Звёздное население

Звёздные населе́ния (англ. stellar populations) — типы звёздного состава галактик. Различаются по химическому составу, пространственному распределению, положению на диаграмме Герцшпрунга — Рассела, собственным скоростям и другим критериям. Классификация по двум населениям была предложена Бааде в 1944 году[1] и дополнена ещё одной группой в конце 1970-х[2][3][4].

Разделение населения галактик на типы довольно условно. Каждое население состоит из нескольких подтипов, которые имеют свои характерные особенности. Также не существует единого мнения о существовании звездного населения III, некоторые исследователи считают, что первые звезды во Вселенной принадлежат к особой подкатегории населения II.

Классификация

Население I характеризуется заметным содержанием в спектре элементов тяжелее гелия (астрономы называют их «металлами»). Тяжёлые элементы образовались в более ранних звёздах и распространились при взрывах сверхновых. Солнце, как и большинство звёзд галактического диска, является типичным представителем населения I.

В звёздах населения II содержание тяжёлых элементов на несколько порядков ниже. Это старые звёзды, сформировавшиеся вскоре после Большого взрыва, старше 10 млрд лет. В спиральных галактиках население II составляют шаровые скопления в галактическом гало.

Гипотетическое население III должно составлять первое поколение звёзд после Большого взрыва[5]. Предполагается, что это очень тяжёлые звёзды с малым временем жизни, не дожившие до наших дней. Большая масса объясняется отсутствием углерода, необходимого для каталитического CNO-цикла горения водорода — в таких звёздах мог происходить только протон-протонный термоядерный цикл, требующий больших температур. Существует несколько работ 2010-х годов, описывающих галактики, вероятно, состоящие из таких звезд[6].

Звезды населения III, как очень массивные, эволюционировали очень быстро, и их продолжительность жизни составляла около миллиона лет. По этой причине они в настоящее время не видны в нашей Галактике. Самая старая известная звезда - SMSS J031300.36-670839.3, которая возникла из материала от взрыва сверхновой. Вероятно, эта звезда была рождена в переходный период между возрастом населения III звезды и населением II.

Запланированные новые дальние инфракрасные космические миссии, такие как космический телескоп имени Джеймса Вебба, призваны помочь объяснить природу звезд III популяции.

См. также

Примечания

  1. W. Baade. The Resolution of Messier 32, NGC 205, and the Central Region of the Andromeda Nebula. (англ.) // The Astrophysical Journal : journal. — IOP Publishing (англ.), 1944. — Vol. 100. — P. 121—146. — DOI:10.1086/144650. — Bibcode1944ApJ...100..137B.
  2. M.J. Rees. Origin of pregalactic microwave background (англ.) // Nature. — 1978. — Vol. 275. — P. 35—37. — DOI:10.1038/275035a0. — Bibcode1978Natur.275...35R.
  3. S.D.M. White; M.J. Rees. Core condensation in heavy halos - A two-stage theory for galaxy formation and clustering (англ.) // Monthly Notices Royal Astronomical Society : journal. — 1978. — Vol. 183. — P. 341—358. — DOI:10.1093/mnras/183.3.341. — Bibcode1978MNRAS.183..341W.
  4. J.L. Puget; J. Heyvaerts. Population III stars and the shape of the cosmological black body radiation (англ.) // Astronomy and Astrophysics : journal. — 1980. — Vol. 83. — P. L10—L12. — Bibcode1980A&A....83L..10P.
  5. Bromm, Volker; Larson, Richard B. THE FIRST STARS (англ.) // Annual Review of Astronomy and Astrophysics (англ.) : journal. — 2004. — Vol. 42. — P. 79—118. — DOI:10.1146/annurev.astro.42.053102.134034. — Bibcode2004ARA&A..42...79B. — arXiv:astro-ph/0311019.
  6. «Evidence for PopIII-like stellar populations in the most luminous Lyman-α emitters at the epoch of re-ionisation: spectroscopic confirmation», D. Sobral, et al. // The Astrophysical Journal. 2015, Arxiv:1504.01734 preprint (англ.)
    С телескопом VLT открыта ярчайшая удаленная галактика CR7 со звездами населения III 17 июня 2015 г.

Литература

Ссылки