Por que estrelas nascidas em aglomerados finalmente se afastam umas das outras

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Em outras palavras, se um grupo de estrelas nascidas na mesma nebulosa, por exemplo, as Plêiades, estão inicialmente gravitacionais - o que faz com que elas finalmente se separem e procedam individualmente? É a influência da massa "externa"? Ou eles e sempre nasceram tendo a velocidade de escape? (se o último for verdadeiro, acho que eles não devem ser considerados verdadeiramente vinculados desde o início ...)

Alchimista
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Respostas:

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A limitação ou não dos clusters ainda deve ser estabelecida na maioria dos casos. A grande maioria dos aglomerados torna-se ilimitada e dispersa em uma idade muito mais jovem que as Plêiades. Ou eles podem nascer como você sugere.

As estrelas em um aglomerado têm uma distribuição de velocidades e sempre haverá uma cauda de estrelas de alta velocidade que serão capazes de escapar do potencial gravitacional em um "processo de evaporação", mesmo em um aglomerado globalmente limitado (ou seja, a soma de energia potencial cinética e gravitacional é negativa).

Acontece que isso geralmente não é suficiente para explicar o desaparecimento de clusters. Um mecanismo disruptivo mais eficaz são as marés galácticas. Estrelas que se afastam para além de um raio de maré podem ser retiradas do aglomerado. A redução na massa do aglomerado reduz o raio das marés, permitindo que mais estrelas escapem no que eventualmente se tornaria um processo descontrolado. O raio da maré para um aglomerado próximo ao Sol é de cerca de anos-luz, onde é a massa do aglomerado expressa em unidades da massa solar. Para as Plêiades, , para que as estrelas que se afastam para além de 50 anos-luz possam ser perdidas. H H ~ 1,000 M 5M1/3MM1000M

Em alguns casos, o processo de evaporação causa um colapso do núcleo do cluster. As estrelas que escapam retiram a energia cinética e as estrelas restantes ficam mais fortemente ligadas. Foi o que aconteceu na maioria dos aglomerados globulares maciços e duradouros. Aglomerados abertos menos maciços como as Plêiades são muito mais suscetíveis à dissipação das marés.

Rob Jeffries
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Eu gostaria de acrescentar que os aglomerados globulares são geralmente muito maiores que os abertos / irregulares. Frequentemente, estamos falando de milhares ou mesmo milhões de estrelas em um aglomerado globular. Isso é muita massa e, portanto, a maioria das estrelas nesses aglomerados está bem ligada à força gravitacional. É claro que quando um aglomerado passa perto de uma grande massa (por exemplo, um centro galáctico ou uma nuvem de poeira maciça), as estrelas são atraídas gravitacionalmente e algumas podem viver no aglomerado; na verdade, às vezes, muitas vezes podem deixar a formação de um grupo "de saída" na forma de um enorme cauda de estrelas. Tais caudas (coleções de cauda) de estrelas podem ser muito grandes. Simplificando, tudo se resume à magnitude da força gravitacional exercida sobre eles. Grandes puxões são chamados de choques de maré e ondas de maré, pois são complicados, e a cinemática não é tão fácil quanto se pensa. De qualquer forma, grandes aglomerados globulares sob a força da gravidade (há muita força lá) são muito apertados no centro e podem até formar buracos negros maciços no centro. As estrelas que estão distantes do núcleo do aglomerado têm maior probabilidade de sair sob a influência de forças gravitacionais externas em algum momento, à medida que os aglomerados giram em torno do centro da galáxia e as coisas mudam com o tempo.

Aglomerados abertos são muito menores e não são tão fortemente ligados pela força da gravitação. Portanto, não é de surpreender que estrelas em tais aglomerados sejam muito mais suscetíveis a fontes gravitacionais maciças que podem tirá-las de seus aglomerados.

As velocidades de escape são mais prováveis ​​de serem alcançadas mais tarde (um pouco mais ou menos aleatoriamente) ou, para ser mais preciso, durante a vida útil do cluster, em vez de no início, especialmente para grandes aglomerados. Estrelas menores (em termos de massa) são, naturalmente, mais propensas a deixar seus aglomerados, o que é física básica e não precisa de mais comentários na minha opinião.

O aglomerado globular mais brilhante 47 Tucanae (também-kAH-nee) no céu noturno provavelmente contém um enorme buraco negro perto do centro que "suga" objetos e estrelas próximos. Aqueles não vão escapar. insira a descrição da imagem aqui Então, é tudo sobre forças gravitacionais em nossa galáxia que faz com que as estrelas se separem de seus aglomerados.


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Por favor, remova a frase sobre a sucção de buracos negros. Eles não exercem mais influência gravitacional do que qualquer outra massa.
precisa saber é o seguinte
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Se você não gosta do meu fraseado, pode prosseguir e votar. Os argumentos que fiz são claros.
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ok, então eu olho para Kizilstan et al (2017). As Figuras 1 e 2 mostram que a presença de uma massa solar de 2000 BH em 47 Tuc reduziria a densidade do núcleo do aglomerado e aceleraria as estrelas circundantes a velocidades mais altas. arxiv.org/abs/1702.02149
Rob Jeffries
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Aqui não quero citar o arxiv.org/abs/1702.02149 sugerido; Só vou dizer o seguinte: pessoal, por favor, leia com atenção. Mais uma explicação simples: um enorme buraco negro não vai repelir ou expulsar estrelas próximas. Estrelas um pouco mais (pequenas) geralmente são aceleradas e expelidas pela presença de grandes massas e, assim, deixam o aglomerado. Estrelas maiores geralmente permanecem no aglomerado. Repito que os aglomerados globulares são mais estáveis ​​e têm maior expectativa de vida. A cinemática é complicada, mas não há necessidade de virar tudo de cabeça para baixo.
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Obrigado também pela sua resposta. Surpreendentemente, um aglomerado muito grande não me intriga, ingenuamente os vejo como pequena galáxia dentro de sua verdadeira mãe. Talvez seja a ciência popular que me levou a pensar, como normalmente mencionam as Plêiades como 7 estrelas ou mais. É questão de escala e ambiente. Fora isso, os principais princípios são bastante claros para mim (e muito mais depois de ler as duas respostas).
Alchimista