Plejaden - Pleiades

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Plejaden
Plejaden groß.jpg
Ein farblich zusammengesetztes Bild der Plejaden aus dem Digitalized Sky Survey
Credit: NASA / ESA / AURA / Caltech
Beobachtungsdaten ( J2000- Epoche )
Konstellation Stier
Richtiger Aufstieg 03 h 47 m 24 s
Deklination + 24 ° 07 ′ 00 ″
Entfernung 444 ly im Durchschnitt (136,2 ± 1,2 Stk. )
Scheinbare Größe (V) 1.6
Scheinbare Abmessungen (V) 110 '( Bogenminuten )
Physikalische Eigenschaften
Andere Bezeichnungen Sieben Schwestern, M 45, Cr 42, Mel 22
Siehe auch: Offener Cluster , Liste der offenen Cluster

Die Pleiades ( / p l í ə d í z / , / p l ə d í z / ), auch bekannt als die sieben Schwestern und Messier 45 , ist ein offener Sternhaufen enthält , im mittleren Alter, heiß vom B-Typ Sterne im Nordwesten des Sternbildes Stier . Es gehört zu den Sternhaufen , die der Erde am nächsten liegen, es ist das der Erde am nächsten gelegene Messier-Objekt und der Haufen, der mit bloßem Auge am Nachthimmel am offensichtlichsten ist .

Der Cluster wird von heißen blauen und leuchtenden Sternen dominiert , die sich in den letzten 100 Millionen Jahren gebildet haben. Früher wurde angenommen, dass Reflexionsnebel um die hellsten Sterne Material von der Bildung des Clusters übrig geblieben sind, jetzt wird jedoch angenommen, dass es sich um eine nicht verwandte Staubwolke im interstellaren Medium handelt, durch das die Sterne derzeit hindurchgehen.

Computersimulationen haben gezeigt, dass die Plejaden wahrscheinlich aus einer kompakten Konfiguration entstanden sind, die dem Orionnebel ähnelte . Astronomen schätzen, dass der Cluster noch etwa 250 Millionen Jahre überleben wird, wonach er sich aufgrund von Gravitationswechselwirkungen mit seiner galaktischen Nachbarschaft zerstreuen wird.

Zusammen mit dem offenen Sternhaufen der Hyaden bilden die Plejaden das Goldene Tor der Ekliptik .

Herkunft des Namens

Der Name der Plejaden stammt aus dem Altgriechischen . Es stammt wahrscheinlich von plein ("segeln"), weil der Cluster für die Abgrenzung der Segelsaison im Mittelmeer von Bedeutung ist : "Die Saison der Schifffahrt begann mit ihrem heliakischen Aufstieg ". In der Mythologie wurde der Name jedoch für die Plejaden verwendet , sieben göttliche Schwestern, wobei der Name angeblich von dem ihrer Mutter Pleione abgeleitet ist und effektiv "Töchter von Pleione" bedeutet. In Wirklichkeit stand der Name des Sternhaufens mit ziemlicher Sicherheit an erster Stelle, und Pleione wurde erfunden, um dies zu erklären.

Folklore und Mythologie

Die Nebra-Himmelsscheibe , datiert um 1600 v. Es wird angenommen, dass die Punktgruppe im oberen rechten Teil der Scheibe die Plejaden sind.
1-Dollar-Gedenkmünze, herausgegeben im Jahr 2020 von der Royal Australian Mint. Auf der Rückseite sind die sieben Schwestern (Plejaden) nach einer alten Geschichte der australischen indigenen Tradition vertreten.

Die Plejaden sind im Winter ein herausragender Anblick auf der Nordhalbkugel und bis in die mittleren südlichen Breiten gut sichtbar. Sie sind seit der Antike in Kulturen auf der ganzen Welt bekannt, darunter die Kelten , Hawaiianer (die sie Makaliʻi nennen ), Māori (die sie Matariki nennen ), Aborigines Australier (aus verschiedenen Traditionen ), die Perser , woher in Hindi und Urdu ( die sie پروین Parvīn oder پروی Parvī nannten), die Araber (die sie الثريا al-Thurayya nannten ), die Chinesen (die sie mǎo nannten ), die Quechua , die Japaner (die sie 昴 / ス バ aru Subaru nannten), die Maya , die Azteken , die Sioux , die Kiowa und die Cherokee . Im Hinduismus sind die Plejaden als Krittika bekannt und mit dem Kriegsgott Kartikeya verbunden . Sie werden auch dreimal in der Bibel erwähnt .

