گرچه در آسمان شب چنان به نظر میرسد که ستارگان زندگی خود را در انزوا به سر میبرند ، اما میلیون ها ستاره در خوشه های ستاره ای در کنار یکدیگر زندگی میکنند.
خوشه های ستاره ای یکی از زیباترین و مهم ترین سوژههای رصدی برای مشاهده در آسمان شب هستند. مجموعههایی از ستارگانی که در اثر نیروی گرانششان در کنار یکدیگر قرار دارند و با هم یک خانواده ستارهای بزرگ را تشکیل میدهند.
خوشه ستاره ای ، ستارگانی را در بر می گیرد که عمری تقریبا یکسان دارند ، چرا که در زایشگاه و شرایط مشابهی متولد شده اند ولی چون ستارگان این خوشه ها جرم های مختلفی دارند ، ستارگانی در فازهای تکاملی مختلف را به نمایش می گذارد ؛ یعنی برخی پیش ستاره هستند برخی وارد رشته اصلی شدند و برخی وارد فاز غول سرخی و … ! البته این نمایش به شرط آن است که ستارگان کافی در آن وجود داشته باشد!
این یعنی خوشه های ستاره ای ، آزمایشگاه های ارزشمندی برای مقایسه تحول ستارگان گوناگون اند و می توان آن را با مسابقه دو مقایسه کرد که در آن چون همه دوندگان حرکت خود را به طور همزمان آغاز می کنند می توان سرعت آن ها را باهم مقایسه کرد!
خوشه های ستاره ای که در کهکشان محلی ما تشخیص داده شده اند ، دو نوع عمده دارند :
جوانترین آنها که شکلی نامنظم دارند خوشه های باز نامیده میشوند و خوشه های پیرتر ، بزرگتر و پر جمعیت تر و کروی شکل، خوشه های کروی خوانده میشوند!
خوشه های باز ، جوان هستند و اغلب جایگاه آفرینش ستارگان جدید میباشند. این در حالیاست که خوشههای کروی شهرهای قدیمی ستارهای قدیمی و چگالی هستند که برخی از آن ها به اندازه یک کهکشان کوچک ستاره دارند!
معروفترین خوشه ستاره ای باز آسمان ، خوشه پروین است که در ادامه مقاله بیشتر آن را بررسی میکنیم .
خوشه پروین را در آسمان پاییز و زمستان به راحتی میتوانید مشاهده کنید: تودهای متراکم از 7 ستاره در کنار هم که با چشم غیرمسلح همانند یک خوشه انگور دیده میشوند.
نام های دیگر آن هفت خواهران و ثریا می باشد. یعنی خشت اول چون نهد معمار کج ، تا 380 سال نوری میرود دیوار کج !
ما در ادامه قصد داریم بیشتر به بررسی خوشه های ستاره ای باز بپردازیم.
خوشههای باز: (open clusters)
خوشه های باز اصولا در دیسک کهکشانی ما محدود میشوند و به همین خاطر به آن ها خوشه های کهکشانی نیز میگویند. در حدود یک هزار عدد از آنها در کهکشان ما شناخته شده اند ، ولی تخمین زده میشود که احتمالا ” هزاران عدد دیگر نیز وجود دارند که به سبب تیرگی شدید ناشی از غبار دیده نمیشوند . گستره جمعیت خوشه های باز از حدود چند دوجین تا چندهزار ستاره را در بر می گیرد. خوشه های باز به نسبت خوشه های کروی دارای ستارگان بسیار کمتری هستند و شکل آنها مثل خوشه های کروی منظم نیست. گستره سن ستارگان این خوشه ها نیز، از چند میلیون تا چندصد میلیون سال متغیر است و برخی از آن ها درحال شکل گیری بوده و بسیار جوان هستند.به طور کلی ، خوشه های باز نسبت به خوشه های کروی که قدمتی در حدود میلیارد ها سال دارند، بسیار بسیار جوانتر هستند!!
در زیر به صورت تیتروار برخی ویژگی های اصلی آن ها را یادآور می شویم:
۱- تعداد ستارگان در خوشه های باز معمولا در حدود چند صد الی چند هزار است.
۲ – شکل ظاهری نامنظم دارند.
۳- مقادیر قابل توجهی گاز و غبار بین ستاره ای دارند برای مثال در عکسهایی که از خوشه پروین گرفته شده است لکه های آبی رنگی وجود دارند که نشان دهنده وجود همین گازها میباشند.
۴ – تجمع آنها بیشتر در صفحه کهکشان است.
