Hyades (aglomerado de estrelas) - Hyades (star cluster)

Hyades Cluster
Hyades Cluster
	Fotografia do Aglomerado Hyades
Dados de observação ( época J2000.0 )
constelação	Touro
Ascensão certa	4 h 27 m
Declinação	+ 15 ° 52 ′
Distância	153 ly (47 pc)
Magnitude aparente (V)	0,5
Dimensões aparentes (V)	330 ′
Características físicas
Massa	400 M ☉
Raio	10 anos-luz (raio do núcleo)
Idade estimada	625 milhões de anos
Características notáveis	Cluster aberto mais próximo
Outras designações	Caldwell 41, Cr 50, Mel 25
	Veja também: Cluster aberto , Lista de clusters abertos

O Híades ( / h aɪ . Ə d i z / ; grego Ὑάδες, também conhecido como Caldwell 41 , Collinder 50 , ou Melotte 25 ) é o mais próximo conjunto aberto e um dos mais bem estudados conjuntos de estrela . Localizada a cerca de 153 anos-luz (47 parsecs) de distância do Sol , ela consiste em um grupo quase esférico de centenas de estrelas que compartilham a mesma idade, local de origem, características químicas e movimento no espaço. Do ponto de vista dos observadores na Terra , o Aglomerado Hyades aparece na constelação de Touro , onde suas estrelas mais brilhantes formam uma forma de "V" junto com a ainda mais brilhante Aldebaran . No entanto, Aldebaran não tem relação com os Hyades, já que está localizado muito mais perto da Terra e simplesmente fica na mesma linha de visão.

As cinco estrelas-membro mais brilhantes das Hyades consumiram o combustível de hidrogênio em seus núcleos e agora estão evoluindo para estrelas gigantes . Quatro dessas estrelas, com designações Bayer Gamma , Delta 1 , Epsilon e Theta Tauri , formam um asterismo que é tradicionalmente identificado como a cabeça de Touro, o Touro. A quinta dessas estrelas é Theta ¹ Tauri, uma estreita companheira a olho nu do mais brilhante Theta ² Tauri. Epsilon Tauri, conhecido como Ain (o "olho do boi"), tem um candidato a exoplaneta gigante gasoso , o primeiro planeta a ser encontrado em um aglomerado aberto.

A idade dos Hyades é estimada em cerca de 625 milhões de anos. O núcleo do aglomerado, onde as estrelas são mais densamente compactadas, tem um raio de 8,8 anos-luz (2,7 parsecs), e o raio de maré do aglomerado - onde as estrelas são mais fortemente influenciadas pela gravidade da galáxia circundante da Via Láctea - é 33 anos-luz (10 parsecs). No entanto, cerca de um terço das estrelas-membro confirmadas foram observadas bem fora do último limite, no halo estendido do aglomerado; essas estrelas estão provavelmente em processo de escapar de sua influência gravitacional.

Localização e movimento

Mapa estelar do aglomerado Hyades

O aglomerado está suficientemente próximo do Sol para que sua distância possa ser medida diretamente, observando a quantidade de deslocamento de paralaxe das estrelas membros conforme a Terra orbita o sol. Esta medição foi realizada com grande precisão usando o satélite Hipparcos e o Telescópio Espacial Hubble . Um método alternativo de calcular a distância é ajustar os membros do cluster a um diagrama de magnitude infravermelho padronizado para estrelas de seu tipo e usar os dados resultantes para inferir seu brilho intrínseco. Comparar esses dados com o brilho das estrelas vistas da Terra permite que suas distâncias sejam estimadas. Ambos os métodos produziram uma estimativa de distância de 153 anos-luz (47 parsecs) até o centro do cluster. O fato de que essas medições independentes concordam torna o Hyades um degrau importante no método da escada de distância cósmica para estimar as distâncias de objetos extragaláticos.

As estrelas de Hyades são mais enriquecidas em elementos mais pesados do que nosso Sol e outras estrelas comuns na vizinhança Solar, com a metalicidade geral do aglomerado medida em +0,14. O Cluster Hyades está relacionado a outros grupos estelares nas proximidades do Sol. Sua idade, metalicidade e movimento próprio coincidem com os do maior e mais distante Cluster Praesepe , e as trajetórias de ambos os clusters podem ser rastreadas até a mesma região do espaço, indicando uma origem comum. Outro associado é o córrego Hyades , uma grande coleção de estrelas espalhadas que também compartilham uma trajetória semelhante com o aglomerado de Hyades. Resultados recentes descobriram que pelo menos 15% das estrelas no fluxo Hyades compartilham a mesma impressão digital química que as estrelas do aglomerado Hyades. No entanto, foi demonstrado que cerca de 85% das estrelas no córrego Hyades não têm relação com o aglomerado original devido à diferença de idade e metalicidade; seu movimento comum é atribuído aos efeitos de maré da enorme barra giratória no centro da galáxia da Via Láctea . Entre os membros remanescentes do córrego Hyades, a estrela hospedeira exoplaneta Iota Horologii foi recentemente proposta como um membro fugitivo do Aglomerado Hyades primordial.