Galileos Zeichnungen des Sternhaufens der Plejaden von Sidereus Nuncius

Die früheste bekannte Darstellung der Plejaden ist wahrscheinlich ein norddeutsches bronzezeitliches Artefakt, das als Nebra-Himmelsscheibe bekannt ist und auf ungefähr 1600 v. Chr. Datiert ist. Die babylonischen Sternkataloge nennen Sie die Plejaden MUL MUL ( 𒀯𒀯 ), „Sterne“ (wörtlich : „star“) , was bedeutet, und sie führen die Liste der Sterne entlang der Ekliptik, was die Tatsache widerspiegelt , dass sie nahe an dem Punkt waren Frühlingstagundnachtgleiche um das 23. Jahrhundert vor Christus. Die alten Ägypter haben die Namen „Verfolger“ und „Neunheit“ in der Prognose Texte des Kalenders von glücklichen und unglücklichen Tage von Papyrus Kairo 86637. Einige verwendeten griechischen Astronomen betrachteten sie als eine deutliche Konstellation , und sie erwähnt von Hesiod ' s Werke und Tage , Homer ‚s Ilias und Odyssee , und die Geoponica . Einige Islamwissenschaftler schlugen vor, dass die Plejaden (ath-thurayya) der "Stern" sind, der in Sure An-Najm ("Der Stern") des Korans erwähnt wird .

Subaru

In Japan wird der Cluster im Kojiki des 8. Jahrhunderts unter dem Namen Mutsuraboshi ("sechs Sterne") erwähnt . Der Cluster ist jetzt in Japan als Subaru bekannt. Es wurde als Markenname für Subaru- Automobile gewählt, um die Ursprünge des Unternehmens als Zusammenschluss von fünf Unternehmen widerzuspiegeln, und ist im Sechs-Sterne-Logo des Unternehmens abgebildet.

Beobachtungsgeschichte

Galileo Galilei war der erste Astronom , der die Plejaden durch ein Teleskop betrachtete . Dabei entdeckte er, dass der Cluster viele Sterne enthält, die zu dunkel sind, um mit bloßem Auge gesehen zu werden. Seine Beobachtungen, einschließlich einer Skizze der Plejaden mit 36 ​​Sternen, veröffentlichte er in seiner Abhandlung Sidereus Nuncius im März 1610.

Es ist seit langem bekannt, dass die Plejaden eher eine physikalisch verwandte Gruppe von Sternen als eine zufällige Ausrichtung sind. John Michell berechnete 1767, dass die Wahrscheinlichkeit einer zufälligen Ausrichtung so vieler heller Sterne nur 1 zu 500.000 betrug, und vermutete so, dass die Plejaden und viele andere Sternhaufen physikalisch verwandt sein müssen. Als zum ersten Mal Studien über die Eigenbewegungen der Sterne durchgeführt wurden , wurde festgestellt, dass sie sich alle mit der gleichen Geschwindigkeit in die gleiche Richtung über den Himmel bewegen, was weiter zeigt, dass sie verwandt sind.

Charles Messier die Position des Clusters gemessen und enthalten als M45 in seinem Katalog von Kometen -ähnlichen Objekte, veröffentlicht in 1771. Zusammen mit dem Orion - Nebel und der Praesepe Cluster, Messier die Aufnahme der Plejaden wurde als neugierig darauf hingewiesen, wie die meisten Messiers Objekte waren viel schwächer und leichter mit Kometen zu verwechseln - etwas, das für die Plejaden kaum möglich erscheint. Eine Möglichkeit ist, dass Messier einfach einen größeren Katalog haben wollte als sein wissenschaftlicher Rivale Lacaille , dessen Katalog von 1755 42 Objekte enthielt, und deshalb einige helle, bekannte Objekte hinzufügte, um seine Liste zu erweitern.

Edme-Sébastien Jeaurat zeichnete 1782 aus seinen Beobachtungen von 1779 eine Karte mit 64 Sternen der Plejaden, die er 1786 veröffentlichte.

