Eduscience

Gwiazdozbiory i gromady gwiazd

Jerzy Speil

Czy gwiazdozbiory to realne zbiory, skupiska gwiazd, jak sugerowałaby nazwa? Czy są to rzeczywiste gromady gwiezdne umiejscowione gdzieś w kosmicznej przestrzeni?

    Należy wyraźnie odróżniać pojęcie gwiazdozbioru od określenia „gromada gwiazd”. Pojęcie gwiazdozbiorów powstało jeszcze w głębokiej starożytności, kiedy tylko ludzie odczuli potrzebę opisu nieba gwiaździstego. Tak jak na Ziemi orientujemy się względem charakterystycznych obiektów topograficznych takich jak: linia brzegowa, rzeka, wyspa, góra, dolina, tak na sferze niebieskiej próbowano stworzyć jakiś porządek w chaotycznym rozkładzie gwiazd. Utworzono więc obrazy łącząc gwiazdy w grupy, figury geometryczne i opisywano je nazwami zwierząt, przedmiotów, herosów lub innych legendarnych postaci, aby móc opisać położenie ciał niebieskich na, jak się wydawało, faktycznie istniejącej sferze. Sferę niebieską wyobrażano sobie jako odległą kryształową kulę z umocowanymi na niej gwiazdami. Położenie poszczególnych gwiazd określano opisami w rodzaju: „w oku Byka”, lub „w ogonie Lwa”, czy też „w prawej stopie Wężownika”. Niektóre jasne gwiazdy otrzymały z czasem nazwy własne, jak na przykład: Syriusz, Antares, Algol, Bellatrix, Wega.

    W czasach nowożytnych, kiedy zaczęto używać lunet do obserwacji nieba i odkryto mnóstwo gwiazd oraz innych obiektów niewidocznych gołym okiem, takie opisy nie wystarczyły. Często nie wiadomo było do jakiego gwiazdozbioru należy zaliczyć jakiś obiekt, gdyż na starych mapach istniały obszerne luki pomiędzy figurami przedstawiającymi postacie. Aby uzupełnić puste przestrzenie pomiędzy starymi gwiazdozbiorami w XVII i XVIII wieku dodano wiele nowych gwiazdozbiorów, ale to nie rozwiązało w pełni problemu, gdyż nadal granice pomiędzy nimi nie były ściśle określone.

    Dopiero w 1928 roku Międzynarodowa Unia Astronomiczna ostatecznie, precyzyjnie, wyznaczyła pomiędzy gwiazdozbiorami granice, biegnące wzdłuż odcinków kół godzinnych i równoleżników niebieskich. Koła godzinne i równoleżniki niebieskie odpowiadają południkom i równoleżnikom na kuli ziemskiej. Tak więc gwiazdozbiory są to po prostu obszary na sferze niebieskiej o ściśle określonych granicach, które można porównać do obrazów państw na mapie politycznej świata. Gwiazdy i inne obiekty (planety, komety, mgławice, galaktyki) w obrębie gwiazdozbioru są na ogół położone w bardzo różnych odległościach, więc nie są fizycznie z sobą związane.

    Warto tu zauważyć, że istnieją przypadki, kiedy to pewne charakterystyczne konfiguracje gwiazd nie są gwiazdozbiorami. Na przykład znany powszechnie układ siedmiu jasnych gwiazd, widoczny z naszych szerokości geograficznych każdej pogodnej nocy, a zwany Wielkim Wozem nie jest gwiazdozbiorem, lecz częścią znacznie rozleglejszego gwiazdozbioru Wielkiej Niedźwiedzicy.

    Czym innym są gromady gwiazd. Są to rzeczywiście istniejące grupy gwiazd, tak związane siłami grawitacyjnymi, że mogą istnieć przez miliony, a nawet miliardy lat, mimo tego, że w tym czasie dokonują wielu obiegów wokół centrum Galaktyki. W naszej Galaktyce można wyróżnić dwa rodzaje gromad gwiazd: kuliste i otwarte. Gromady kuliste, które liczą przeciętnie po kilkaset tysięcy gwiazd, mają średnice rzędu kilkudziesięciu lat świetlnych i wyraźną koncentrację gwiazd do środka gromady. W Galaktyce znamy ich około 160. Gromady otwarte zawierają znacznie mniej gwiazd, średnio kilkaset do kilku tysięcy, gwiazdy tam nie są tak gęsto rozmieszczone jak w gromadach kulistych. W Galaktyce znamy już ponad tysiąc gromad otwartych.

    Gromada gwiazd stanowi zgrupowanie, które powstało z jednego obłoku materii gazowo-pyłowej, wobec czego wszystkie gwiazdy gromady mają taki sam skład chemiczny i praktycznie taki sam wiek, a różnią się tylko masą i jasnością. Badania gromad gwiazd mają więc ogromne znaczenie w poznaniu przemian gwiazd w czasie ich życia, czyli w zrozumieniu, jak to określają astronomowie, ewolucji gwiazd. Gromady otwarte, jako mniej masywne i mniej liczne skupiska gwiazd niż gromady kuliste, ulegają stopniowemu rozproszeniu wskutek oddziaływania grawitacyjnego innych gwiazd Galaktyki. Wiek gromad otwartych jest zróżnicowany, najmłodsze liczą około miliona lat, najstarsze do kilku miliardów lat. Natomiast gromady kuliste są tak silnie związane siłami grawitacji, że zachowały się bez większego uszczerbku przez czas równy wiekowi Galaktyki. Wiek tych gromad – jak się ocenia – wynosi od 6.5 do 12.5 miliarda lat, są więc znacznie starsze od gromad otwartych.

    Najjaśniejsze gromady gwiazd są doskonale widoczne gołym okiem, a już za pomocą lornetki można znaleźć na niebie dziesiątki tych obiektów. Prawie wszystkie gromady otwarte rozmieszczone są na tle Drogi Mlecznej, gdyż powstają i poruszają się w płaszczyźnie naszej Galaktyki. Chyba najbardziej znaną z jasnych gromad otwartych to Plejady w gwiazdozbiorze Byka, które ozdabiają niebo w jesienne i zimowe noce. Dwie najjaśniejsze gromady kuliste widnieją na niebie południowym, a te, które są widoczne u nas, należy obserwować przynajmniej za pomocą lornetki. Ponieważ są położone znacznie dalej niż wiele gromad otwartych, to lornetka ukazuje je jako mgliste plamki o jasnych środkach. Dopiero większe instrumenty obserwacyjne pozwalają zauważyć, że składają się z ogromnej liczby słabych gwiazd. Gromady gwiazd są wdzięcznymi obiektami do obserwacji, nawet za pomocą niewielkich instrumentów amatorskich, szczególnie na ciemnym, bezksiężycowym niebie.

Galeria zdjęć

Dodaj komentarz

Zdrowe opalanie, czyli jakie?

Jak długo mogę się dziś opalać? To pytanie zadajemy sobie szczególnie w bardzo słoneczne dni. Czy możliwe jest wyznaczenie czasu opalania, w którym naszemu organizmowi dostarczymy dawkę promieniowania potrzebną do wytworzenia witaminy D3, a jednocześnie…

Czytaj więcej

Wakacyjna lektura dla nauczycieli

Zachęcamy do wpisania na swoją wakacyjną listę lektur dwóch nowych raportów dotyczących edukacji przyrodniczej. To idealne lektury letnie dla tych wszystkich, którzy zainteresowani są nauczaniem STEM oraz wykorzystaniem gier w nauczaniu!

Czytaj więcej