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Kugelsternhaufen Unordentlicher 92, in naturgetreuen Farben.

Ein Sternhaufen, Auch Sternhaufen genannt (auf Englisch SlangCluster) ist eine große Gruppe von Sterne. Es werden zwei Formen unterschieden: die Kugelsternhaufen und der offener Sternhaufen. Kugelsternhaufen sind schmale Gruppen von Hunderten bis Millionen alter Sterne, die durch die Schwerkraft verbunden sind. Offene Sternhaufen hingegen bestehen meist aus weniger als einigen hundert Sternen, sind in ihrem Zusammenhalt etwas lockerer und bestehen oft aus sehr jungen Sternen. Offene Sternhaufen werden im Laufe der Zeit durch die Schwerkraft von molekulare Riesenwolken während ihrer Bewegung durch a Galaxis. Dennoch werden die Mitglieder eines Sternhaufens weiterhin in ungefähr der gleichen Richtung durch den Weltraum reisen, auch wenn die Gravitationsverbindung unterbrochen ist. In einem solchen Fall spricht man von a Sternverband, oder manchmal von a bewegte Gruppe.

Mit bloßem Auge sichtbare Sternhaufen: Sieben Sterne (Plejaden) (M45), Hyaden und Praesepe (M44).

Kugelsternhaufen

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Der Kugelsternhaufen Unordentlicher 15, fotografiert mit Hubble-Weltraumteleskop.

Kugelsternhaufen, Kugelsternhaufen oder Kugelsternhaufen sind mehr oder weniger kugelförmige Gruppierungen von zehntausend bis mehreren Millionen Sternen, die relativ eng zusammengepfercht sind, in einem Bereich von 10 bis 30 Lichtjahr im Durchschnitt. Normalerweise sind das sehr alte Sterne der Bevölkerung II - nur wenige hundert Millionen Jahre jünger als das Universum selbst. Es sind daher meist gelbe und rote Sterne, die aus weniger als zwei bestehen Sonnenmasse existieren. Solche Sterne findet man in Kugelsternhaufen, weil schon vor langer Zeit heißere und/oder massereichere Sterne bekannt waren Supernova explodiert sein wird, oder durch a Planetarische Nebelphase hätte sich schon zu einem entwickelt weißer Zwerg. Trotzdem sind manchmal seltene blaue Sterne in Kugelsternhaufen zu finden. Es wird angenommen, dass sie sich in diesen relativ dicht besiedelten Gebieten aus Sternverschmelzungen gebildet haben; Sie nennen diese Sterne blaue wandernde sterne.

In der Milchstraße sind Kugelsternhaufen etwa kugelförmig über die galaktischer Heiligenschein, um es herum galaktisches Zentrum. Sie kreisen vom Zentrum aus stark elliptisch Spur. Im Jahr 1917 Astronom Harlow Shapley die allererste, die eine zuverlässige Entfernungsbestimmung der Entfernung von unserer Sonne zum galaktischen Zentrum erstellt hat. Er tat dies auf der Grundlage der Verteilung von Kugelsternhaufen.

Bis Mitte der 1990er Jahre waren Kugelsternhaufen die Quelle eines großen Mysteriums in der Astronomie. Unser damaliges Verständnis von Sternenentwicklung diktierte, dass sehr alte Sterne aus Kugelsternhaufen das geschätzte Alter des Universums überschritten. Später jedoch stark verbesserte Distanzmessungen mit Hipparcos Kugelsternhaufen und durch immer genauere Messungen der Hubbles Gesetz löste dieses Rätsel: Diese sehr alten Sterne erwiesen sich als einige hundert Millionen Jahre jünger als das 13,8 Milliarden Jahre alte Universum.

Unsere eigene Galaxie hat etwa 150 Kugelsternhaufen, von denen einige möglicherweise aus kleineren Galaxien stammen, die die Milchstraße aufgespalten hat. Dies scheint bei der Fall zu sein Messier 79 (NGC 1904). Einige Galaxien sind viel reicher an Kugelsternhaufen: die riesigen elliptische Galaxie Messier 87 hat zum Beispiel mehr als tausend.

