Мессье 67 – звездное скопление в Раке

Мессье 67 (M67) –  рассеянное звездное скопление, расположенное в северном созвездии Рака. Скопление имеет видимую звездную величину 6,1 и находится на расстоянии от 2610 до 2930 световых лет от Земли. В Новом общем каталоге оно имеет обозначение NGC 2682.

Мессье 67 – одно из старейших известных открытых скоплений и единственное старейшее открытое скопление, внесенное Мессье в его каталог. Предполагаемый возраст M67 находится в диапазоне от 3,2 до 5 миллиардов лет. Несколько открытых скоплений, которые, как известно, старше, не так близки к Земле, как M67. К ним относятся NGC 188 в созвездии Цефея, возраст которого оценивается в 5 миллиардов лет, NGC 6791 в Лире, возраст которой, как полагают, составляет от 7 до 8 миллиардов лет. NGC 188 находится на расстоянии 5400 световых лет, а NGC 6791 находится на расстоянии около 13 300 световых лет от Земли.

Особенность скопления М67

Средний возраст звезд в скоплении составляет около 4 миллиардов лет, что означает, что они примерно того же возраста, что и Солнце и имеют сходное содержание элементов. Открытые скопления, как правило, моложе, и звезды имеют тенденцию рассеиваться со временем, обычно до того, как они достигнут этого возраста. Например, скоплению Ясли (M44) – другому скоплению Мессье в созвездии Рака, всего 600 миллионов лет. Однако ожидается, что звезды M67 будут оставаться вместе еще 5 миллиардов лет, прежде чем окончательно рассеяться.

Мессье 67 содержит более 500 звезд, которые часто изучаются для понимания звездной эволюции. Скопление содержит 11 ярко-оранжевых звезд-гигантов K-типа и около 200 белых карликов. За исключением примерно 30 синих отставших звезд, все звезды в M67 примерно одного возраста и находятся на одинаковом расстоянии. Происхождение синих звезд пока не объяснено. Самые яркие из этих звезд имеют спектральную классификацию B8 или B9 и видимую звездную величину 10, что делает их примерно в 50 раз более яркими, чем Солнце. В скоплении нет ни одной звезды главной последовательности.

М67 претерпел массовую сегрегацию, что означает, что его более тяжелые звезды переместились к центру скопления, а менее массивные со временем мигрировали во внешнюю область. В результате звезды скопления гораздо более гравитационно связаны, чем звезды в более молодых открытых скоплениях.

Мессье 67 присвоена классификация Трамплера II 2 r, II 2 m или II 3 r, в зависимости от источника. Несмотря на то, что это один из наиболее изученных объектов такого рода, основные свойства M67 – масса, возраст, количество звезд разных типов – значительно различаются от одного источника к другому.

Масса скопления, хотя и неопределенная, оценивается в 1080-1400 раз больше массы Солнца, а расстояние, как полагают, находится в диапазоне от 800 до 900 парсек. Скопление содержит более 100 солнцеподобных звезд и великое множество красных гигантов. Большое количество звезд, похожих на Солнце, заставило ученых рассматривать M67 как возможное родительское скопление Солнца, но моделирование показало, что это маловероятно.

Поскольку звезды в M67 примерно одного возраста и имеют состав, сходный с составом Солнца, ученые часто изучают скопление, пытаясь определить, сколько планет образуется в таких средах и образуются ли они в основном вокруг более массивных или менее массивных звезд.

Исследования звездного скопления М67

В 2014 году международная группа астрономов обнаружила три внесолнечные планеты в скоплении с помощью прибора HARPS (High Accuracy Radial velocity Planet Searcher) на 3,6-метровом телескопе ESO в обсерватории Ла Силла в Чили. Все три планеты находятся ближе к своим звездам, чем обитаемая зона, где могла бы существовать жидкая вода. Две экзопланеты были обнаружены вокруг карликовых звезд YBP1194 и YBP1514, в то время как одна была обнаружена на орбите гигантской звезды типа K3, обозначенной S364. Две из этих планет, обозначенные YBP1194b и YBP1514b, являются первыми экзопланетами, когда-либо обнаруженными на орбитах солнцеподобных звезд в открытом скоплении.

YBP1194b, вращающийся вокруг звезды YBP1194, имеет период обращения 6,9 суток и массу не менее 0,34 массы Юпитера. Сама звезда является одним из самых близких солнечных близнецов, когда-либо обнаруженных. Его свойства почти идентичны свойствам Солнца.

Период обращения планеты YBP1514b составляет 5,1 дня, а масса в 0,4 раза больше массы Юпитера, в то время как S364b требуется 121,7 дня, чтобы завершить орбиту вокруг своей родительской звезды, а масса составляет не менее 1,54 массы Юпитера.

Открытие этих планет показало, что планеты встречаются в открытых скоплениях примерно так же часто, как и вокруг изолированных звезд. Однако их не очень легко обнаружить, и очень немногие из них были обнаружены внутри открытых скоплений.

Первая в истории планета, обнаруженная в открытом скоплении, была обнаружена на орбите звезды Айн (Эпсилон Тельца) – одного из членов знаменитого скопления Гиад в Тельце. Ученые также недавно обнаружили две планеты в скоплении Ясли (M44) и NGC 6811 – открытом скоплении Лебедя.

Открытие звездного скопления М67

Мессье 67 был открыт немецким астрономом Иоганном Готфридом Келером в 1779 году. Он описал его как: “Довольно заметную туманность вытянутой формы, вблизи Альфы Рака”.

Шарль Мессье независимо обнаружил скопление и добавил его в свой каталог 6 апреля 1780 года. Он смог разделить его на отдельные звезды и описал его как: “Скопление маленьких звезд с туманностью, ниже южной клешни Рака”. 

Уильям Гершель наблюдал M67 несколько раз. Увидев его в свой 20-футовый телескоп в 1784 году, он описал его как: “Самое красивое скопление звезд, которых не менее 200 в поле зрения”.

Джон Гершель внес скопление в каталог как h 531 в 1826 году, а позже добавил его в Общий каталог как GC 1712. Он отметил: “Замечательное, очень яркое, очень большое, чрезвычайно насыщенное и немного сжатое скопление звезд от 10 до 15 звездной величины”.

Адмирал Уильям Генри Смит наблюдал скопление в марте 1836 года.

Расположение на небе

Мессье 67 можно найти примерно на полпути и немного выше воображаемой линии, соединяющей яркие звезды Регул во Льве и Процион в созвездии Малого Пса.

Скопление находится всего в 1,75º к западу от Акубенса (Альфы Рака) – кратной звездной системы с видимой звездной величиной 4,20. Акубенс расположен примерно в 9º к юго-востоку от Мессье 44.

При видимом диаметре в 30 угловых минут M67 выглядит примерно того же размера, что и полная Луна. Небольшой бинокль 10×50 показывает скопление в виде вытянутого пятна света, в то время как небольшие телескопы показывают его самые яркие звезды. 6-дюймовые и 8-дюймовые приборы позволяют увидеть десятки звезд, в то время как 12-дюймовые телескопы обнаруживают около 100 отдельных звезд в скоплении. Лучшее время года для наблюдения М67 из северных широт – конец зимы и ранняя весна.