Come sarebbe il cielo notturno dall'interno di un ammasso globulare?

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Quando il tempo è sereno, possiamo guardare le stelle. E normalmente ne vedremmo diverse migliaia, tutte distanti più di un da noi. $\textrm{pc}$

Ora, ci sono cluster globulari , che consistono in circa stelle concentrate in poche aree del . Dall'esterno sembrano così: $10^5$ $\textrm{pc}$

Un ammasso globulare

Ora, come (e tutto il cielo) guardano dall'interno? Immagina che il sistema solare sia all'interno di un tale cluster. Sarebbe un grande cambiamento? Ci sarebbe una differenza significativa tra notte e giorno? Sarebbe più facile o più difficile studiare l'astronomia lì?

PS I crediti per la domanda vanno a Ross Church.

amateur-observing fundamental-astronomy globular-clusters

— Alexey Bobrick
fonte

1

Non ne sono sicuro, ma penso che non ci sia una zona abitabile stabile all'interno di un ammasso globulare (GC), tranne forse nelle sue parti esterne. La densità stellare è così alta che gli oggetti simili al sistema solare saranno distrutti / destabilizzati da incontri stellari. Quindi la vita come la conosciamo potrebbe non formarsi mai lì. Inoltre, la frazione

di elementi non primordiali ("metalli" nel gergo astronomico) è molto bassa, almeno nei vecchi CG della Via Lattea. Le stelle

basse hanno molte meno probabilità di ospitare pianeti. Pertanto, potrebbe non esserci nessuno che osservi così il cielo notturno di GC.

Z

$Z$

Z

$Z$

— Walter,

1

10^{3}

$10^3$

3

La storia di Asimov Nightfall descrive proprio questa situazione.

— dotancohen,

1

@Walter Dr. Rosanne DiStefano sostiene che l'HZ è così vicino ai loro nani rossi che dominano nei GC che raramente sono disturbati da incontri stellari. E che non vi è alcuna correlazione osservata tra la metallicità stellare e gli esopianeti terrestri noti (al contrario dei giganti gassosi).

— LocalFluff,

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I cluster globulari occupano un posto interessante nello spettro dei sistemi stellari compositi. Come fai notare, sono popolazioni altamente concentrate di stelle e sembrano prive di qualsiasi componente di materia oscura, a differenza delle galassie nane più massicce.

Le interazioni binarie diventano molto importanti nella simulazione di ammassi globulari e, cosa abbastanza interessante (forse non sorprende), l'unico esempio di scoperta di un pianeta trovato in un ammasso globulare è stato attorno a un sistema stellare binario (vedi: PSR B1620-26 b ; questo circumbinary il pianeta è stato trovato in orbita attorno a una pulsar e una nana bianca.). Questo non vuol dire che non ci sono altri esempi, tuttavia, questo è stato il più semplice per me imbattermi. Sarei interessato a sapere quanto sia comune questa situazione e, inoltre, quanto stabile sia dato l'ambiente potenzialmente altamente caotico in cui vive. Queste speculazioni non rispondono alla tua domanda, ma ho pensato che fosse abbastanza interessante da evidenziare a favore della tua domanda non essendo irragionevole da porre.

Dalla pagina wiki:

Gli ammassi globulari possono contenere un'alta densità di stelle; in media circa 0,4 stelle per parsec cubico, aumentando a 100 o 1000 stelle per parsec cubico nel nucleo del cluster. [26] La distanza tipica tra le stelle in un ammasso globulare è di circa 1 anno luce, [27] ma al suo centro, la separazione è paragonabile alle dimensioni del Sistema Solare (da 100 a 1000 volte più vicino delle stelle vicino al Sistema Solare) . [28]

Questo mi sembra indicare che la posizione all'interno dell'ammasso globulare sarebbe un po 'importante. Se al centro la distanza media tra le stelle è circa tremila volte più vicina di quanto il nostro vicino più vicino sia al nostro sole (la mia stima per dare una prospettiva: alcuni anni luce a Proxima Centauri divisi per 100 è di circa 3000 UA (circa 100 volte più di Plutone dal sole)), quindi le orbite stabili possono essere spostate verso l'interno o semplicemente non possono esistere a causa delle interazioni tra due corpi.

Tuttavia, se esistesse la vita (un presupposto che faremo ai fini della tua domanda), si vedrebbe un cielo notturno molto diverso. Secondo questo articolo , il profilo di densità numerica delle stelle all'interno dell'ammasso globulare M92 segue abbastanza bene un profilo Wilson, che ha la forma:

f_{W} = A {e^{- a E} - e^{- a E_{0}} [1 - a (E - E_{0})]}

$f_{W} = A\{ e^{-aE} - e^{-aE_{0}} [1 - a(E-E_{0}) ] \}$

E \leq E_{0}

$E \le E_{0}$

E = v^{2} / 2 + Φ (r)

$E = v^{2}/2 + \Phi(r)$

$\Phi(r)$ $E_{0}$

$10^{5}$ $10^{5}$ $L \propto f$ $D_{L}$ $10^{5}$

$M = -6.43$ $m=-38$ $d=1$
$m=-26.43$ $M=-6.43$ $d = .00326 ly$

In altre parole, un supergigante blu a una distanza media tra le stelle all'interno di un ammasso globulare sembrerebbe brillante come il nostro sole è per noi! Questo è assolutamente pazzo. A seconda di dove si trova rispetto al sole, potrebbe effettivamente causare due giorni, o potenzialmente un giorno, che è maggiore della metà del tempo impiegato dal pianeta per ruotare una volta. Immagino che ciò interferirebbe certamente con l'osservazione in ottica (e lunghezze d'onda più brevi).