Entfernung

Lage der Plejaden (eingekreist)
Roter Kreis.svg
Lage der Plejaden (eingekreist)

Die Entfernung zu den Plejaden kann als erster wichtiger Schritt zur Kalibrierung der kosmischen Entfernungsleiter verwendet werden . Da sich der Cluster relativ nahe an der Erde befindet, sollte seine Entfernung relativ einfach zu messen sein und wurde mit vielen Methoden geschätzt. Durch genaue Kenntnis der Entfernung können Astronomen ein Hertzsprung-Russell-Diagramm für den Cluster zeichnen , das im Vergleich zu den Diagrammen für Cluster, deren Entfernung nicht bekannt ist, die Schätzung ihrer Entfernungen ermöglicht. Andere Methoden können dann die Entfernungsskala von offenen Clustern zu Galaxien und Galaxienhaufen erweitern, und eine kosmische Entfernungsleiter kann konstruiert werden. Letztendlich wird das Verständnis der Astronomen für das Alter und die zukünftige Entwicklung des Universums durch ihre Kenntnis der Entfernung zu den Plejaden beeinflusst. Einige Autoren argumentieren jedoch, dass die unten diskutierte Kontroverse über die Entfernung zu den Plejaden ein roter Hering ist , da sich die kosmische Entfernungsleiter (derzeit) auf eine Reihe anderer nahegelegener Cluster stützen kann, in denen Konsens über die vom Hipparcos- Satelliten und unabhängige Mittel (z. B. Hyades , Coma Berenices Cluster usw.).

Entfernungsmessungen haben viele Kontroversen ausgelöst. Die Ergebnisse vor dem Start des Hipparcos- Satelliten ergaben im Allgemeinen, dass die Plejaden etwa 135 Parsec (pc) von der Erde entfernt waren. Daten von Hipparcos ergaben ein überraschendes Ergebnis, nämlich eine Entfernung von nur 118 pc durch Messung der Parallaxe der Sterne im Cluster - eine Technik, die die direktesten und genauesten Ergebnisse liefern sollte. Spätere Arbeiten argumentierten konsequent, dass die Hipparcos- Entfernungsmessung für die Plejaden fehlerhaft war. Insbesondere Abstände, die über das Hubble-Weltraumteleskop und die Anpassung des Infrarot - Farbgrößendiagramms (sogenannte " spektroskopische Parallaxe ") zum Cluster abgeleitet werden, begünstigen einen Abstand zwischen 135 und 140 pc; Ein dynamischer Abstand von optisch interferometrischen Beobachtungen des Plejaden-Doppelatlas begünstigt einen Abstand von 133 bis 137 Stk. Der Autor des Katalogs der überarbeiteten Hipparcos- Parallaxen 2007–2009 bestätigte jedoch erneut, dass die Entfernung zu den Plejaden ~ 120 Stk. Beträgt, und stellte die abweichenden Beweise in Frage. Kürzlich schlugen Francis und Anderson vor, dass ein systematischer Effekt auf Hipparcos- Parallaxenfehler für Sterne in Clustern die Berechnung unter Verwendung des gewichteten Mittelwerts vorspannt und einen Hipparcos- Parallaxenabstand von 126 pc und einen photometrischen Abstand von 132 pc basierend auf Sternen im AB Doradus , Tucana-Horologium , ergab . und Beta Pictoris- Bewegungsgruppen, die alle in Alter und Zusammensetzung den Plejaden ähnlich sind. Diese Autoren stellen fest, dass der Unterschied zwischen diesen Ergebnissen auf zufällige Fehler zurückzuführen ist. Neuere Ergebnisse unter Verwendung der Interferometrie mit sehr langer Basislinie (VLBI) (August 2014) und vorläufige Lösungen unter Verwendung von Gaia Data Release 1 (September 2016) und Gaia Data Release 2 (August 2018) bestimmen Abstände von 136,2 ± 1,2 pc, 134 ± 6 pc bzw. 136,2 ± 5,0 pc. Obwohl das Gaia Data Release 1-Team hinsichtlich des Ergebnisses vorsichtig war, behaupten die VLBI-Autoren, "dass der von Hipparcos gemessene Abstand zum Plejaden-Cluster fehlerhaft ist".

Ausgewählte Entfernungsschätzungen zu den Plejaden
Jahr Entfernung ( pc ) Anmerkungen
1999 125 Hipparcos
2004 134,6 ± 3,1 Hubble Feinführungssensor
2009 120,2 ± 1,9 Überarbeitete Hipparcos
2014 136,2 ± 1,2 Interferometrie mit sehr langer Grundlinie
2016 134 ± 6 Gaia Data Release 1
2018 136,2 ± 5,0 Gaia Data Release 2

Für eine weitere Distanzdebatte siehe Polaris # Distance , ebenfalls mit einer anderen Messung als Hipparcos , obwohl diesmal eine größere Distanz vorgeschlagen wurde.