Einige der hellsten Kugelsternhaufen sind mit bloßem Auge sichtbar, die hellsten, Omega Centauri, seit der Antike bekannt und sogar als Stern beschrieben, bevor das Teleskop erfunden wurde. Der hellste Kugelsternhaufen am Himmel der nördlichen Hemisphäre ist der Herkules-Kugelsternhaufen im Sternbild Herkules.

Superstar-Cluster

Supersternhaufen sind sehr große Regionen mit neuer Sternentstehung. Sie gelten als Vorläufer von Kugelsternhaufen. Ein gutes Beispiel dafür ist Westerlund 1 in der Milchstraße^[1].

Offener Sternhaufen

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Die Sieben Sterne (ehemals Plejaden): Ein offener Haufen meist blauer, heißer Sterne, umgeben von reflektierenden Nebeln.

Der offene Sternhaufen NGC 4755.

Offene Sternhaufen oder offene Sternhaufen unterscheiden sich stark von Kugelsternhaufen. Anders als die kugelförmig verteilten Kugelsternhaufen finden wir sie nur in der galaktischen Ebene einer Galaxie. Außerdem sind sie im Gegensatz zu Kugelsternhaufen fast immer in Spiralarme. Sie bestehen oft aus jungen Objekten, die bis zu zig Millionen Jahre alt sind. Es gibt seltene Ausnahmen von einigen Milliarden Jahren, wie z Messier 67. Dies ist der nächste und am besten untersuchte alte offene Sternhaufen. Sie bilden H-II-Bereiche wie Orionnebel.

Offene Sternhaufen enthalten typischerweise bis zu ein paar hundert Sterne und erstrecken sich über einen Bereich von bis zu 30 Lichtjahren Durchmesser. Sie sind viel dünner besiedelt als Kugelsternhaufen und daher weniger gravitativ gebunden. Im Laufe der Zeit werden sie auch durch die Schwerkraft von riesigen Molekülwolken und anderen Sternhaufen getrennt. Auch wenn die Mitglieder eines Sternhaufens nahe beieinander liegen, kann dies dazu führen, dass ein Stern aus einem Haufen herauskatapultiert wird.

Die bekanntesten offenen Sternhaufen sind die Sieben Sterne und der Hyaden in Stier. Der Doppelcluster Caldwell 14 (bestehend aus NGC 869 und NGC 884) kann auch bei (sehr) dunkle Abende. Heiße, junge blaue Sterne werden oft in offenen Sternhaufen gefunden, obwohl diese Art von Sternen eine relativ kurze Lebensdauer hat. Ein offener Sternhaufen zerfällt normalerweise, bevor diese Sterne ihr Lebensende erreichen.

Genaue Entfernungen zu offenen Sternhaufen ermöglichen die Beziehung zwischen Leuchtkraft und Perioden der variable Sterne Cepheiden etabliert sein. Diese Sterne sind jetzt weit verbreitet für astronomische Distanzmessungen. Sie sind sehr hell und werden verwendet, um Entfernungen von Galaxien zu berechnen, um die Expansionsrate des Universums zu bestimmen (Hubble-Gesetz). Im offenen Sternhaufen NGC 7790 gibt es beispielsweise drei klassische Cepheiden die für solche Messungen elementar sind^[2][3].

Eingebetteter Sternhaufen

Der eingebettete Sternhaufen Trapez ist in der Wellenlänge . zu finden röntgen gut gesehen werden, weil es die Wolke durchdringt, in die es eingebettet ist.

Sternhaufen NGC 3572 in seiner spektakulären Umgebung.

