Plejaden - Pleiades

Dieser Artikel behandelt den Sternhaufen. Für andere Verwendungen von Plejaden oder Pléjaden siehe Plejaden (Begriffsklärung) .
Plejaden
Plejaden groß.jpg
Ein Farbkompositbild der Plejaden aus der Digitized Sky Survey
Credit: NASA / ESA / AURA / Caltech
Beobachtungsdaten ( J2000 Epoche )
Konstellation Stier
Rektaszension 03 h 47 m 24 s
Deklination +24° 07′ 00″
Distanz 444 ly im Durchschnitt (136,2±1,2 Stück )
Scheinbare Größe (V) 1,6
Scheinbare Abmessungen (V) 110' ( arcmin )
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 ˌ d í z , p l eɪ -, p l aɪ - / ), auch bekannt als die sieben Schwestern und Messier 45 , ist ein offener Sternhaufen enthält , im mittleren Alter, heiß B-Sterne im Nordwesten des Sternbildes Stier . Es gehört zu den Sternhaufen , die der Erde am nächsten sind, es ist das der Erde am nächsten liegende Messier-Objekt und ist der Sternhaufen, der mit bloßem Auge am Nachthimmel am offensichtlichsten ist .

Der Haufen wird von heißen blauen und leuchtenden Sternen dominiert , die sich innerhalb der letzten 100 Millionen Jahre gebildet haben. Reflexionsnebel um die hellsten Sterne wurden früher als Überbleibsel ihrer Entstehung angesehen, gelten heute jedoch als wahrscheinlich nicht verwandte Staubwolken im interstellaren Medium, durch das die Sterne derzeit hindurchgehen.

Computersimulationen haben gezeigt, dass die Plejaden wahrscheinlich aus einer kompakten Konfiguration gebildet wurden, die dem Orionnebel ähnelte . Astronomen schätzen, dass der Haufen noch etwa 250 Millionen Jahre überleben wird, danach wird er sich aufgrund von Gravitationswechselwirkungen mit seiner galaktischen Nachbarschaft auflösen.

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 leitet sich wahrscheinlich von plein ("segeln") ab, da der Cluster für die Begrenzung der Segelsaison im Mittelmeer von Bedeutung ist : "Die Saison der Schifffahrt begann mit ihrem heliakischen Aufgang ". In der Mythologie wurde der Name jedoch für die Plejaden , sieben göttliche Schwestern, verwendet, wobei der Name angeblich von dem ihrer Mutter Pleione abgeleitet wurde und effektiv "Töchter von Pleione" bedeutet. In Wirklichkeit stand der Name des Sternhaufens mit ziemlicher Sicherheit an erster Stelle, und Pleione wurde erfunden, um ihn zu erklären.

Folklore und Mythologie

Siehe auch: Plejaden in Folklore und Literatur
Die Himmelsscheibe von Nebra , datiert um 1600 v. Es wird angenommen, dass die Ansammlung von Punkten im oberen rechten Teil der Scheibe die Plejaden sind.
1-Dollar-Gedenkmünze, ausgegeben im Jahr 2020 von der Royal Australian Mint. Auf der Rückseite sind die Sieben Schwestern (Pleiaden) dargestellt, gemäß einer alten Geschichte der australischen indigenen Tradition.

Die Plejaden sind im Winter auf der nördlichen Hemisphäre ein prominenter Anblick und bis in die mittleren südlichen Breiten gut sichtbar. Sie sind seit der Antike in Kulturen auf der ganzen Welt bekannt, darunter die Kelten (die sie Tŵr Tewdws [Tur Toodus] nennen), Hawaiianer (die sie Makaliʻi nennen ), Māori (die sie Matariki nennen ), Aborigines (aus verschiedenen Traditionen) ), die Perser , von denen 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 nennen sie 昴 / スバル Subaru), die Maya , die Azteken , die Sioux , die Kiowa und die Cherokee . Im Hinduismus sind die Plejaden als Krittika bekannt und werden mit dem Kriegsgott Kartikeya in Verbindung gebracht . Sie werden auch dreimal in der Bibel erwähnt .