Komposition

Eine Karte der Plejaden

Der Clusterkernradius beträgt ungefähr 8 Lichtjahre und der Gezeitenradius beträgt ungefähr 43 Lichtjahre. Der Cluster enthält über 1.000 statistisch bestätigte Mitglieder, obwohl diese Zahl ungelöste Doppelsterne ausschließt . Sein Licht wird von jungen, heißen blauen Sternen dominiert, von denen bis zu 14 mit bloßem Auge gesehen werden können, abhängig von den örtlichen Beobachtungsbedingungen und der Sehschärfe des Betrachters. Die Anordnung der hellsten Sterne ähnelt Ursa Major und Ursa Minor . Die im Cluster enthaltene Gesamtmasse wird auf etwa 800 Sonnenmassen geschätzt und wird von schwächeren und rötlicheren Sternen dominiert.

Der Cluster enthält viele Braunen Zwerge , die Objekte mit weniger als etwa 8% der sind Sun ‚s Masse, nicht schwer genug , um für die Kernfusion in ihren Kernen und werden die richtigen Sterne zu starten. Sie können bis zu 25% der Gesamtbevölkerung des Clusters ausmachen, obwohl sie weniger als 2% der Gesamtmasse ausmachen. Astronomen haben große Anstrengungen unternommen, um Braune Zwerge in den Plejaden und anderen jungen Clustern zu finden und zu analysieren, da sie noch relativ hell und beobachtbar sind, während Braune Zwerge in älteren Clustern verblasst sind und viel schwieriger zu untersuchen sind.

Hellste Sterne

Die neun hellsten Sterne der Plejaden sind nach den sieben Schwestern der griechischen Mythologie benannt : Sterope , Merope , Electra , Maia , Taygeta , Celaeno und Alcyone sowie ihre Eltern Atlas und Pleione . Als Töchter des Atlas waren die Hyaden Schwestern der Plejaden. Der englische Name des Clusters selbst ist griechischen Ursprungs (Πλειάδες), wenn auch von ungewisser Etymologie. Vorgeschlagene Ableitungen umfassen: von πλεῖν plein "segeln", wodurch die Plejaden zu " segelenden " werden; von πλέος pleos "voll, viele"; oder von πελειάδες peleiades , "Herde von Tauben". Die folgende Tabelle enthält Details zu den hellsten Sternen im Cluster:

Plejaden helle Sterne
Name Aussprache ( IPA ) Bezeichnung Scheinbare Größe Stellare Klassifikation Entfernung (ly)
Alcyone / Æ l s . ə n / Eta (25) Tauri 2.86 B7IIIe 409 ± 50
Atlas / Æ t l ə s / 27 Tauri 3.62 B8III 387 ± 26
Electra / l ɛ k t r ə / 17 Tauri 3,70 B6IIIe 375 ± 23
Maia / M . ə / 20 Tauri 3.86 B7III 344 ± 25
Merope / M ɛr ə p í / 23 Tauri 4.17 B6IVev 344 ± 16
Taygeta / T ɪ ɪ t ə / 19 Tauri 4.29 B6V 364 ± 16
Pleione / P l í ə n í , p l - / 28 (BU) Tauri 5,09 (var.) B8IVpe 422 ± 11
Celaeno / S ɪ l í n / 16 Tauri 5.44 B7IV 434 ± 10
Sterope, Asterope / ( Ə ) s t ɛr ə p í / 21 und 22 Tauri 5,64; 6,41 B8Ve / B9V 431,1 ± 7,5
- - - - HD 23753 5.44 B9Vn 420 ± 10
- - - - 18 Tauri 5.66 B8V 444,3 ± 7,5

Alter und zukünftige Entwicklung

Sterne der Plejaden mit Farbe und 10.000 Jahre Rückwärts-Eigenbewegung gezeigt
Animation der Eigenbewegung in 400.000 Jahren - Betrachten mit gekreuzten Augen Stereogrammführung cross-eyed.svg (Klicken für eine Ansichtsanleitung)

Das Alter für Sternhaufen kann geschätzt werden, indem das Hertzsprung-Russell-Diagramm für den Cluster mit theoretischen Modellen der Sternentwicklung verglichen wird . Mit dieser Technik wurde das Alter der Plejaden zwischen 75 und 150 Millionen Jahren geschätzt. Die weite Verbreitung im geschätzten Alter ist das Ergebnis von Unsicherheiten in Sternentwicklungsmodellen, zu denen Faktoren wie das konvektive Überschwingen gehören , bei dem eine konvektive Zone innerhalb eines Sterns eine ansonsten nicht konvektive Zone durchdringt, was zu einem höheren scheinbaren Alter führt.

