Pallomaiset tähtijoukot

Linnunradassa tunnetaan yli 140 pallomaista tähtijoukkoa. Niissä on tyypillisesti sadoista tuhansista muutama miljoona tähteä (esim. Herkuleen tähtikuvion pallomainen tähtijoukko M13 sisältää noin puolimiljoonaa tähteä), jotka ovat pakkautuneet hyvin tiiviiksi ryhmäksi etenkin joukon keskustassa. Pallomaisessa tähtijoukossa tähdet ovat sen verran lähellä toisiaan, että mikäli meillä olisi mahdollisuus päästä katselemaan ympäröivää avaruutta tällaisen joukon keskeltä, olisi tähtitaivas yhtä kirkas kuin Auringon pinta.

Pallomaisten joukkojen tähdet ovat jakautuneet pallosymmetrisesti ja keskusalueiden tähtitiheydet voivat olla kymmenkertaiset avoimien tähtijoukkojen tiheyksiin verrattuna. Siitä huolimatta yksittäisten tähtien etäisyydet eivät ole kuitenkaan niin läheisiä, että ne törmäilisivät toisiinsa.

Vasemmalla pallomainen tähtijoukko M15 Hubble avaruusteleskoopin kuvaamana. Credit: NASA, ESA, HEIC, and The Hubble Heritage Team (STScI/AURA)

Pallomaisissa tähtijoukoissa ovat eräät Linnunradan vanhimmista tähtisukupolvista, ne ovat syntyneet samoihin aikoihin kuin Linnunrata, ja niillä onkin keskeinen asema tähtien kehityksen tutkimisessa. Linnunradassa arvioidaan olevan noin 150-200 pallomaista tähtijoukkoa ja ne näyttävät jakautuneen melko pallosymmetrisesti Linnunradan keskuksen suhteen muodostaen Linnunradan ympärille pallomaisten tähtijoukkojen halon.

Pallomaisten joukkojen väri-magnitudidiagrammat ovat aika erikoisia. Pääsarjat käsittävät yleensä vain heikkovaloisia punaisia tähtiä. Pääsarja kääntyy runsaasti tähtiä sisältävään jättiläishaaraan, josta erkanee vielä asymptiootti- ja horisontaalihaara. Pääsarja on myös alempana kuin avoimien tähtijoukkojen pääsarjat. Tämä johtuu metallirunsauden erosta pallomaisten ja avoimien joukkojen välillä.

Linnunradan pallomaiset tähtijoukot muodostavat kaksi eri luokkaa. Kiekkojoukot ovat keskittyneet Linnunradan keskustaan ja sen kiekon tasoon ja niiden muodostama järjestelmä pyörii Linnunradan yleisen pyörimisen mukana.

Halojoukoilla on miltei pallomainen laajalle (ainakin 35 kpc) ulottuva jakauma. Halojoukkojen järjestelmissä ei esiinny rotaatiota, vaan yksittäisten joukkojen nopeudet jakautuvat tasaisesti kaikkiin suuntiin. Eroja on myös raskaiden alkuaineiden pitoisuuksissa. Tämä on kiekkojoukoilla noin 30% Auringon metallipitoisuudesta ja halojoukoilla ainoastaan 1% Auringon arvosta.

Kun tähtitieteilijät ovat kuvanneet pallomaista tähtijoukkoa NGC 6712 ESO:n VLT-teleskoopilla, on havaittu, että se on menettänyt suurimman osan kevyistä tähdistään Linnunradalle. NGC 6712 kulkee noin 100 miljoonan vuoden välein Linnunradan keskuspullistuman läpi, jolloin joukosta irtoaa tähtiä, jotka jäävät Linnunradan tähtivyön ulko-osiin.

Onkin esitetty arveluja, että monet pallomaisista tähtijoukoista olisivat entisiä pienien galaksien ytimiä, joiden ympäriltä Linnunrata on syönyt pois galaksin ulommat osat.

Pallomaisten joukkojen luokittelu

Pallomaisten joukkojen tyyppeinä käytetään H. Shapleyn ja H.B. Sawyerin kehittämää luokittelua. Joukkojen keskittymisaste ilmaistaan numeroilla 1-12 siten, että mitä pienempi numero sitä tiheämmässä joukon tähdet ovat. Jos tähtiä ei erotu, voi luokkaa arvailla sen perusteeella miten suuri ja nopea kirkkausero on keskustalla ja laitaosilla.

Taivaankappaleet