Gromady kuliste
16
Gromada kulista – zazwyczaj sferycznie symetryczne zgrupowanie powiązanych grawitacyjnie gwiazd z wyraźną, silną ich koncentracją w kierunku centrum (niektórzy naukowcy wyróżniają morfologiczną podklasę gromad eliptycznych). Gromady kuliste zwykle liczą od stu tysięcy do miliona gwiazd, natomiast ich średnice (np. wyznaczane z prędkości radialnych gwiazd obserwowanych na brzegach gromady, rozmiarów kątowych i odległości) zawierają się w przedziale od 6 do 70 parseków. Odkrycie pierwszej gromady kulistej przypisuje się Johannowi Abrahamowi Ihlemu, który obserwując w 1665 roku Saturna, w gwiazdozbiorze Strzelca odnalazł znajdującą się obok gromadę M22[
Gromada kulista omega Centauri, najjaśniejsza na ziemskim niebie.
16 tysięcy lat świetlnych od Słońca
16 tysięcy lat świetlnych od Słońca
Gromady kuliste, których nazwa wskazuje na ich charakter. To sferyczne skupiska gwiazd, zwykle już bardzo starych, o bardzo dużej ich gęstości w porównaniu z otoczeniem, która rośnie w miarę zbliżania się do centrum takiej gromady, osiągając tam wartość nawet 100 czy 1000 gwiazd na parsek sześcienny.
Gromada Herkulesa (znana również jako Messier 13, M13 lub NGC 6205) M13 jest gromadą o średnicy około 145 lat świetlnych i znajduje się w odległości 25,1 tysiąca lat świetlnych od Ziemi
Gromady kuliste mogą mieć do nawet 300 lat świetlnych średnicy i zawierać od dziesiątek tysięcy do nawet 10 milionów gwiazd. Choć w większości mniej masywnych od Słońca, przez co ilościowo masa przeciętnej gromady kulistej to mniej więcej 100 tysięcy mas Słońca. Największa w Galaktyce gromada Omega Centauri waży około 4 milionów mas Słońca, co oznacza, że średnia masa gwiazdy w tej gromadzie to około 0,4 masy Słońca.
Gwiazdy w gromadach kulistych są tak gęsto upakowane, że panujące tam warunki można porównać z tymi w ścisłych centrach galaktyk. A niebo na hipotetycznej planecie krążącej wokół jednej z gwiazd w gromadzie kulistej byłoby dość jasne nawet nocą, wielokrotnie jaśniejsze niż podczas pełni Księżyca. Jednak nie wszędzie w takiej gromadzie panowałby ogromny blask. W zewnętrznych częściach gromad, nawet gęsto upakowane gwiazdy nie zapewniłyby nocą na hipotetycznej planecie, aż tak dużej jasności jak nasze Słońce za dnia. To oczywiście uległoby zmianie wraz ze zbliżaniem się do centrum gromady, gdzie gęstość gwiazd lawinowo rośnie, ale tez istnienie stabilnych układów planetarnych w takich miejscach jest mało prawdopodobne.
Gwiazdy w gromadach kulistych są tak gęsto upakowane, że panujące tam warunki można porównać z tymi w ścisłych centrach galaktyk. A niebo na hipotetycznej planecie krążącej wokół jednej z gwiazd w gromadzie kulistej byłoby dość jasne nawet nocą, wielokrotnie jaśniejsze niż podczas pełni Księżyca. Jednak nie wszędzie w takiej gromadzie panowałby ogromny blask. W zewnętrznych częściach gromad, nawet gęsto upakowane gwiazdy nie zapewniłyby nocą na hipotetycznej planecie, aż tak dużej jasności jak nasze Słońce za dnia. To oczywiście uległoby zmianie wraz ze zbliżaniem się do centrum gromady, gdzie gęstość gwiazd lawinowo rośnie, ale tez istnienie stabilnych układów planetarnych w takich miejscach jest mało prawdopodobne.