Galileis Zeichnungen des Plejaden-Sternhaufens von Sidereus Nuncius

Die früheste bekannte Darstellung der Plejaden ist wahrscheinlich ein norddeutsches Artefakt aus der Bronzezeit , bekannt als die Himmelsscheibe von Nebra , die auf etwa 1600 v. Chr. datiert wird. 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 v. 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 Gelehrte des Islam schlugen vor, dass die Plejaden (ath-thurayya) der "Stern" sind, der in der Sure An-Najm ("Der Stern") des Korans erwähnt wird .

Subaru

In Japan wird der Cluster unter dem Namen Mutsuraboshi ("sechs Sterne") im Kojiki aus dem 8. Jahrhundert erwähnt . Der Cluster ist heute in Japan als Subaru bekannt.

Es wurde als Name des Subaru-Teleskops gewählt, das das 8,2-Meter (320 Zoll) Flaggschiff-Teleskop des National Astronomical Observatory of Japan ist . Es befindet sich am Mauna Kea Observatory auf der Insel Hawaii . Von seiner Inbetriebnahme 1998 bis 2005 besaß er den größten monolithischen Hauptspiegel der Welt.

Es wurde als Markenname von Subaru- Automobilen 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 Haufen viele Sterne enthält, die zu dunkel sind, um sie mit bloßem Auge zu sehen. Er veröffentlichte seine Beobachtungen, darunter eine Skizze der Plejaden mit 36 ​​Sternen, in seiner Abhandlung Sidereus Nuncius im März 1610.

Es ist seit langem bekannt, dass die Plejaden eine physikalisch verwandte Gruppe von Sternen sind und keine zufällige Ausrichtung. John Michell berechnete 1767, dass die Wahrscheinlichkeit einer zufälligen Ausrichtung so vieler heller Sterne nur 1 zu 500.000 beträgt, und vermutete, dass die Plejaden und viele andere Sternhaufen physikalisch verwandt sein müssen. Als die ersten Untersuchungen der 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 miteinander 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 lichtschwächer und leichter mit Kometen zu verwechseln – etwas, das für die Plejaden kaum möglich scheint. Eine Möglichkeit ist, dass Messier einfach einen größeren Katalog haben wollte als sein wissenschaftlicher Rivale Lacaille , dessen Katalog von 1755 42 Objekte enthielt, und fügte daher einige helle, bekannte Objekte hinzu, um seine Liste zu erweitern.

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

Distanz

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

Die Entfernung zu den Plejaden kann als erster wichtiger Schritt verwendet werden, um die kosmische Entfernungsleiter zu kalibrieren . Da der Haufen relativ nahe an der Erde ist, sollte seine Entfernung relativ einfach zu messen sein und wurde mit vielen Methoden geschätzt. Die genaue Kenntnis der Entfernung ermöglicht es Astronomen, ein Hertzsprung-Russell-Diagramm für den Haufen zu zeichnen , das im Vergleich zu denen für Haufen, deren Entfernung nicht bekannt ist, eine Schätzung ihrer Entfernungen ermöglicht. Andere Methoden können dann die Entfernungsskala von offenen Haufen auf Galaxien und Galaxienhaufen erweitern, und eine kosmische Entfernungsleiter kann konstruiert werden. Letztendlich wird das Verständnis der Astronomen über das Alter und die zukünftige Entwicklung des Universums von ihrem Wissen über die Entfernung zu den Plejaden beeinflusst. Einige Autoren argumentieren jedoch, dass die unten diskutierte Kontroverse über die Entfernung zu den Plejaden ein Ablenkungsmanöver ist , da sich die kosmische Entfernungsleiter (derzeit) auf eine Reihe anderer nahegelegener Haufen stützen kann, bei denen Konsens über die Entfernungen besteht, die vom Hipparcos- Satelliten und unabhängige Mittel (zB der Hyaden- , Coma-Berenikes-Cluster usw.).

Animation der Eigenbewegung in 400.000 Jahren – Cross- Eye -BetrachtungStereogramm-Anleitung cross-eyed.svg (klicken Sie für die Anzeigeanleitung )

