusters were given this name because they are nearly symmetrical round systems of, typically, hundreds of thousands of stars. The most massive globular cluster in our own Galaxy is Omega Centauri, which is about 16,000 light-years away and contains several million stars (Figure (PageIndex<2>)). Note that the brightest stars in this cluster, which are red giants that have already completed the main-sequence phase of their evolution, are red-orange in color. These stars have typical surface temperatures around 4000 K. As we will see, globular clusters are among the oldest parts of our Milky Way Galaxy.

Figure (PageIndex<1>) Omega Centauri. (a) Located at about 16,000 light-years away, Omega Centauri is the most massive globular cluster in our Galaxy. It contains several million stars. (b) This image, taken with the Hubble Space Telescope, zooms in near the center of Omega Centauri. The image is about 6.3 light-years wide. The most numerous stars in the image, which are yellow-white in color, are main-sequence stars similar to our Sun. The brightest stars are red giants that have begun to exhaust their hydrogen fuel and have expanded to about 100 times the diameter of our Sun. The blue stars have started helium fusion.

What would it be like to live inside a globular cluster? In the dense central regions, the stars would be roughly a million times closer together than in our own neighborhood. If Earth orbited one of the inner stars in a globular cluster, the nearest stars would be light-months, not light-years, away. They would still appear as points of light, but would be brighter than any of the stars we see in our own sky. The Milky Way would probably be difficult to see through the bright haze of starlight produced by the cluster.

About 150 globular clusters are known in our Galaxy. Most of them are in a spherical halo (or cloud) surrounding the flat disk formed by the majority of our Galaxy&rsquos stars. All the globular clusters are very far from the Sun, and some are found at distances of 60,000 light-years or more from the main disk of the Milky Way. The diameters of globular star clusters range from 50 light-years to more than 450 light-years.


Are We In An Open Cluster?

So I know that our star isn't part of a globular cluster but what about an open cluster?

I was wondering if I was standing on a planet located in lets say another open cluster like M45 or M37 and I was gazing up into space at our sun, would we be in an open cluster or would our sun simply appear as a random star sitting out there in space by itself, alone and insignificant to an astronomer on another world? I'm not saying there are planets in these two open clusters but let's just say there are just to answer this question.

I realize that distance and perspective helps to make something an open cluster. This is why I'll use M45 or M37 as examples. Do we have a handful of stars close enough to us that we would appear as something similar to M45 when viewed from M45? Or, are we part of a much richer grouping of stars more similar to something like M37?

Is there any reason for as astronomer located in one of these two open clusters to look twice in our direction?

The Sun and its siblings were most likely born in a large star cluster but

the stars within that cluster have long since gone their separate ways.

A possible "sibling" to Sol .

Edited by mvas, 29 March 2018 - 11:41 AM.

#27 Tony Flanders

Our Galaxy is comprised of many thousands of such extended, dispersed former clusters.

Many millions, actually -- probably pushing a billion. According to current theories, all or almost all stars are born in clusters. So the part of our galaxy that consists of stars is basically all detritus of dispersed clusters.

Astronomers are just beginning to be able to tease out individual star streams stay tuned for interesting developments in the next 50 years. We should learn a very great deal indeed once the data from the GAIA spacecraft has been assimilated.

At the moment, theories of exactly how stars and star clusters form are very much in flux.

#28 GlennLeDrew

I perhaps erred on the side of conservatism when limiting the star stream numbers to "many thousands" because the oldest such streams might well have been already disrupted into incoherence. I guess it depends on what one chooses to term a recognizable stream. Past a certain point, after many Galactic orbits, the spatial and velocity dispersion tends to render at least difficult to assign membership. And thus far at least we tend to group such largely incoherent (and currently not recognized) structures into the bin called the general field.

But yes, due to the evidence pointing toward star formation being mostly a process where groups are born together, practically all stars can in principle be traced back to their familial origins. The somewhat chaotic manner of their continued disruption renders tracing back in deep time problematic.

#29 tchandler

I suppose this may raise other questions, such as do the motions of stars behave like a fluid?

#30 GlennLeDrew

Stellar motion is very much not like fluid flow. A fluid's particles are much more closely spaced relative to their size than are stars--even in a dense globular cluster core. Whereas a fluid experiences frictional drag and hence quickly established coordinated flow, stars flit about largely unconcerned by all other stars. What a star principally experiences is a fairly smooth, large-scale gravitational potential that drives it, with other stars being almost ghost-like bodies for their lack of effect.

For a star belonging to a galaxy, and even a not particularly robust cluster, it's the net gravitational potential of the full family of stars (and gas) that it reacts the. The minor 'dimples' in the field made by individual stars exert very little effect, unless a star comes very much closer than the mean separation in the system a comparatively rare event.

So, for the most part stars go about their business largely and blithely ignorant of all the other stars as individuals. Even when we do take account of the larger perturbations induced by passages of massive clusters and molecular clouds, the stars still in no way have any tendency imposed upon them to adopt anything like the organized flow of a fluid.

Now, when we look at a spiral galaxy in its entirety, we surely do observe a rather fluid-like flow for stars in the disk. But that's merely a consequence of the gas motion, principally the denser molecular clouds. These clouds have a considerable size relative to their mean separation, and due to collisional encounters very quickly settle down to a spatially and dynamically well organized system. As occurs among the particles in Saturn's ring system, the Galaxy's molecular clouds tend toward a highly flattened disk of essentially circular motion. Except that the density wave of the spiral pattern through which disk material passes induces a bit of a 'stirring up', and supernovae/massive star winds impart 'turbulence'.

But cloud collisions keep the system settled down, and the stars which form in them share the same largely circular motion and confined to near the disk mid-plane. Hence the rather fluid-like flow among younger disk stars.

But over time, the process known as disk heating stirs up the longer lived stars. Encounters with massive clouds and clusters tend to increase their peculiar velocity, making their orbits less circular and with larger vertical excursion. As noted, because of their tiny size they cannot behave as the gas clouds, and once kicked into a modified orbit will remain there until the next kick, with the tendency over time of exhibiting ever increasing peculiar velocity. (Although after a particular encounter there might result a temporary *decrease* in peculiar velocity.)


Voir la vidéo: Vesa-Matti Loiri - Tähti tähdistä kirkkain (Novembre 2022).