Ce sunt roiurile de stele deschise?

Roiurile de stele deschise sunt regiuni de cateva zeci de ani lumina care contin sute sau mii de stele (toate aceste stele s-au format in acelasi timp, de obicei in ultimele cateva sute de milioane de ani). Pe masura ce orbiteaza in jurul galaxiei, alte stele, care nu sunt membre ale acestor roiuri de stele deschise, pot trece prin ele, perturband usor miscarile stelelor membre. Ocazional, acest lucru are ca rezultat expulzarea uneia sau mai multor stele din grup – de-a lungul timpului, roiurile se destrama, iar stelele lor se imprastie pe drumul pe care l-au urmat atunci cand orbitau impreuna in grup.

Deoarece majoritatea roiurilor deschise sunt tinere, acestea se gasesc in principal in discul unei galaxii, unde se formeaza din gazul si praful din bratele spirale. Datorita acestei distributii, roiurile sunt numite adesea clustere galactice. Soarele nostru s-a format probabil intr-un asemenea grup, acum 4,5 miliarde de ani – insa, deoarece roiurile de stele deschise rezista doar cateva sute de milioane de ani, soarele trebuie sa fi orbitat in jurul galaxiei de unul singur pentru aproximativ 90% din viata sa.

Varsta unui roi de stele deschis este estimata prin masurarea luminozitatii si a culorii/temperaturii stelelor individuale, rezultatele fiind utilizate pentru a trasa o diagrama Hertzsprung-Russel. Pe o astfel de diagrama, secventa principala va avea un top, unde stelele a caror durata de viata este aproximativ egala cu varsta curenta a roiului au inceput sa imbatraneasca, iar trecand peste secventa principala catre regiunea gigantelor rosii vom avea stele care se afla la sfarsitul vietii. Pozitia acestui punct de dezactivare ne va spune varsta roiului. Cu cat punctul este mai ridicat si cu cat stelele din secventa principala sunt mai luminoase, cu atat mai tanar va fi roiul, intrucat stelele luminoase nu rezista foarte mult. Cu cat punctul este mai jos si cu cat stelele din secventa principala sunt mai slab iluminate, cu atat mai batran va fi roiul, intrucat stelele slab iluminate rezista mult mai mult decat cele stralucitoare. In roiurile deschise despre care vom vorbi in continuare, cele mai stralucitoare stele sunt mai slab iluminate decat soarele nostru, ceea ce ar insemna ca aceste roiuri sunt mai batrane decat varsta soarelui – insa niciun roi deschis nu poate rezista atat de mult.

Roiurile de stele din bratul spiralat Perseu

Grupurile NGC 869 si NGC 884 (sau h si c Persei), formeaza o pereche de roiuri de stele deschise relativ tinere, care se afla la aproximativ 7000 de ani lumina distanta de Pamant, in bratul spiralat Perseu al galaxiei noastre. Aceste roiuri sunt despartite de numai cateva sute de ani lumina si, din cauza apropierii lor relative in comparatie cu distanta fata de soare, pe cer par a fi foarte apropiate. Desi sunt de mii de ori mai tinere decat soarele nostru (h Persei are putin peste 5 milioane de ani, iar c Persei are 3 milioane de ani), cele mai fierbinti si mai masive stele din aceste roiuri se afla aproape de sfarsitul vietii lor, iar cele mai luminoase stele au inceput deja sa evolueze in gigante rosii (ultimul stadiu al vietii unei stele). In ciuda distantei lor fata de Pamant, roiurile pot fi vazute cu ochiul liber, ca niste obiecte aparent nebuloase pe un cer intunecat – acestea sunt inscrise in cel mai vechi catalog cu stele existent, cel al lui Hipparchus, care a fost scris acum peste 2000 de ani.

Alfa Persei este un roi deschis compus din cateva zeci de stele stralucitoare, care se afla in apropiere de Mirfak – stelele se misca prin spatiu in aceeasi directie, cu aproximativ aceeasi viteza si, prin urmare, ele reprezinta un adevarat roi de stele. Acesta a fost observat pentru prima oara de catre Giovanni Hodierna, in jurul anului 1654. Includerea roiului in lista sa indica faptul ca acesta il observase ca fiind un grup de stele individuale, insa statutul sau de roi de stele a fost confirmat abia la inceputul anilor 1900.

Alfa Persei a fost descris ca un roi de stele pentru prima data in anul 1910, de catre Eddington si a fost catalogat de catre Mellotte in anul 1915. Roiul se afla la aproximativ 600 de ani lumina distanta si contine un numar mare de stele de secventa principala de tip O si B. Acest lucru inseamna ca roiul este si foarte tanar, intrucat asemenea stele fierbinti au vieti foarte scurte. Varsta roiului a fost estimata la aproximativ 50 de milioane de ani, insa cea mai masiva stea din acesta a inceput deja sa moara (acum este o supergiganta F5). Majoritatea stelelor din roi sunt incluse intr-o regiune care masoara putin peste 3 grade.