Eingebettete Sternhaufen sind Gruppen sehr junger Sterne, die teilweise oder vollständig von . umgeben sind kosmischer Staub, die für optische Beobachtungen oft undurchdringlich ist. Eingebettete Sternhaufen bilden sich in Molekülwolken, wenn die Wolken aufziehen und beginne Sterne zu bilden. In diesen Regionen findet häufig eine kontinuierliche Sternentstehung statt, die zu verschiedenen Formen der Sternentstehung in einem eingebetteten Haufen führt junge stellare objekte^[4] finden kann, wie Protostars, T Tauri Sterne und Herbig Ae/Be Sterne. Ein gutes Beispiel ist der Trapezoid Cluster (siehe rechts) im Orionnebel.

Die Lebensdauer eines eingebetteten Sternhaufens als solcher beträgt 'nur' wenige Millionen Jahre. Im Laufe der Zeit wird das Gas aus den Wolken durch Dinge wie Strahlungsdruck, Sternenwind, Jets und Supernova Explosionen. Im Allgemeinen werden weniger als 30% der Masse der Wolken von Sternen eingenommen, bevor sie vertrieben werden. In besonders dicken Teilen der Wolken kann dieser Prozentsatz höher sein. Wenn diese Wolken absorbiert werden, ändert sich auch die Gesamtenergiebilanz des Systems, was oft zur Auflösung des Clusters führt. Die meisten jungen eingebetteten Sternhaufen zerfallen kurz nach dem Ende der Sternentstehung^[5].

Die in der Milchstraße gefundenen offenen Sternhaufen werden aus eingebetteten Sternhaufen gebildet, die die frühe Sternhaufenentwicklung überlebt haben. Das gilt auch für fast alle frei fliegenden Stars, auch für unsere Sonne^[6], dass sie ihren Ursprung in eingebetteten Sternhaufen haben, die zerfallen^[5].

Sternnebel

Ein Sternnebel ist eine große Gruppe vieler Sterne, die sich über viele Lichtjahre im Weltraum erstreckt; die Sterne sind nicht Teil einer Struktur, sondern befinden sich in einem Gebiet mit einer größeren Sternendichte als üblich. Beispiele sind der Schütze-Sternnebel und NGC 206.

Zwischenformen

Kugelsternhaufen Unordentlicher 68 ist mehr als 100 Lichtjahre groß.

Im Jahr 2005 gelang es Astronomen, einen neuartigen Sternhaufen im Andromeda-Galaxie (M31). Dieser neue Typ ähnelt in vielerlei Hinsicht einem Kugelsternhaufen, ist aber weniger kompakt. Dieser Typ wurde in der Milchstraße nicht gesichtet. Diese drei entdeckten Sternhaufen sind M31WFS C1, M31WFS C2 und M31WFS C3^[7][8].

Diese kürzlich entdeckten Sternhaufen enthalten Hunderttausende von Sternen, genau wie Kugelsternhaufen. Sie haben mehr mit Kugelsternhaufen gemeinsam, wie das Sternpopulationsformat und die Metallgehalt. Der große Unterschied liegt in ihrer Größe – sie sind Hunderte von Lichtjahren lang – und Hunderte Male weniger bevölkert. Die Abstände zwischen den Sternen sind daher auch größer. Diese Sternhaufen haben Eigenschaften irgendwo zwischen denen von Kugelsternhaufen und bestimmten Zwerggalaxien in^[9].

Wie sich diese Cluster bilden, ist noch nicht bekannt, aber ihr Entstehungsprozess könnte durchaus mit dem von Kugelsternhaufen zusammenhängen. Warum die Andromeda-Galaxie sie hat und die Milchstraße nicht, weiß noch niemand. Es ist noch unbekannt, ob andere Galaxien sie haben, obwohl es sehr unwahrscheinlich ist, dass die Andromeda-Galaxie die einzige Galaxie mit dieser Art von Sternhaufen ist.^[9].

Eine weitere Art von Sternhaufen sind die schwache Fuzzies (schwacher Flaum), der bisher rein in Linsenförmige Galaxien gefunden wurden, wie z NGC 1023 und NGC 3384. Charakteristische Merkmale sind ihre größere Größe als Kugelsternhaufen und eine ringförmige Verteilung um das Zentrum ihrer Galaxien. Es sind anscheinend alte Gegenstände^[10].