NGC 362 (również GCL 3 lub ESO 51-SC13) – gromada kulista, znajdująca się w gwiazdozbiorze Tukana w odległości ok. 28 tys. lat świetlnych
Tym co sprawia, że gromady kuliste wciąż nie nudzą się astronomom jest ich geneza. Wciąż nie wiemy bowiem dokładnie skąd wzięły się na przestrzeni historii. Owszem udaje się nam poznać historię tego, albo innego obiektu, czy nawet ich znaczącej grupy, ale zaraz pojawia się inna gromada kulista, której istnienie można uzasadnić w jeszcze inny sposób.
W Galaktyce znamy około 150 - 200 gromad kulistych i z pewnością nie jest to liczba ostateczna. W Galaktyce Andromedy ta liczba jest dwukrotnie większa. I na tym nie koniec. Ogromne galaktyki eliptyczne, mogą zawierać tysiące gromad kulistych. Dla przykładu ogromna galaktyka M87 zawiera wedle szacunków ponad 10 tysięcy gromad kulistych. Przypuszcza się, że spora ich cześć to gromady "kradzione".
W Galaktyce znamy około 150 - 200 gromad kulistych i z pewnością nie jest to liczba ostateczna. W Galaktyce Andromedy ta liczba jest dwukrotnie większa. I na tym nie koniec. Ogromne galaktyki eliptyczne, mogą zawierać tysiące gromad kulistych. Dla przykładu ogromna galaktyka M87 zawiera wedle szacunków ponad 10 tysięcy gromad kulistych. Przypuszcza się, że spora ich cześć to gromady "kradzione".
Palomar 2 – gromada kulista znajdująca się w odległości około 88 700 lat świetlnych od Ziemi
W galaktykach spiralnych jak nasza, gromady kuliste znaleźć można na mocno wydłużonych orbitach, które znajdują się halo galaktycznym, czyli sferycznej luźnej strukturze wokół Drogi Mlecznej. Część z nich znajduje się nieco bliżej centralnego zgrubienia galaktycznego i to sprawia, że geneza obu tych grup gromad kulistych może być odmienna.
Niektóre z tych znajdujących się w halo mogą być po prostu pozostałościami po mniejszych galaktykach skonsumowanych kiedyś przez Drogę Mleczną. Takie wyjaśnienie w przypadku największej gromady kulistej w Galaktyce, znanej jako Omega Centauri, mogą wspierać obserwacje wskazujące na istnienie w jej centrum supermasywnej czarnej dziury.
Reszta gromad w halo galaktycznych, a także te położone bliżej centralnej części dysku galaktycznego (galaktyczne zgrubienie) mogły powstać w bardziej klasyczny sposób z rozległych i gęstych chmur materii. Nie ma jednak tu reguły, gdyż orbity gromad kulistych bywają skomplikowane i nie pasują do jednego wzorca.
Niektóre z tych znajdujących się w halo mogą być po prostu pozostałościami po mniejszych galaktykach skonsumowanych kiedyś przez Drogę Mleczną. Takie wyjaśnienie w przypadku największej gromady kulistej w Galaktyce, znanej jako Omega Centauri, mogą wspierać obserwacje wskazujące na istnienie w jej centrum supermasywnej czarnej dziury.
Reszta gromad w halo galaktycznych, a także te położone bliżej centralnej części dysku galaktycznego (galaktyczne zgrubienie) mogły powstać w bardziej klasyczny sposób z rozległych i gęstych chmur materii. Nie ma jednak tu reguły, gdyż orbity gromad kulistych bywają skomplikowane i nie pasują do jednego wzorca.
NGC 1851 (również GCL 9 lub ESO 305-SC16) – gromada kulista, znajdująca się w gwiazdozbiorze Gołębia. Jest oddalona o około 39,5 tys. lat świetlnych od Słońca
Gromady kuliste wbrew potocznemu przekonaniu, które być może wynieśliście ze szkoły, nie są obiektami o ściśle określonym wieku. Kiedyś co prawda uważano, że gromady kuliste to najstarsze struktury w Galaktyce jak i Wszechświecie, złożone są wyłącznie z bardzo starych gwiazd o zbliżonym wieku.