— astromax
fonte

m

$m$

M

$M$

E_{0}

$E_{0}$

R_{c o r e} / N_{*, c o r e}^{1 / 3}

$R_{core}/N_{*,core}^{1/3}$

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Proprio come un sidenote, un'altra domanda interessante sarebbe se qualcosa sarebbe cambiato se il cluster fosse o meno crollato. Inoltre, hai ragione, le stelle che escono da post-MS farebbero la differenza di tanto in tanto, se viste dall'interno del cluster.

— Alexey Bobrick, il

7

In effetti, alcune persone lo avevano esaminato più seriamente di recente e avevano condotto una simulazione al computer per visualizzare il cielo notturno visto da un ammasso globulare.

L'articolo è apparso di recente sul diario di Astronomia.

Questo è solo un esempio di un'immagine tipica all'interno di un cluster globulare:

inserisci qui la descrizione dell'immagine

Altre discussioni sono disponibili qui: http://io9.com/what-the-night-sky-would-look-like-from-inside-a-globul-1589324556

E il numero della rivista contenente l'articolo di William Harris e Jeremy Webb può essere trovato qui: http://www.astronomy.com/magazine/press-releases/2014/05/july-2014

— Alexey Bobrick
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6

In una posizione tipica in un ammasso globulare (forse a metà strada tra il centro e il bordo), ci sarebbero molte più stelle luminose nel cielo a causa della densità delle stelle. Questi sarebbero distribuiti in modo non uniforme nel cielo, con più luce proveniente dal centro dell'ammasso globulare.

$\approx -3$

Se i nostri occhi alieni fossero bravi a discernere le lunghezze d'onda, il cielo sembrerebbe più rosso . I cluster globulari hanno molte vecchie stelle (più rosse) e pochissime stelle massicce (meno blu) poiché non sono siti di formazione stellare attiva.

— Zack Li
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Supponiamo che i dati per un cluster globulare siano equivalenti a quelli di M13 .

Dato 300.000 stelle e un raggio di 1 ly, ipotizziamo una densità uniforme.

Un altro presupposto è quello di considerare tutte le stelle come simili al Sole.

ρ = \frac{300000 * 3}{4 π (1 l y)^{3}} \approx 9 \times 10^{- 44} m^{- 3}

$\rho = \frac{300000*3}{4\pi(1\ ly)^3} \approx 9 \times10^{-44}\ m^{-3}$

λ = \frac{1}{\sqrt{2} π D^{2} ρ}

$\lambda = \frac{1}{\sqrt{2}\pi D^2 \rho}$

D = 14 \times 10^{8} m

$D = 14 \times 10^{8}\ m$

λ \approx 10^{24} m \equiv 10^{8} l y

$\lambda \approx 10^{24}\ m \equiv 10^{8}\ ly$

Ora non devi essere un genio per vedere come apparirà il cielo se le stelle più vicine a te sono così lontane. Sarà quasi come il nostro cielo ma solo molte stelle in ogni direzione. Non ci sarà alcun aumento speciale nel flusso ricevuto.

La densità numerica è molto più alta al centro. Ma anche se si assume che la densità al centro sia superiore al valore medio, esiste una vista poco interessante! Come ha sottolineato Zack, avremo molta luce a lunga lunghezza d'onda a causa dell'abbondanza di vecchie stelle.

Si dice che la vista ottica non sarà troppo attraente, ma c'è un certo brivido nel trovarsi al centro di un ammasso globulare. È molto difficile rimanere lì a lungo evitando le collisioni o sopravvivendo alle radiazioni e ai venti stellari da collisioni e novae che sono frequenti per l'ammasso globulare.

— Cheeku
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λ

$\lambda$

p c / N^{1 / 3} \approx 10^{- 2} p c

$pc/N^{1/3}\approx 10^{-2} pc$

No, lo uso come stima approssimativa dell'ordine della distanza media tra due stelle qualsiasi nell'ammasso globulare.

— Cheeku,

10^{8}

$10^8$

Sì, questa stima particolare dipende fortemente dalla densità numerica che ho assunto essere uniforme. Ho cercato un sacco di articoli e ho lunghi calcoli sul mio taccuino, ma poi hai avuto bisogno di un'idea di come "apparirebbe" così ...

— Cheeku,

1

@AlexeyBobrick Ora, vedo. Ho qualcosa da imparare dalla mia stessa risposta. Buono!

— Cheeku,