Perché le stelle nate nel cluster finalmente si allontanano l'una dall'altra

In altre parole, se un gruppo di stelle nate all'interno della stessa nebulosa, ad esempio le Pleiadi, sono inizialmente legate gravitazionalmente - cosa li induce a separarsi e procedere individualmente? È l'influenza della massa "esterna"? O sono e sono sempre nati avendo la velocità di fuga? (se quest'ultimo è vero, allora penso che non dovrebbero essere considerati veramente legati dall'inizio ...)

Il limite o meno dei cluster rimane da stabilire nella maggior parte dei casi. La stragrande maggioranza dei cluster diventa non legata e si disperde in età molto più giovane rispetto alle Pleiadi. Oppure potrebbero nascere senza restrizioni come suggerisci tu.

Le stelle in un cluster hanno una distribuzione di velocità e ci sarà sempre una coda di stelle ad alta velocità che saranno in grado di sfuggire al potenziale gravitazionale in un "processo di evaporazione", anche in un cluster che è legato globalmente (cioè la somma di le energie cinetiche e gravitazionali potenziali sono negative).

Si scopre che questo di solito non è sufficiente per spiegare la scomparsa dei cluster. Un meccanismo dirompente più efficace sono le maree galattiche. Le stelle che si allontanano oltre un raggio di marea possono essere rimosse dal grappolo. La riduzione della massa del cluster riduce quindi il raggio di marea consentendo a più stelle di fuggire in quello che alla fine diventerebbe un processo in fuga. Il raggio di marea di un ammasso vicino al Sole è di circa anni luce, dove è la massa del grappolo espressa in unità della massa solare. Per le Pleiadi, , così si possono perdere stelle che vagano oltre i 50 anni luce.$5 M^{1/3}$$M$$M \sim 1000 M_{\odot}$

In alcuni casi, il processo di evaporazione provoca un collasso del nucleo del cluster. Le stelle in fuga portano via l'energia cinetica e le stelle rimanenti diventano più strettamente legate. Questo è ciò che è accaduto nella maggior parte degli ammassi globulari enormi e di lunga durata. Cluster aperti meno voluminosi come le Pleiadi sono molto più sensibili alla dissipazione delle maree.

Vorrei aggiungere che i cluster globulari sono generalmente molto più grandi di quelli aperti / irregolari. Spesso stiamo parlando di molte migliaia o addirittura milioni di stelle in un ammasso globulare. È molta massa e, quindi, la maggior parte delle stelle in tali ammassi sono ben legate dalla forza gravitazionale. Naturalmente quando un ammasso passa vicino a una grande massa (ad es. Un centro galattico o una nuvola di polvere massiccia) le stelle vengono attratte gravitazionalmente e alcuni possono vivere l'ammasso, in realtà a volte un sacco può lasciare formando un gruppo "in partenza" sotto forma di un enorme coda di stelle. Tali code (raccolte a forma di coda) di stelle possono essere molto grandi. In poche parole, tutto si riduce all'entità della forza gravitazionale esercitata su di loro. Le grandi tirate sono chiamate shock di marea e onde di marea in quanto complicate, e la cinematica non è così facile come si potrebbe pensare. Comunque, i grandi ammassi globulari sotto la forza di gravità (c'è molta forza lì) sono molto stretti al centro e possono persino formare enormi buchi neri al centro. Le stelle che sono lontane dal nucleo dell'ammasso hanno maggiori probabilità di andarsene sotto l'influenza delle forze gravitazionali esterne ad un certo punto nel tempo in cui i cluster ruotano attorno al centro della galassia e le cose cambiano nel tempo.

I cluster aperti sono molto più piccoli e non sono così strettamente legati dalla forza di gravità. Quindi, non sorprende che le stelle in tali ammassi siano molto più sensibili alle massicce fonti gravitazionali che possono estrarli dai loro ammassi.

È più probabile che le velocità di fuga vengano raggiunte in seguito (un po 'più o meno a casaccio) o, per essere più precisi, durante la durata della vita del cluster, piuttosto che all'inizio, specialmente per i grandi cluster. Le stelle più piccole (in termini di massa) hanno ovviamente maggiori probabilità di lasciare i loro ammassi, che è fisica di base e non ha bisogno di ulteriori commenti secondo me.

L'ammasso globulare più luminoso 47 Tucanae (too-kAH-nee) nel cielo notturno contiene molto probabilmente un enorme buco nero vicino al centro che “succhia” oggetti e stelle vicini. Quelli non scapperanno. Quindi, è tutto sulle forze gravitazionali nella nostra Galassia che fa sì che le stelle si separino dai loro ammassi.