Aglomeratele globulare sunt colecții dense de stele vechi. De formă aproximativ sferică, ele conțin sute de mii, și uneori milioane de stele. Studierea lor îi ajută pe astronomi să estimeze vârsta universului sau să-și dea seama unde se află centrul unei galaxii.
Există aproximativ 150 de roiuri globulare cunoscute în galaxia Calea Lactee, potrivit site-ului HyperPhysics al Universității de Stat din Georgia. Se estimează că majoritatea au o vechime de cel puțin 10 miliarde de ani și conțin unele dintre cele mai vechi stele din galaxie. Clusterele s-au format probabil foarte devreme, înainte ca galaxia să se aplatizeze într-un disc spiralat.
Câteva roiuri globulare, cum ar fi Messier 13 (M13) din constelația Hercules, pot fi văzute cu ochiul liber. Sunt frumoase de privit, dar abia după ce au fost inventate telescoapele au început să strălucească în cercurile astronomice. Cu ajutorul telescoapelor, a fost posibil să se privească mai îndeaproape stelele din cadrul acestor roiuri. Acestea sunt în mare parte stele roșii de masă mică și stele galbene de masă intermediară – niciuna dintre ele nu este mai masivă de 0,8 mase solare, potrivit HyperPhysics.
Alte observații generale despre roiurile globulare, potrivit Universității de Stat din Pennsylvania: se găsesc în toate direcțiile de pe cer, densitatea stelelor dintr-un roi globular este mult mai mare decât densitatea stelelor din jurul Soarelui și s-a constatat că roiurile nu conțin gaz. Abundența oricăror elemente mai grele decât heliul este de numai 1 la sută până la 10 la sută din abundența acelorași elemente în Soare.
Fizică
Aglomeratele globulare s-au format din nori moleculari uriași, sau mase uriașe de gaz care formează stele pe măsură ce se prăbușesc. Deoarece în prezent există mai puțin gaz liber decât la începutul universului, în general, nu se pot forma astăzi roiuri globulare.
Cu toate acestea, există un roi globular care se formează într-o galaxie apropiată de Calea Lactee, numită Marele Nor al lui Magellan. Acest lucru se datorează faptului că are o cantitate neobișnuită de gaz, a declarat pentru Space.com Harvey Richer, un astrofizician de la Universitatea British Columbia din Vancouver, Canada, pentru Space.com.
Chiar dacă în roiurile globulare se pot vedea mai multe generații de stele, ceea ce se întâmplă este că generațiile următoare evoluează din prima. Primul set de stele înghite cea mai mare parte a gazului, apoi, pe măsură ce mor (milioane de ani mai târziu), ele ejectează gazul. Acest lucru înseamnă că diferența de vârstă între diferitele generații de roiuri stelare este mică, mai puțin de 1% din vârsta roiului globular, a adăugat Richer.
Stelele mai tinere au elemente mai grele și mai mult heliu decât companionii lor mai bătrâni și, de asemenea, au mișcări diferite față de stelele mai bătrâne. Cercetări recente cu ajutorul telescopului spațial Hubble au dezvăluit că populația inițială este mai mult centrată în clusterul globular, în timp ce stelele mai noi se difuzează încet spre exterior.
Care cluster globular se mișcă ca un întreg în galaxia sa gazdă, dar în interiorul clusterului stelele se mișcă, de asemenea, individual și aleatoriu – aproape ca moleculele într-un gaz, a spus Richer. Mișcările individuale ale stelelor acționează ca un scut care le împiedică să se ciocnească în cele din urmă unele de altele. Cu toate acestea, gravitația acționează, de asemenea, ca un lipici pentru a împiedica clusterul stelar să se desprindă.
Clusterele globulare se rotesc, de asemenea, dar nu la fel de mult ca o galaxie, cum ar fi Calea Lactee. Acest lucru se datorează faptului că norul inițial de gaz din care au fost create clusterele nu se rotea, de asemenea, rapid, a spus Richer. Cu toate acestea, o ușoară rotație este evidentă în clustere, deoarece acestea sunt puțin aplatizate, arătând mișcarea. O rotație tipică este între 5 și 10 kilometri pe secundă (3 și 6 mph). Prin contrast, Calea Lactee se rotește cu 250 km/secundă (155 mile/secundă).