As Hyades não têm relação com dois outros grupos estelares próximos, as Plêiades e o córrego da Ursa Maior , que são facilmente visíveis a olho nu sob um céu claro e escuro.

Os Hyades vistos através de um telescópio

História

Juntamente com o outro aglomerado estelar aberto e atraente das Plêiades, as Híades formam o Portão Dourado da Eclíptica , que é conhecido há vários milhares de anos.

Na mitologia grega, as Hyades eram as cinco filhas de Atlas e meias-irmãs das Plêiades . Após a morte de seu irmão, Hyas, as irmãs chorosas se transformaram em um aglomerado de estrelas que foi posteriormente associado à chuva.

Como um objeto a olho nu, o aglomerado de Hyades é conhecido desde os tempos pré-históricos. É mencionado por vários autores clássicos, de Homero a Ovídio . No livro 18 da Ilíada, as estrelas das Híades aparecem junto com as Plêiades , Ursa Maior e Órion no escudo que o deus Hefesto fez para Aquiles .

Na Inglaterra, o cluster ficou conhecido como "April Rainers" por uma associação com as chuvas de abril, conforme registrado na canção folclórica " Green Grow the Rushes, O ".

O aglomerado foi provavelmente catalogado pela primeira vez por Giovanni Battista Hodierna em 1654, e posteriormente apareceu em muitos atlas estelares dos séculos XVII e XVIII. No entanto, Charles Messier não incluiu os Hyades em seu catálogo de 1781 de objetos do céu profundo. Portanto, falta um número de Messier, ao contrário de muitos outros aglomerados abertos mais distantes - por exemplo, M44 (Praesepe), M45 ( Pleiades ) e M67 .

Em 1869, o astrônomo RA Proctor observou que numerosas estrelas em grandes distâncias de Hyades compartilham um movimento semelhante através do espaço. Em 1908, Lewis Boss relatou quase 25 anos de observações para apoiar essa premissa, argumentando sobre a existência de um grupo de estrelas em movimento que ele chamou de Taurus Stream (agora geralmente conhecido como Hyades Stream ou Superaglomerado Hyades). Boss publicou um gráfico que traçava os movimentos das estrelas espalhadas até um ponto comum de convergência.

Na década de 1920, a noção de que os Hyades compartilhavam uma origem comum com o Praesepe Cluster era generalizada, com Rudolf Klein-Wassink observando em 1927 que os dois aglomerados são "provavelmente cosmicamente relacionados". Durante grande parte do século XX, o estudo científico das Hyades se concentrou em determinar sua distância, modelar sua evolução, confirmar ou rejeitar membros candidatos e caracterizar estrelas individuais.

Morfologia e evolução

Todas as estrelas se formam em aglomerados, mas a maioria dos aglomerados se divide em menos de 50 milhões de anos após o término da formação estelar. O termo astronômico para esse processo é " evaporação ". Apenas aglomerados extremamente massivos, orbitando longe do Centro Galáctico , podem evitar a evaporação em escalas de tempo extensas. Como um desses sobreviventes, o Aglomerado Hyades provavelmente continha uma população de estrelas muito maior em sua infância. As estimativas de sua massa original variam de 800 a 1.600 vezes a massa do nosso Sol ( M _☉ ), implicando um número ainda maior de estrelas individuais.

Populações de estrelas

A teoria prevê que um jovem aglomerado desse tamanho deve dar à luz estrelas e objetos subestelares de todos os tipos espectrais, desde enormes e quentes estrelas O até turvas anãs marrons . No entanto, estudos do Hyades mostram que ele é deficiente em estrelas em ambos os extremos de massa. Com uma idade de 625 milhões de anos, o desligamento da sequência principal do aglomerado é de cerca de 2,3 M _☉ , o que significa que todas as estrelas mais pesadas evoluíram para subgigantes, gigantes ou anãs brancas , enquanto estrelas menos massivas continuam a fundir hidrogênio na sequência principal. Levantamentos extensivos revelaram um total de 8 anãs brancas no núcleo do aglomerado, correspondendo ao estágio evolutivo final de sua população original de estrelas do tipo B (cada uma com cerca de 3 M _☉ ). O estágio evolutivo anterior é atualmente representado pelos quatro gigantes da touceira vermelha do aglomerado. Seu tipo espectral atual é K0 III, mas todas são, na verdade, "estrelas A aposentadas" de cerca de 2,5 M _☉ . Um "gigante branco" adicional do tipo A7 III é o primário de θ² Tauri , um sistema binário que inclui um companheiro menos massivo do tipo espectral A; este par está visualmente associado a θ¹ Tauri , um dos quatro gigantes vermelhos, que também tem um companheiro binário do tipo A.

