Hajusparv (avatud tähtede kogum): määratlus, omadused ja tähtsus

Avatud tähtede kogum, mida nimetatakse ka galaktiliseks kogumiks, on paarisaja või tuhande tähe rühm. Nad on ligikaudu sama vanad ja moodustunud samast hiiglaslikust molekulaarpilvest.

Linnutee galaktikas on avastatud rohkem kui 1100 avatud kobarat ja arvatakse, et neid on veel palju rohkem. Need on omavahel lõdvalt seotud vastastikuse gravitatsioonilise tõmbega, kuid neid häirivad tihedad kokkupuuted teiste kobarate ja gaasipilvedega. Avatud kobarad püsivad tavaliselt mõnesada miljonit aastat, kõige massiivsemad kobarad aga paar miljardit aastat.

Seevastu massiivsemad tähtede kogumid avaldavad oma liikmetele tugevamat gravitatsioonilist tõmmet. Seega suudavad nad kauem püsida. Avatud kobaraid on leitud ainult spiraal- ja ebaregulaarsetes galaktikates, kus toimub aktiivne tähtede teke.

Noored avatud kobarad võivad olla veel molekulaarpilves, millest nad tekkisid. Nad valgustavad seda ja loovad H II piirkonna. Aja jooksul hajutab kobarast lähtuv kiirgussurve molekulaarpilve. Tavaliselt moodustab umbes 10% gaasipilve massist tähti, enne kui kiirgussurve ülejäänud gaasi minema ajab.

Avatud kobarad on tähtede evolutsiooni uurimise võtmeobjektid. Klumpude liikmed on sarnase vanuse ja keemilise koostise poolest, mistõttu nende omadusi (nagu kaugus, vanus ja keemiline koostis) on lihtsam uurida kui üksikute tähtede puhul. Mitmed avatud tähtede kogumid, näiteks Plejaadid, Hyaadid või Alpha Persei kogum, on palja silmaga nähtavad.

Moodustumine ja varajane areng

Avatud tähtede kogumid tekivad, kui tihedas osas hiiglaslikust molekulaarpilvest süttivad korraga paljud tähed. Selle protsessi käigus moodustuvad nii massiivsed kui ka väiksemad tähed. Noorest staadiumist (embedded cluster) väljunud kobrad võivad olla endiselt osa oma sünniplumist ja tekitada silmapaistvaid H II piirkondi. Noorimas faasis mõjub tugevalt tähedelt tulev kiirgus ja tähe tuulte kombinatsioon, mis võib välja puhuda järeljäänud gaasi — see piirab tähtede moodustumise efektiivsust (tavaliselt of-order ~10%) ja võib põhjustada osade liikmete hajumist (nn "infant mortality").

Suurus, mass ja eluiga

Avatud kobarate suurus ja mass varieeruvad laialdaselt:

• tüüpiliselt sisaldavad nad paarisajast kuni mõne tuhandeni tähti;
• massid ulatuvad kümnetest päeva- või sadadest tuhandetest Päikese massidest;
• eluea poolest on enamiku avatud kobarate dünaamika selline, et nad püsivad sidetuna mõnest kümnest miljonist kuni mõne miljardi aastani — massiivsemad ja tihedamad kogumikud elavad kauem.

Dünaamiline evolutsioon ja hävimismehhanismid

Ajapikku mõjutavad kobara sisemist struktuuri kaks-keha kohtumised (relaksatsioon), mass-segregeerumine (raskemad tähed liiguvad keskmesse) ja välised tegurid nagu galaktiline tõmbejõud, lainete kokkupuude traversseerimisel (disk shocking) ning lähedased läbilõiked teiste gaasi- või täherühmadega. Need protsessid viivad sellele, et välisliikmed aegamööda eemaldatakse ja kobar hajub, tekitades galaktikakeskkonda laiali paisatud vabu tähti.

Paiknemine galaktikas

Avatud kobarad esinevad peamiselt spiraalsete ja ebaühtlaste galaktikate ketasstruktuuris, eriti spiraalharude läheduses, kus on palju külma gaasi ja aktiivset tähetekke. Linnutee galaktikas paiknevad nad enamasti plaanis (galaktika ketas) ja nende jaotust mõjutavad galaktilised välised tingimused ning ajalugu.

Vaatlusmeetodid ja kaasaegne andmestik

Avatud kobarate uurimiseks kasutatakse fotomeetriat ja spektroskoopiat, mis annavad infot liikmete ereduse, värvuste, radiaalkiiruste ja keemilise koostise kohta. Viimastel aastatel on Gaia-missiooni andmed oluliselt parandanud teadaolevate kobarate katalooge, võimaldades määrata liikmete parakselit, omahulkasid ja täpset liikuvust. Tänu sellele on leitud tuhandeid uusi kandidaate ning vanade kobarate liikmesus on palju usaldusväärsemalt määratletud.

Olulisus astrofüüsikas

Avatud kogumikud on tähtsad, sest:

• neist saab täpseid vanuse- ja kaugusemääranguid (isohronide sobitamine), mis aitavad testida tähtede evolutsiooni mudeleid;
• nad võimaldavad uurida keemilist koostist ja seeläbi jälgida metallilisuse ja keemilise rikastumise ajalugu galaktikas;
• nende liikmete päris sarnane vanus ja koostis lihtsustavad initial mass function (algmassi jaotus) ja mass-segregeerumise uurimist;
• kobarate ruumiline ja liikumispõhine analüüs aitab kaardistada galaktilist struktuuri ja dünaamikat.

Kuulsad näited

Paljud avatud kobarad on nähtavad palja silmaga ja olid tuntud juba antiikajal — näiteks Plejaadid, Hyaadid ning Alpha Persei kogum. Need rühmakesed on olnud tähtsad nii kultuurilises kui ka teaduslikus mõttes, aidates juba varakult määrata tähtede kaugusi ja omadusi.

Kokkuvõte

Avatud tähtede kogumid ehk hajusparved on galaktikate elusolulised üksused, mis annavad väärtuslikku infot tähetekke, tähtede evolutsiooni ja galaktilise dünaamika kohta. Kuigi enamik neist hävineb mõne aja jooksul galaktilistes tingimustes, jääb nende uurimine oluliseks vahendiks meie arusaamise täpsustamiseks nii lokaalsest tähtedeelust kui ka kogu Linnutee arengust.

Küsimused ja vastused

K: Mis on avatud tähtede kogum?

K: Mitu avatud kobarat on avastatud Linnutee galaktikas?

K: Kuidas avatud kobarad koos püsivad?

K: Kui kaua avatud kobarad tavaliselt püsivad?

K: Kas kerakujulised kobarad jäävad rohkem või vähem ellu kui avatud kobarad?

Otsing