Верно ли, что у рассеянных скоплений E>0E>0E > 0, а у шаровых скоплений E<0E<0E < 0?

Мне просто нужно подтвердить или опровергнуть то, во что я верю очень давно, возможно, без реальных доказательств.

Можем ли мы различать звездные скопления по их полной механической энергии?

Верно ли, что все «открытые» звездные скопления имеют положительную энергию (т.е. больше кинетической энергии, чем потенциальной), в то время как все шаровые скопления являются «закрытыми» системами с отрицательной полной энергией (т.е. меньшей кинетической энергией, чем полной потенциальной энергии)?

Так, например, Peiades M45 являются «открытыми»: у них Е > 0 , а M4, M53 и M80 (шаровые) имеют Е < 0 ? Это правда ?

Вириальное состояние почти всех рассеянных скоплений еще предстоит определить, поскольку их дисперсии скоростей очень малы. Следите за результатами Gaia DR2 в этом месте.

Ответы (1)

Звезды в рассеянном звездном скоплении, согласно Википедии, «слабо связаны взаимной гравитацией». В то время как шаровое скопление более плотное и будет «менее свободно» связано — если использовать ту же терминологию.

Поскольку звезды в рассеянном звездном скоплении все еще связаны гравитацией, полная энергия Е должно быть меньше нуля. Этот критерий, который Е < 0 всегда правильно для (гравитационно или иным образом) связанных систем именно по той причине, которую вы указали, кинетическая энергия «менее положительна», чем потенциал отрицательна. В противном случае частицы (в данном случае звезды) освободились бы от гравитационного взаимодействия с другими частицами, а это полная противоположность связанной системе.

Однако судьба большинства рассеянных звездных скоплений такова, что они распадутся. Это может быть связано с

  • потеря массы кластера или,
  • внутренние процессы, подобные рогатке, из-за близких столкновений между составляющими звездами.

С самого начала эти рассеянные скопления довольно нестабильны, поэтому Е будет близок к нулю, но, конечно, все равно будет отрицательным, потому что это связанная система. Но он достаточно нестабилен, чтобы произошло следующее. Молодые, яркие звезды излучают много энергии, а это значит, что давление излучения на окружающее их облако, из которого эти звезды рождаются, велико. Свет от этих молодых звезд может выдувать большое количество массы в виде этого газа и пыли из системы, что влияет на общую энергию системы! Поскольку масса системы падает, общая энергия возрастает (читай: становится менее отрицательной ), что облегчает составляющим звездам достижение космической скорости. Если вам не нравится думать об энергии, скорость убегания равна в е знак равно 2 грамм М / р , так в е ∝ М . Если М падает, падает и скорость убегания.

Думаю, вторая пуля говорит сама за себя.

Вы можете сделать вывод, что Е должно быть отрицательным с точки зрения сохранения. Когда звезды в скоплении рождаются из одного облака, это облако уже гравитационно связано, поэтому Е < 0 , и если в какой-то момент часть энергии не будет потеряна, облако останется связанным. Но, как я сказал и как вы сказали, большинство этих скоплений не остаются связанными очень долго и в конце концов испаряются.

Вы уверены, что звезды в «рассеянном» скоплении все еще ограничены? Насколько я знаю, звезды в M45 медленно мигрируют, как наше Солнце после его формирования, так что это подразумевает К > | U | а потом Е > 0 .
Вы совершенно правы, конечная судьба Плеяды будет заключаться в том, что она распадется, как, согласно тому, что Википедия говорит о M45, большинство рассеянных звездных скоплений. Есть несколько очень интересных причин, почему это происходит, и я отредактирую их в своем ответе, чтобы не загромождать раздел комментариев.
Все это правильно, но общепризнанного определения кластера не существует. Многие вещи, называемые кластерами, на самом деле не могут быть связаны гравитацией и находятся в процессе распада.
Верно ли, что у рассеянных скоплений E>0E>0E > 0, а у шаровых скоплений E<0E<0E < 0?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v