A população restante de membros do cluster confirmados inclui numerosas estrelas brilhantes de tipos espectrais A (pelo menos 21), F (cerca de 60) e G (cerca de 50). Todos esses tipos de estrelas estão concentrados muito mais densamente dentro do raio de maré do Hyades do que dentro de um raio equivalente de 10 parsecs da Terra. Em comparação, nossa esfera local de 10 parsecs contém apenas 4 estrelas A, 6 estrelas F e 21 estrelas G.

A coorte de estrelas de massa inferior de Hyades - tipos espectrais K e M - permanece mal compreendida, apesar da proximidade e longa observação. Pelo menos 48 K anãs são membros confirmados, junto com cerca de uma dúzia de anãs M de tipos espectrais M0-M2. Anãs M adicionais foram propostas, mas poucas são posteriores à M3, e apenas cerca de 12 anãs marrons são relatadas atualmente. Esta deficiência na parte inferior da faixa de massa contrasta fortemente com a distribuição de estrelas dentro de 10 parsecs do Sistema Solar, onde pelo menos 239 M anãs são conhecidas, compreendendo cerca de 76% de todas as estrelas vizinhas.

Segregação em massa

A distribuição observada de tipos estelares no Aglomerado Hyades demonstra uma história de segregação em massa . Com exceção de suas anãs brancas, os dois parsecs centrais do aglomerado (6,5 anos-luz) contêm apenas sistemas estelares de pelo menos 1 M _☉ . Esta concentração estreita de estrelas pesadas dá às Hyades sua estrutura geral, com um núcleo definido por sistemas brilhantes e compactos e um halo consistindo de estrelas mais amplamente separadas nas quais tipos espectrais posteriores são comuns. O raio do núcleo é de 2,7 parsecs (8,8 anos-luz, um pouco mais do que a distância entre o Sol e Sírio ), enquanto o raio de meia massa, dentro do qual está contida metade da massa do aglomerado, é de 5,7 parsecs (19 anos-luz) . O raio da maré de dez parsecs (33 anos-luz) representa o limite externo médio de Hyades, além do qual é improvável que uma estrela permaneça gravitacionalmente ligada ao núcleo do aglomerado.

A evaporação estelar ocorre no halo do aglomerado à medida que estrelas menores são espalhadas por pessoas de dentro mais massivas. Do halo, eles podem ser perdidos para as marés exercidas pelo núcleo galáctico ou para choques gerados por colisões com nuvens de hidrogênio à deriva. Desta forma, os Hyades provavelmente perderam muito de sua população original de anãs M, junto com um número substancial de estrelas mais brilhantes.

Multiplicidade estelar

Outro resultado da segregação em massa é a concentração de sistemas binários no núcleo do cluster. Mais da metade das estrelas F e G conhecidas são binárias e estão preferencialmente localizadas nesta região central. Como na vizinhança Solar imediata, a binaridade aumenta com o aumento da massa estelar. A fração de sistemas binários nas Hyades aumenta de 26% entre estrelas do tipo K para 87% entre estrelas do tipo A. Binários Hyades tendem a ter pequenas separações, com a maioria dos pares binários em órbitas compartilhadas cujos eixos semi-principais são menores do que 50 unidades astronômicas . Embora a proporção exata de sistemas únicos para múltiplos no cluster permaneça incerta, essa proporção tem implicações consideráveis para nossa compreensão de sua população. Por exemplo, Perryman e colegas listam cerca de 200 membros Hyades de alta probabilidade. Se a fração binária for 50%, a população total do cluster seria de pelo menos 300 estrelas individuais.

Evolução futura

Pesquisas indicam que 90% dos aglomerados abertos se dissolvem menos de 1 bilhão de anos após a formação, enquanto apenas uma pequena fração sobrevive até a idade atual do Sistema Solar (cerca de 4,6 bilhões de anos). Ao longo das próximas centenas de milhões de anos, os Hyades continuarão a perder massa e membros, à medida que suas estrelas mais brilhantes evoluem da sequência principal e suas estrelas mais escuras evaporam do halo do aglomerado. Pode eventualmente ser reduzido a um remanescente contendo cerca de uma dúzia de sistemas estelares, a maioria deles binários ou múltiplos, que permanecerão vulneráveis às forças dissipativas em curso.

Estrelas mais brilhantes

Estrelas brilhantes no centro do Aglomerado Hyades

Esta é uma lista de estrelas membro do cluster Hyades que são de quarta magnitude ou mais brilhantes.

**As estrelas mais brilhantes de Hyades**
Designação	HD	Magnitude aparente	Classificação estelar
Theta² Tauri	28319	3.398	A7III
Epsilon Tauri	28305	3,529	K0III
Gamma Tauri	27371	3.642	G8III
Delta¹ Tauri	27697	3,753	G8III
Theta¹ Tauri	28307	3.836	G7III
Kappa Tauri	27934	4,201	A7IV-V
90 Tauri	29388	4.262	A6V
Upsilon Tauri	28024	4.282	A8Vn
Delta² Tauri	27962	4.298	A2IV
71 Tauri	28052	4,480	F0V ...