Nützlichkeit für die Astronomie

Künstlerische Darstellung eines entdeckten Sterns mit Exoplaneten im Sternhaufen Messier 67, wo der Nachthimmel voller ist als auf der Erde^[11].

Sternhaufen sind für mehrere Aspekte der Astronomie wichtig. Da die Sterne eines Sternhaufens ungefähr zur gleichen Zeit entstanden sind, ergeben sich die unterschiedlichen Eigenschaften der Sterne fast schon aus ihrer Massemenge. Unsere Theorien der Sternentwicklung beruhen auf Beobachtungen offener Sternhaufen und Kugelsternhaufen.

Sternhaufen sind ebenfalls kritisch bei der Berechnung astronomische Distanzmessungen. Einige der nächsten Sternhaufen sind nah genug, um die Entfernung zu messen Bewegungsparallaxe bestimmen zu können. Ein Hertzsprung-Russell-Diagramm aufgezeichnet werden können, für die die Absolutwerte der Leuchtkraft bekannt sind. Dieses Diagramm kann mit einem Sternhaufen verglichen werden, dessen Entfernung unbekannt ist. Nun vergleicht man die Positionen auf dem Hauptfolge mit dem des ersten Sternhaufens, um die Entfernungen richtig abschätzen zu können. Dabei sollte unter anderem berücksichtigt werden: Aussterben und Sternenpopulation.

Viele Sterne in der Milchstraße, einschließlich unserer Sonne, bildeten sich ursprünglich in eingebetteten Sternhaufen, die heute längst verschwunden sind. Dies bedeutet auch, dass die Eigenschaften von Sternen und ihren Planeten möglicherweise durch die frühen Bedingungen dieser Sternhaufen beeinflusst wurden. Das scheint auf jeden Fall zu funktionieren Sonnensystem, in denen die Häufigkeiten seltener Stoffe das Ergebnis von a . sein müssen Supernova eines nahen Sterns, früh in seiner Geschichte.

Einige bekannte Sternhaufen

• Es Sieben Sterne (Plejaden), ein offener Sternhaufen im Sternzeichen Stier (Stier).
• Praesepe (Krippe) (M44) ein offener Sternhaufen im Sternbild Hummer (Krebs).
• h und χ Persei, ein Doppelsternhaufen.
• Die Herkules-Kugelsternhaufen, ein Kugelsternhaufen im Sternbild Herkules
• 47 Tucanae, ein heller Kugelsternhaufen im Sternbild Tukan.

Teleskopische Sternchen

Ein Haufen mit einer relativ kleinen Anzahl von Sternen kann manchmal als . bezeichnet werden teleskopisch Asterismus. Diese Art von Sternhaufen sieht aus wie ein Mini-Konstellation und lass uns in Ruhe Pareidolie Sehen (eine einfache schematische Darstellung eines vertrauten Objekts, Tieres oder Gesichts). Die Liste der bereits entdeckten Teleskopsterne ist ziemlich lang, kann aber dank erfahrener Astronomen (sowie Amateurastronomen), die entweder den Sternenhimmel per Teleskop beobachten oder die online fotografische Google-Sky-Sternenkarte untersuchen, noch länger werden.

Nomenklatur

1979 wurde die Internationale Astronomische Union auf der 17. Generalversammlung empfohlen, neu entdeckte Sternhaufen, ob offen oder kugelförmig, in unserer Galaxie nach der Faustregel "Chhmm±ddd" zu bezeichnen. Man beginnt immer mit dem Präfix C, nachdem h, m und D repräsentieren die Koordinaten des Zentrums des Clusters in Stunden und Minuten von Rektaszension, dann die Grade von Deklination. Diese einmal festgelegte Bezeichnung sollte nicht geändert werden, auch wenn sich spätere Messungen des Zentrums als genauer als das Original erweisen^[12].

Zitat

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