Pleiadele si Stupul de Albine

Un alt roi de stele tanar (varsta sa este estimata la 100 de milioane de ani) este unul foarte cunoscut, Pleiadele din Taurus. Chiar si in orasele mari si luminoase, cele Sapte Surori (asa cum au fost numite din vremurile antice) sunt vizibile ca un mic grup de cateva stele. In realitate, aceste mic grup de stele contine peste 3000 de stele. In ciuda dimensiunii mici a roiului, apropierea sa relativa de Pamant (la 440 de ani lumina distanta este al doilea cel mai apropiat grup de stele dupa Hyades) il face sa para de doua ori mai mare ca Luna si este dificil de observat cu majoritatea telescoapelor (doar o portiune din acest roi poate fi vazut intr-o singura privire). Cea mai buna modalitate de a observa acest roi de stele este cu ajutorul unui telescop de 10 pana la 15 centrimetri, setat la o putere foarte mica.

Nebuloasa de reflectie de culoare albastra care inconjoara stelele mai luminoase din acest roi a fost considerata a fi un nor de praf ramas in urma formarii stelelor, insa acum se crede ca Pleiadele pur si simplu sunt in trecere printr-o regiune cu mult praf. Indiferent de sursa lui, praful interstelar imprastie lumina albastra mai mult decat lumina rosie (intr-un mod similar cu imprastierea luminii soarelui de catre atmosfera Pamantului) si, deoarece stelele in sine sunt obiecte albastre foarte fierbinti, lumina imprastiata de acest praf este extrem de albastra. Din nefericire, numai expunerile de lunga durata dezvaluie frumusetea norilor de praf, deoarece acestia sunt mai slab conturati decat stelele.

M44, cunoscut de asemenea sub numele de Stupul de Albine sau Praesepe, este un roi de stele deschis care se afla la 580 de ani lumina distanta, in constelatia Racului. Acesta are o dimensiune similara cu a Pleiadelor (aproximativ 10 ani lumina) si contine cateva sute de stele. Deoarece Stupul de Albine este mai in varsta decat Pleiadele (400 de milioane de ani), stelele sale individuale sunt mai slab iluminate, iar faptul ca se afla mult mai departe de Pamant le face sa para si mai slab conturate. In timp ce unele dintre stelele individuale din Pleiade sunt vizibile, pentru ochiul liber, Stupul de Albine arata ca o pata neclara chiar si pe cerul intunecat. Abia cand Galileo si-a indreptat telescopul catre acest roi de stele, natura sa adevarata a fost dezvaluita.

Alte roiuri de stele deschise

M35 este un roi deschis care se afla la aproximativ 3000 de ani lumina distanta. Ca si Pleiadele, acest roi are varsta de aproximativ 100 de milioane de ani, si contine cateva sute de stele. Desi, din punct de vedere fizic, acest roi este mai mare decat Pleiadele (aproximativ 25 de ani lumina), faptul ca se afla atat de departe il face sa para a fi doar putin mai mare decat Luna. NGC 2158 este un alt roi deschis, care arata si mai mic deoarece se afla la 16 000 de ani lumina distanta. Acesta are varsta de peste un miliard de ani (este unul din cele mai batrane roiuri de stele deschise) si contine mii de stele. Roiurile care au doar cateva sute de stele (ca M35 si Pleiadele) sunt afectate de gravitatia stelelor care trec printre acestea, insa roiurile care au mii de stele (cum e NGC 2158) pot rezista si cateva miliarde de ani. Roiurile care au sute de mii sau milioane de stele (cum ar fi clusterele globulare) pot rezista practic o vesnicie.

NGC 4755, sau Caseta de Bijuterii, este un roi deschis care se afla la 7500 de ani lumina distanta, in constelatia Crucea Sudului. Acest roi s-a format acum 10 milioane de ani, se intinde pe 20 de ani lumina si contine putin peste o suta de stele – vazut cu ochiul liber roiul pare a fi o singura stea. Roiurile mici ca NGC 4755 se rup in bucati atunci cand trec prin galaxie, intrucat celelalte stele le afecteaza cu gravitatia lor. In Micul Nor al lui Magellan se afla doua roiuri de stele deschise, NGC 290 si NGC 265. Fiecare roi se intinde pe aproximativ 65 de ani lumina si contine sute sau mii de stele stralucitoare tinere.

Roiul de stele deschis R136, care se afla in Marele Nor al lui Magellan, este unul din cele mai tinere si mai masive roiuri de stele cunoscute. Cea mai mare parte din radiatia care lumineaza nebuloasa Tarantula provine din acest roi de stele. R136 contine zeci de stele masive extrem de fierbinti (gigante albastre de tip O3 cu 50-80 de mase solare), care s-au format in ultimele doua milioane de ani. Portiunea centrala a roiului este atat de dens populata incat, pana de curand, s-a crezut ca era vorba de o singura stea supermasiva. Avand in vedere stelele si masa pe care le contine, R136, desi este momentan clasificata ca fiind un supercluster, poate forma in cele din urma un cluster globular.