Constatări timpurii
Primele două roiuri descoperite și denumite oficial în epoca telescopică au fost M22 (în Sagittarius, în 1665) și Omega Centauri în Centaurus, potrivit Encyclopedia Britannica. Ca și M13, Omega Centauri este, de asemenea, vizibil cu ochiul liber, dar nu a fost clasificat ca fiind un roi globular până când nu a fost examinat cu un telescop.
M22 a fost o descoperire notabilă nu numai pentru descoperirea sa timpurie, ci și pentru vârstele stelelor din interiorul său. Stelele au vârste cuprinse între 12 și 13 miliarde de ani, ceea ce îl situează în apropierea datei de formare a universului, acum 13,8 miliarde de ani, potrivit Agenției Spațiale Europene.
” nu este atât de surprinzător, deoarece este unul dintre cele mai strălucitoare roiuri globulare vizibile din emisfera nordică, situat în constelația Sagittarius, aproape de Bulge Galactic – masa densă de stele din centrul Căii Lactee”, potrivit ESA.
Este complicat să găsești M13 cu ochiul liber, dar dacă cerul este deosebit de întunecat și senin este posibil, a scris ESA. Omega Centauri și M13 au fost descoperite amândouă de Edmund Halley în secolul al XVIII-lea; Halley este cel mai bine cunoscut ca fiind astronomul care și-a dat seama că cometa Halley se întoarce periodic pe Pământ.
„Așa cum a scris Halley: „Acesta nu este decât un mic petic, dar se arată cu ochiul liber, atunci când Cerul este senin și Luna absentă””, a scris ESA. Secole mai târziu, M13 a fost, de asemenea, ținta mesajului transmis de radiotelescopul Arecibo către extratereștri în 1974.
În 1917, astronomul Harlow Shapley, studiind Cefeidele, un anumit tip de stele variabile din cadrul fiecărui roi, a observat că aceste stele strălucesc la o luminozitate previzibilă în funcție de distanța față de receptor. El a reușit să calculeze distanțele până la aceste stele, ceea ce a dezvăluit că centrul galactic se află în constelația Sagitarrius.
Shapley a observat, de asemenea, că roiurile globulare sunt dispuse simetric în jurul galaxiei, dar că au fost dispuse în mod egal deasupra și sub planul galactic, părând să evite planul în sine.
Modelul lui Shapley a mărit foarte mult dimensiunea galaxiei și a împins sistemul solar – și omenirea – mai departe de centru. Cu toate acestea, Shapley credea că universul era „o unitate unică, enormă și atotcuprinzătoare”, potrivit Institutului American de Fizică. Pornind de la cercetările lui Shapley, Edwin Hubble a descoperit clustere globulare care erau și mai îndepărtate – de până la 10 ori mai îndepărtate – și care se aflau dincolo de Calea Lactee, în alte galaxii. Prezentându-i-se dovezile lui Hubble, Shapley ar fi fost bucuros să-și vadă teoriile infirmate.
Contribuția lui Hubble
Telescopul spațial omonim Hubble a fost deosebit de productiv atunci când a fost vorba de observarea roiurilor globulare, deoarece acestea nu sunt întunecate de atmosfera Pământului. În absența strălucirii stelelor, acestea se văd mai bine. Astfel, este mai ușor de calculat distanța și proprietățile acestora. Numai într-o singură zonă din constelația Virgo, scria NASA într-un comunicat din 2008, telescopul a dezvăluit peste 11.000 de roiuri globulare.
În același timp, telescopul a dat indicii cu privire la motivul pentru care M87 (care este încorporat în aceeași regiune) are mai multe roiuri de stele decât s-ar fi așteptat. Acest lucru se datorează faptului că M87 și clusterele ca acesta au fost create în zone foarte dense ale universului care au oferit condiții mai favorabile pentru nașterea stelelor, care are loc în norii de gaz numiți nebuloase.
Hubble a distrus, de asemenea, o percepție de lungă durată în rândul astronomilor, conform căreia clusterele globulare conțin întotdeauna stele de aproximativ aceeași vârstă. Cele mai masive roiuri globulare se agață probabil de orice material care se află în apropiere și nasc noi generații de stele, a scris NASA într-un comunicat trecut.
.