Z czasem obserwacje pokazały, że wiek gwiazd w gromadach kulistych może być bardzo zróżnicowany i wcale nie musi być porównywany z wiekiem Wszechświata. Może być znacznie mniejszy, a gwiazdy mogą mieć różną metaliczność, czyli pochodzić z różnych etapów historii kosmosu. Mimo to poprawnym wydaje się założenie, że większość takich klasycznych gromad kulistych, szczególnie tych z gwiazdami bardzo starymi, powstać mogło tylko w dawnych czasach, gdy gęstość materii międzygwiazdowej była większa niż jest obecnie.
Z czasem obserwacje pokazały, że wiek gwiazd w gromadach kulistych może być bardzo zróżnicowany i wcale nie musi być porównywany z wiekiem Wszechświata. Może być znacznie mniejszy, a gwiazdy mogą mieć różną metaliczność, czyli pochodzić z różnych etapów historii kosmosu. Mimo to poprawnym wydaje się założenie, że większość takich klasycznych gromad kulistych, szczególnie tych z gwiazdami bardzo starymi, powstać mogło tylko w dawnych czasach, gdy gęstość materii międzygwiazdowej była większa niż jest obecnie.
Messier 79 (M79, NGC 1904) – gromada kulista w gwiazdozbiorze Zająca. M79 znajduje się w odległości około 42,1 tys. lat świetlnych od Ziemi i oddala się z prędkością ok. 200 km/s.
Natomiast różne kosmiczne „przygody” na przestrzeni miliardów lat, doprowadzić mogły do zróżnicowania wieku tworzących je gwiazd. A nawet do zmniejszenia masy gromady, na przykład poprzez odarcie jej z gwiazd w wyniku oddziaływania grawitacyjnego w sytuacji, gdy gromada ma taką orbitę, że zbliża się czasem znacząco do masywnego centrum galaktyki.
Niezależnie od tego jak powstały gromady kuliste, są one bardzo interesującym zbiorem gwiazd. To w nich na stosunkowo niewielkiej przestrzeni znajdziemy zarówno mocno odewaluowane obiekty, w tym liczne białe karły, jak i gwiazdy wciąż na głównej ścieżce swojej ewolucji, ale są też jednymi z najstarszych w kosmosie. Wiek gromad kulistych, który można określić poprzez analizę diagramu Hertzsprunga-Russella, pomocny jest w ocenie wieku zawierających je większych struktur (galaktyk, a nawet Wszechświata).
Niezależnie od tego jak powstały gromady kuliste, są one bardzo interesującym zbiorem gwiazd. To w nich na stosunkowo niewielkiej przestrzeni znajdziemy zarówno mocno odewaluowane obiekty, w tym liczne białe karły, jak i gwiazdy wciąż na głównej ścieżce swojej ewolucji, ale są też jednymi z najstarszych w kosmosie. Wiek gromad kulistych, który można określić poprzez analizę diagramu Hertzsprunga-Russella, pomocny jest w ocenie wieku zawierających je większych struktur (galaktyk, a nawet Wszechświata).
NGC 2298 (również GCL 11 lub ESO 366-SC22) – gromada kulista, znajdująca się w gwiazdozbiorze Rufy. Jest oddalona o 35,2 tys. lat świetlnych od Słońca
NGC 2419 (również Intergalaktyczny Wędrowiec lub GCL 12) – gromada kulista znajdująca się w gwiazdozbiorze Rysia.