Eine andere Möglichkeit, das Alter des Clusters abzuschätzen, besteht darin, die Objekte mit der geringsten Masse zu betrachten. In normalen Hauptreihensternen wird Lithium bei Kernfusionsreaktionen schnell zerstört . Braune Zwerge können jedoch ihr Lithium behalten. Aufgrund der sehr niedrigen Zündtemperatur von Lithium von 2,5 × 10 6 K verbrennen die braunsten Zwerge mit der höchsten Masse es schließlich. Die Bestimmung der höchsten Masse an braunen Zwergen, die noch Lithium im Cluster enthalten, kann daher eine Vorstellung von ihrem Alter geben. Die Anwendung dieser Technik auf die Plejaden ergibt ein Alter von etwa 115 Millionen Jahren.

Der Cluster bewegt sich langsam in Richtung der Füße der aktuellen Orion- Konstellation . Wie die meisten offenen Cluster bleiben die Plejaden nicht für immer gravitativ gebunden. Einige Komponentensterne werden nach enger Begegnung mit anderen Sternen ausgeworfen. andere werden durch Gezeiten-Gravitationsfelder abgestreift. Berechnungen deuten darauf hin, dass die Auflösung des Clusters etwa 250 Millionen Jahre dauern wird, wobei Gravitationswechselwirkungen mit riesigen Molekülwolken und den Spiralarmen unserer Galaxie ebenfalls seinen Untergang beschleunigen.

Reflexionsnebel

Hubble-Weltraumteleskopbild eines Reflexionsnebels in der Nähe von Merope ( IC 349 )

Bei größeren Amateurteleskopen ist der Nebel um einige der Sterne leicht zu erkennen. besonders wenn Langzeitbelichtungen gemacht werden. Unter idealen Beobachtungsbedingungen kann sogar bei kleinen Teleskopen oder durchschnittlichen Ferngläsern ein Hinweis auf einen Nebel um den Cluster herum auftreten. Es ist ein Reflexionsnebel , der durch Staub verursacht wird, der das blaue Licht der heißen, jungen Sterne reflektiert.

Amateur-Astrofotografie der sieben Schwestern. 92 Minuten Belichtungszeit. (RC10, ASI2400MC, EQ6-R)

Früher wurde angenommen, dass der Staub von der Bildung des Clusters übrig geblieben war, aber im Alter von etwa 100 Millionen Jahren, das allgemein für den Cluster akzeptiert wurde, wäre fast der gesamte ursprünglich vorhandene Staub durch Strahlungsdruck verteilt worden . Stattdessen scheint der Cluster einfach eine besonders staubige Region des interstellaren Mediums zu durchlaufen . Studien zeigen, dass der für den Nebel verantwortliche Staub nicht gleichmäßig verteilt ist, sondern sich hauptsächlich in zwei Schichten entlang der Sichtlinie zum Cluster konzentriert. Diese Schichten können durch Verzögerung aufgrund des Strahlungsdrucks gebildet worden sein, wenn sich der Staub in Richtung der Sterne bewegt hat.

Mögliche Planeten

Bei der Analyse von Tiefinfrarotbildern , die mit dem Spitzer-Weltraumteleskop und dem Gemini-Nord-Teleskop aufgenommen wurden , stellten Astronomen fest, dass einer der Sterne des Clusters - HD 23514 , dessen Masse und Leuchtkraft etwas größer als die der Sonne ist - von einer außergewöhnlichen Anzahl von Sternen umgeben ist heiße Staubpartikel. Dies könnte ein Beweis für die Planetenbildung um HD 23514 sein.

Siehe auch

Verweise

Externe Links

Koordinaten : Himmelskarte 03 h 47 m 24 s , + 24 ° 07 ′ 00 ″