Звёздное население

Звёздные населе́ния (или звёздные популя́ции^[1][2][3], англ. stellar populations) — типы звёздного состава галактик^[4]. 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^[5] и дополнена ещё одной группой в конце 1970-х годов^[6][7][8].

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 звёздного 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^[9]. 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 звёзд^[10].

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 Уэбба, призваны помочь объяснить природу звёзд III популяции.

Примечания

1. Обзоры препринтов astro-ph  (неопр.). Астронет. Дата обращения: 23 октября 2019. Архивировано 23 октября 2019 года.
2. Классификация обзоров 2-й версии за 04/2003 - ... The R.A.P. Project (Reviews of Astro-Ph)  (неопр.). Астронет. Дата обращения: 23 октября 2019. Архивировано 23 октября 2019 года.
3. Популяционный синтез в астрофизике  (неопр.). Астронет. Дата обращения: 23 октября 2019. Архивировано 23 октября 2019 года.
4. Населения звёздные  (неопр.). Астронет. Дата обращения: 23 октября 2019. Архивировано 23 октября 2019 года.
5. W. Baade. The Resolution of Messier 32, NGC 205, and the Central Region of the Andromeda Nebula (англ.) // The Astrophysical Journal : journal. — IOP Publishing, 1944. — Vol. 100. — P. 121—146. — doi:10.1086/144650. — Bibcode: 1944ApJ...100..137B.
6. M. J. Rees. Origin of pregalactic microwave background (англ.) // Nature. — 1978. — Vol. 275. — P. 35—37. — doi:10.1038/275035a0. — Bibcode: 1978Natur.275...35R.
7. 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. — Bibcode: 1978MNRAS.183..341W.
8. 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. — Bibcode: 1980A&A....83L..10P.
9. 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. — Bibcode: 2004ARA&A..42...79B. — arXiv:astro-ph/0311019.
10. «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 Архивная копия от 1 августа 2020 на Wayback Machine (англ.).
    С телескопом VLT открыта ярчайшая удаленная галактика CR7 со звездами населения III Архивная копия от 25 июня 2015 на Wayback Machine. 17 июня 2015 г.

Ссылки

• Stars — Stellar Populations Архивная копия от 17 июня 2015 на Wayback Machine // Astronomy Online (англ.)
• Gibson, B.K. Review: Galactic Chemical Evolution (англ.) // Publications of the Astronomical Society of Australia^[англ.] : journal. — 2013.
• Rosemary F. G. Wyse, Stellar Populations Архивная копия от 18 июня 2018 на Wayback Machine / Planets, Stars and Stellar Systems 2013, pp 1–19 doi:10.1007/978-94-007-5612-0 1 ISBN 978-94-007-5611-3 (англ.)