Wyróżnia się spośród innych gromad kulistych Galaktyki tym, że znajduje się na jej dalekich peryferiach – jej odległość od centrum Galaktyki to 293,2 tys. lat świetlnych, zaś od Słońca dzieli ją około 269,4 tys. lat świetlnych
Wyróżnia się spośród innych gromad kulistych Galaktyki tym, że znajduje się na jej dalekich peryferiach – jej odległość od centrum Galaktyki to 293,2 tys. lat świetlnych, zaś od Słońca dzieli ją około 269,4 tys. lat świetlnych
NGC 2808 (również GCL 13 lub ESO 91-SC1) – gromada kulista znajdująca się w gwiazdozbiorze Kila. Jest położona w odległości 31,3 tys. lat świetlnych od Słońca i 36,2 tys. lat świetlnych od centrum Galaktyki
Messier 68 (również M68 lub NGC 4590) – gromada kulista ósmej wielkości w gwiazdozbiorze Hydry. M68 znajduje się w odległości około 33,6 tys. lat świetlnych od Ziemi oraz 33,3 tys. lat świetlnych od centrum Galaktyki. Zbliża się do Słońca z prędkością 112 km/s. Gromada ma średnicę około 106 lat świetlnych
Messier 53 (również M53, NGC 5024) – gromada kulista w gwiazdozbiorze Warkocza Bereniki.
M53 jest oddalona od Ziemi o około 58 tys. lat świetlnych i zbliża się z prędkością 112 km/s. Odległość od centrum naszej galaktyki wynosi ok. 60 tys. lat świetlnych. Średnica gromady wynosi około 220 lat świetlnych. Jądro gromady ma średnicę 34 lat świetlnych.
M53 jest oddalona od Ziemi o około 58 tys. lat świetlnych i zbliża się z prędkością 112 km/s. Odległość od centrum naszej galaktyki wynosi ok. 60 tys. lat świetlnych. Średnica gromady wynosi około 220 lat świetlnych. Jądro gromady ma średnicę 34 lat świetlnych.
NGC 5694 (również GCL 29 lub ESO 512-SC10) – gromada kulista, znajdująca się w gwiazdozbiorze Hydry w odległości 114,2 tys. lat świetlnych od Słońca i 95,9 tys. lat świetlnych od centrum Galaktyki
NGC 5286 (również GCL 26 lub ESO 220-SC38) – gromada kulista znajdująca się w gwiazdozbiorze Centaura. Jest położona w odległości ok. 38,2 tys. lat świetlnych od Słońca oraz 29 tys. lat świetlnych od centrum Galaktyki
Messier 19 (znany również jako M19 lub NGC 6273) – gromada kulista w gwiazdozbiorze Wężownika, M19 jest jedną z najbardziej spłaszczonych gromad kulistych. Znajduje się w odległości 28 tysięcy lat świetlnych (8,6 kpc) od Ziemi i zaledwie 5,2 tysięcy lat świetlnych od centrum Galaktyki
Messier 92 (również M92 lub NGC 6341) – gromada kulista znajdująca się w gwiazdozbiorze Herkulesa, jedna z najjaśniejszych gromad kulistych na ziemskim niebie. M92 znajduje się w odległości ok. 26,7 tysiąca lat świetlnych i zbliża się z prędkością 112 km/s. Średnica gromady wynosi około 109 lat świetlnych. Na podstawie jej masy, przyjmując jako średnią gwiazdę o masie Słońca, liczba gwiazd szacowana jest na 330 tysięcy. Messier 92 jest jedną z najstarszych i najmniej metalicznych gromad kulistych Drogi Mlecznej
Liller 1 – gromada kulista znajdująca się w odległości około 26,7 tys. lat świetlnych od Ziemi i 2600 lat świetlnych od jądra Drogi Mlecznej.
Messier 14 (również M14 lub NGC 6402) – gromada kulista w gwiazdozbiorze Wężownika. M14 znajduje się w odległości około 30 tysięcy lat świetlnych od Ziemi oraz 13,0 tysięcy lat świetlnych od centrum Galaktyki
Wizualizacja naszej galaktyki, jej podstawowych elementów (centralne zgrubienie, poprzeczka, ramiona, halo galaktyczne) oraz rozmieszczenia gromad kulistych
Zdjęcie aktywnej galaktyki Centaurus A, która zawiera prawdopodobnie tysiące gromad kulistych. Ich pozycje są zaznaczone okręgami, kolory wyróżniają różne typy tych obiektów