Die Entfernungsmessung hat viele Kontroversen ausgelöst. 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 Haufen – eine Technik, die die direktesten und genauesten Ergebnisse liefern sollte. Spätere Arbeiten argumentierten konsequent, dass die Hipparcos- Entfernungsmessung für die Plejaden falsch war. Insbesondere Entfernungen, die über das Hubble-Weltraumteleskop und Infrarot- Farb-Helligkeits-Diagramm- Anpassung (sog. „ spektroskopische Parallaxe “) zum Haufen abgeleitet werden, begünstigen eine Entfernung zwischen 135 und 140 pc; ein dynamischer Abstand von optisch-interferometrischen Beobachtungen des Plejaden-Doppelatlas begünstigt einen Abstand von 133 bis 137 pc. Der Autor des Katalogs der revidierten Parallaxen des Hipparcos von 2007 bis 2009 bestätigte jedoch erneut, dass die Entfernung zu den Plejaden ~120 pc 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 Mittels verzerrt und ergaben einen Hipparcos- Parallaxenabstand von 126 pc und einen photometrischen Abstand von 132 pc basierend auf Sternen im AB Doradus , Tucana-Horologium . und Beta Pictoris Wandergruppen, die alle in Alter und Zusammensetzung den Plejaden ähnlich sind. Diese Autoren weisen darauf hin, dass der Unterschied zwischen diesen Ergebnissen auf zufällige Fehler zurückzuführen ist. Neuere Ergebnisse mit Very-Long-Baseline-Interferometrie (VLBI) (August 2014) und vorläufige Lösungen mit Gaia Data Release 1 (September 2016) und Gaia Data Release 2 (August 2018) bestimmen Abstände von 136,2 ± 1,2 pc, 134 ± 6 Stück bzw. 136,2 ± 5,0 Stück. Das Team von Gaia Data Release 1 war mit seinem Ergebnis vorsichtig und die VLBI-Autoren behaupten, "dass die von Hipparcos gemessene Entfernung zum Plejadenhaufen falsch ist".

Ausgewählte Entfernungsschätzungen zu den Plejaden
Jahr Entfernung ( Stück ) 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 Basislinie
2016 134 ± 6 Gaia-Datenfreigabe 1
2018 136,2 ± 5,0 Gaia-Datenfreigabe 2

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

Komposition

Eine Karte der Plejaden

Der Kernradius des Haufens beträgt etwa 8 Lichtjahre und der Gezeitenradius beträgt etwa 43 Lichtjahre. Der Cluster enthält über 1.000 statistisch bestätigte Mitglieder, eine Zahl, die eine ungelöste wahrscheinliche weitere Anzahl von Doppelsternen ausschließt . Sein Licht wird von jungen, heißen blauen Sternen dominiert, von denen je nach örtlichen Beobachtungsbedingungen und Sehschärfe des Beobachters bis zu 14 mit bloßem Auge zu sehen sind. Die Anordnung der hellsten Sterne ist der von Ursa Major und Ursa Minor ähnlich . Die Gesamtmasse des Haufens wird auf etwa 800 Sonnenmassen geschätzt und wird von schwächeren und röteren Sternen dominiert.

Der Haufen enthält viele Braune Zwerge , das sind Objekte mit weniger als etwa 8% der Masse der Sonne , die nicht schwer genug sind, um Kernfusionsreaktionen in ihren Kernen zu starten und richtige Sterne zu werden. Sie können bis zu 25 % der Gesamtpopulation 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 Sternhaufen zu finden und zu analysieren, da sie noch relativ hell und beobachtbar sind, während Braune Zwerge in älteren Sternhaufen verblasst 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 , Elektra , Maia , Taygeta , Celaeno und Alcyone , zusammen mit ihren Eltern Atlas und Pleione . Als Töchter von Atlas waren die Hyaden Schwestern der Plejaden. Der englische Name des Clusters selbst ist griechischen Ursprungs (Πλειάδες), wenn auch von unsicherer Etymologie. Vorgeschlagene Ableitungen umfassen: von πλεῖν plein , „segeln“, was die Plejaden zu den „ Segelnden “ macht; von πλέος pleos , "voll, viele"; oder von πελειάδες peleiades , "Taubenherde". Die folgende Tabelle enthält Details zu den hellsten Sternen im Haufen:

Plejaden helle Sterne
Name Aussprache ( IPA ) Bezeichnung Scheinbare Größe Sternklassifizierung Entfernung (ly)
Alcyone / Æ l s aɪ . ə n Ï / Eta (25) Tauri 2.86 B7IIIe 409 ± 50
Atlas / Æ t l ə s / 27 Tauri 3.62 B8III 387 ± 26
Elektra / Ɪ l ɛ k t r ə / 17 Tauri 3.70 B6IIIe 375 ± 23
Maia / M eɪ . ə / 20 Tauri 3.86 B7III 344 ± 25
Merope / M ɛr ə p í / 23 Tauri 4.17 B6IVev 344 ± 16
Taygeta / T eɪ ɪ dʒ ɪ t ə / 19 Tauri 4,29 B6V 364 ± 16
Pleione / P l í ə n í , p l aɪ - / 28 (BU) Tauri 5.09 (abweichend) B8IVpe 422 ± 11
Celaeno / S ɪ l í n oʊ / 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 gerichteter Eigenbewegung gezeigt