۵ – غالبا از ستاره های جوان تشکیل شده اند. البته استثنا نیز وجود دارد مثل NGC۱۸۸
۶ – غلظت عناصر سنگین و فلزی قابل توجه است و فلزینگی بالایی دارند. غلظت این عناصر در خوشه های باز به مراتب خیلی بیشتر از غلظت آنها در خوشه های کروی است و تقریبا در حد غلظت ستارگان مجاور خورشید میباشد. (قابل ذکر است در ستاره شناسی عناصر سنگین تر از هلیوم را عناصر سنگین می نامیم)
۷ – روشن ترین ستارگان خوشه باز معمولا ستارگان پر جرم و آبی رنگ هستند که در نزدیکی رشته اصلی قرار دارند. لازم به ذکر است این خوشه های باز به تازگی از بقایای ستاره های قبلی درست شده اند به همین دلیل دارای عناصر سنگین میباشند.
8 – از ویژگی های بسیار مهم خوشه های باز اینکه نمی توانند مانند خوشه های کروی عمر زیادی بکنند و عمدتا در جوانی یا میانسالی از بین می روند چرا که به ندرت جرم کافی برای کنار هم نگه داشتن طولانی مدت ستاره ها با استفاده از ایجاد نیروی گرانش را دارند و رفته رفته ستارگان واقع در خوشه های باز از یکدیگر فاصله می گیرند و در واقع هنگامی که سن ستاره ها به چند میلیارد سال برسد ، آن قدر از هم دور شده اند که دیگر خوشه ای وجود ندارد!
در ادامه برخی از نمونه های مشهور خوشه های باز را مرور می کنیم.
خوشه پروین: (Pleiades)
نمونه ای از یک خوشه باز که به آسانی می توان مشاهده کرد، گروه کوچکی از ستارگان در صورت فلکی ثور است که خوشه پروین نامیده می شوند. آن را هفت خواهران و ثریا نیز نامیده اند . بدون استفاده از تلسکوپ ، معمولا شش ستاره پرنور این خوشه قابل مشاهده است، اما با استفاده از دوربین دوچشمی یا تلسکوپ ، ده ها ستاره از این خوشه را می توان دید. مطالعه حرکت های فردی ستارگان در این ناحیه ، نشانگر آن است که بیش از صد ستاره عضو خوشه پروین هستند. نمودار رنگ _ قدر برای خوشه پروین نشان می دهد که رشته اصلی در این خوشه تا قدر مطلق تقریبا 2+ می رسد.
سن این خوشه حدود 50 میلیون سال تخمین زده می شود و در فاصله ای حدود 380 سال نوری از ما قرار دارد.
ستارگان نورانی تر از این قدر در بالای رشته اصلی قرار دارند و در حال آغاز حرکت به سوی مرحله غول سرخی هستند. اما خوشه پروین چندان غنی نیست که اکنون در آن ستاره ای در مرحله غولی دیده شود. ستارگانی که جرمشان بسیار بیشتر از جرم آنهایی است که رشته اصلی خوشه پروین را ترک می گویند، چنان سریع تکامل می یابند که تقریبا در مدت تنها چند میلیون سال ، مراحل تکاملی را پشت سر می گذرانند و ما باید امیدوار باشیم که بتوانیم این خوشه را به هنگامی که یکی از ستارگان آن وارد این تکامل سریع می شوند ببینیم.
خوشه قلائص: (Hyades)
قلائص، خوشه باز دیگریست که در آسمان فاصله ظاهری زیادی از خوشه پروین ندارد ، اما در واقعیت بسیار نزدیکتر به خورشید است و از این رو، توزیع ستارگان آن چنان دیده میشود که ظاهرا به صورت یک خوشه به نظر نمی آیند!
قلائص خوشه بسیار مهمی است ، چرا که ویژگی های آن ، اندازه گیری مقیاس فاصله ی ستاره ای را به روشی مستقل برای ما امکانپذیر می سازد. این خوشه چنان نزدیک است که فاصله اش را میتوان از روی حرکت ستارگان منفرد درون آن ، که همگی باهم در فضا حرکت میکنند، تعیین کرد، و بنابراین ، به اندازه گیری حرکتی فضایی موفق شدکه در موارد دیگر ، دست یافتنی نیست!
قلائص ، همچنین از آن رو جالب توجه است که ستارگان اندکی در مرحله غولی دارد و محاسبه تکامل ستاره ای را ، تا جایی که می توان در مورد چنین نمونه گیری کوچکی انجام داد ، میسر میسازد.
