Warum fahren in Clustern geborene Sterne endlich voneinander weg?

Mit anderen Worten, wenn eine Gruppe von Sternen, die innerhalb desselben Nebels geboren wurden, z. B. Plejaden, anfänglich gravitativ gebunden sind - was bewirkt, dass sie sich endgültig trennen und individuell vorgehen? Ist es der Einfluss der "äußeren" Masse? Oder sind sie und wurden schon immer mit der Fluchtgeschwindigkeit geboren? (Wenn letzteres zutrifft, sollten sie meiner Meinung nach nicht von Anfang an als wirklich gebunden angesehen werden ...)

Die Begrenztheit oder das Gegenteil von Clustern muss in den meisten Fällen noch festgestellt werden. Die überwiegende Mehrheit der Cluster wird in einem viel jüngeren Alter als die Plejaden ungebunden und zerstreut. Oder sie werden ungebunden geboren, wie Sie vorschlagen.

Die Sterne in einem Cluster haben eine Geschwindigkeitsverteilung und es wird immer einen Schwanz von Hochgeschwindigkeitssternen geben, die in einem "Verdampfungsprozess" dem Gravitationspotential entkommen können, selbst in einem Cluster, der global gebunden ist (dh die Summe von kinetische und Gravitationspotentialenergien sind negativ).

$5 M^{1/3}$$M$$M \sim 1000 M_{\odot}$

In einigen Fällen führt der Verdampfungsprozess zu einem Zusammenbruch des Clusterkerns. Die entweichenden Sterne nehmen kinetische Energie weg und die verbleibenden Sterne werden enger gebunden. Dies ist in den meisten massiven und langlebigen Kugelsternhaufen geschehen. Weniger massive offene Cluster wie die Plejaden sind viel anfälliger für Gezeitendissipation.

Ich möchte hinzufügen, dass Kugelsternhaufen normalerweise viel größer sind als offene / unregelmäßige. Oft sprechen wir über viele tausend oder sogar Millionen von Sternen in einem Kugelsternhaufen. Das ist viel Masse und daher sind die meisten Sterne in solchen Clustern gut durch die Gravitationskraft gebunden. Wenn ein Cluster in der Nähe einer großen Masse (z. B. eines galaktischen Zentrums oder einer massiven Staubwolke) vorbeikommt, werden Sterne natürlich durch die Gravitation angezogen, und einige leben möglicherweise im Cluster Schwanz der Sterne. Solche Schwänze (schwanzartige Ansammlungen) von Sternen können sehr groß sein. Einfach ausgedrückt, alles hängt von der Stärke der auf sie ausgeübten Anziehungskraft ab. Große Zugkräfte werden als Gezeitenschocks und Flutwellen bezeichnet, da sie kompliziert sind und die Kinematik nicht so einfach ist, wie man denkt. Wie auch immer, Große Kugelhaufen unter der Schwerkraft (dort gibt es viel Kraft) sind in der Mitte sehr eng und können sogar massive schwarze Löcher in der Mitte bilden. Sterne, die weit vom Kern des Clusters entfernt sind, verlassen sich mit größerer Wahrscheinlichkeit zu einem bestimmten Zeitpunkt unter dem Einfluss externer Gravitationskräfte, wenn sich die Cluster um das Zentrum der Galaxie drehen und sich die Dinge im Laufe der Zeit ändern.

Offene Cluster sind viel kleiner und nicht so fest an die Gravitationskraft gebunden. Es ist daher nicht verwunderlich, dass Sterne in solchen Clustern viel anfälliger für massive Gravitationsquellen sind, die sie aus ihren Clustern herausziehen können.

Es ist wahrscheinlicher, dass Fluchtgeschwindigkeiten später (etwas mehr oder weniger zufällig) oder genauer gesagt während der Lebensdauer des Clusters erreicht werden, als am Anfang, insbesondere bei großen Clustern. Kleinere Sterne (gemessen an der Masse) verlassen natürlich eher ihre Cluster, was eine grundlegende Physik darstellt und meiner Meinung nach keinen weiteren Kommentar erfordert.

Der hellste Kugelsternhaufen 47 Tucanae (too-kAH-nee) am Nachthimmel enthält sehr wahrscheinlich ein riesiges Schwarzes Loch in der Nähe des Zentrums, das nahegelegene Objekte und Sterne „ansaugt“. Die werden nicht entkommen. Es geht also nur um Gravitationskräfte in unserer Galaxie, die dazu führen, dass Sterne von ihren Clustern getrennt werden.