Das Alter von Sternhaufen kann geschätzt werden, indem man das Hertzsprung-Russell-Diagramm für den Haufen mit theoretischen Modellen der Sternentwicklung vergleicht . Mit dieser Technik wurde das Alter der Plejaden auf 75 bis 150 Millionen Jahre geschätzt. Die große Streuung des geschätzten Alters ist auf Unsicherheiten in Sternentwicklungsmodellen zurückzuführen, zu denen Faktoren wie konvektive Überschwinger gehören , bei denen eine Konvektionszone 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 niedrigsten Masse zu betrachten. In normalen Hauptreihensternen wird Lithium bei Kernfusionsreaktionen schnell zerstört . Braune Zwerge können ihr Lithium jedoch behalten. Aufgrund der sehr niedrigen Zündtemperatur von Lithium von 2,5 × 10 6 K werden die massereichsten Braunen Zwerge es schließlich verbrennen, und so kann die Bestimmung der höchsten Masse von Braunen Zwergen, die noch Lithium im Haufen enthalten, eine Vorstellung von seinem Alter geben. Die Anwendung dieser Technik auf die Plejaden ergibt ein Alter von etwa 115 Millionen Jahren.

Der Sternhaufen bewegt sich langsam in Richtung der Füße des heutigen Sternbildes Orion . Wie die meisten offenen Sternhaufen werden die Plejaden nicht für immer gravitativ gebunden bleiben. Einige Komponentensterne werden nach engen Begegnungen mit anderen Sternen ausgeworfen; andere werden durch Gezeiten-Gravitationsfelder abgestreift. Berechnungen deuten darauf hin, dass der Haufen etwa 250 Millionen Jahre brauchen wird, um sich aufzulösen, wobei auch die Gravitationswechselwirkungen mit riesigen Molekülwolken und den Spiralarmen unserer Galaxie seinen Untergang beschleunigen.

Reflexionsnebel

Hubble-Weltraumteleskop- Bild des Reflexionsnebels in der Nähe von Merope ( IC 349 )

Mit größeren Amateurteleskopen kann man die Nebel um einige Sterne gut erkennen; besonders bei Langzeitbelichtungen. Unter idealen Beobachtungsbedingungen kann sogar mit kleinen Teleskopen oder durchschnittlichen Ferngläsern ein Hauch von Nebel um den Sternhaufen gesehen werden. Es ist ein Reflexionsnebel , der durch Staub entsteht, der das blaue Licht der heißen, jungen Sterne reflektiert.

Früher dachte man, dass der Staub von der Bildung des Haufens übrig geblieben ist, aber im Alter von etwa 100 Millionen Jahren, die für den Haufen allgemein akzeptiert werden, wäre fast der gesamte ursprünglich vorhandene Staub durch den Strahlungsdruck zerstreut worden . Stattdessen scheint der Haufen einfach durch eine besonders staubige Region des interstellaren Mediums zu wandern .

Studien zeigen, dass der für die Nebelbildung verantwortliche Staub nicht gleichmäßig verteilt ist, sondern hauptsächlich in zwei Schichten entlang der Sichtlinie zum Sternhaufen konzentriert ist. Diese Schichten könnten durch Abbremsung aufgrund des Strahlungsdrucks entstanden sein , als sich der Staub in Richtung der Sterne bewegt hat.

Mögliche Planeten

Bei der Analyse von Tiefinfrarotbildern des Spitzer-Weltraumteleskops und des Gemini-North-Teleskops entdeckten Astronomen, dass einer der Sterne des Haufens, HD 23514 , der eine etwas größere Masse und Leuchtkraft als die Sonne hat, von einer außergewöhnlichen Anzahl von Sternen umgeben ist heiße Staubpartikel. Dies könnte ein Beweis für die Planetenentstehung um HD 23514 sein.

Galerie

Siehe auch


Verweise

Externe Links

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