Csillagpopulációk

Fejlettségük és spektrális tulajdonságaik alapján a csillagokat különböző csillagpopulációkba soroljuk.

A csillagpopulációk bevezetése

Az Androméda-köd vizsgálata közben egy német-amerikai csillagász, Walter Baade (1893-1960) úgy találta, hogy a galaxis magjának és a spirálkarjának csillagai között alapvető fizikai különbség van. Míg a spirálkarokban elsősorban korai színképtípusú, nagyon fényes csillagok vannak, amelyek főként fiatal nyílthalmazokba csoportosulnak, a mag környékén különböző színképosztályú óriáscsillagok találhatóak. E megfigyelések alapján Baade 1944-ben a csillagokat sematikusan két csoportba osztotta, amelyeket „csillagnemzetségeknek” vagy csillagpopulációknak nevezett.

A Baade-féle populációhoz tartoznak például a fiatal O és B színképosztályú óriáscsillagok, valamint a fiatal nyílthalmazok tagjai. Összetételükre jellemző, hogy nagy mennyiségben tartalmaznak nehéz elemeket. A Tejútrendszer esetében ebbe a csoportba tartozik a Nap is.

A II. populációhoz sorolta az óriáscsillagokat és a szubtörpéket, amelyek a galaxis központi részén helyezkednek el. Ezek az objektumok egyébként ezen a tartományon kívül is megtalálhatóak, például gömbhalmazokban, amelyek a csillagrendszer centruma körüli gömbszimmetrikus térrészben helyezkednek el. Összetételükre jellemző, hogy kis mennyiségben tartalmaznak nehéz elemeket.

A későbbi megfigyelési eredmények megkövetelték a Baade-féle rendszer kibővítését a III. populációval, amely elsősorban szupermasszív csillagokat tartalmaz.

Napjainkban már létezik a populációkon belüli felosztás is:

1. Extrém I. populáció: (O és B csillagok, δ Cephei változók, T Tauri csillagok, óriáscsillagok) csillagközi gáz- és porködök környezetében, nyílthalmazokban, és a spirálgalaxisok spirálkarjaiban helyezkednek el.
2. Idősebb I. populációs csillagok: A színképosztályba sorolható csillagok, óriáscsillagok, színképükben erős fémvonalak találhatóak.
3. Korongpopuláció: fényes vörös óriások, nóvák, planetáris ködök, a Tejútrendszer magjában lévő csillagok. Színképük halványabb fémvonalakat tartalmaz.
4. Átmeneti II: populáció: rövid periódusú Mira változócsillagok, runaway csillagok – azaz olyan csillagok, amelyeknek a fősíkra merőleges sebességkomponense nagyobb, mint 30 km/s.
5. Halvány II. populáció: RR Lyrae változócsillagok, szubtörpék, gömbhalmazok csillagai.
6. III. populáció: A Világegyetemben feltehetőleg keletkezett első csillagok, jelenleg csak elméleti kategória, mert ilyen csillagokat még nem ismerünk.

Ennek a sorrendnek megfelelően az egyes populációk egyre kevésbé koncentrálódnak a Tejútrendszer síkjában. Az egyes populációkhoz tartozó csillagok közepes távolsága a fősíktól 120-ról 2000 parszekre (rövidítve: pc) nő. Ezen túlmenően a fenti sorrend egyben kor szerinti sorrend is. Az extrém I. populáció csillagainak átlagos életkora 100 millió év, míg a halo második populációs csillagainak átlag életkora elérheti akár a 12-13,7 milliárd évet is.

Populáció	Extrém I.	Idősebb I.	korongpopuláció	Átmeneti II.	Halobeli II.
Átl. táv. a szimmetriasíktól	120 pc	160 pc	400 pc	700 pc	2000 pc
Fém / hidrogén arány	0,03	0,02	0,01	0,01	0,001
Kor (év)	< ·108	·109	3·109	5·109	6·109
Összesített tömeg	2·109	5·109	4,7·1010	4,7·1010	1,6·1010
legfényesebb csillagok	- 8m	- 8m	- 3m	- 3m	- 3m

Az Tejútrendszer egyes csillagpopulációinak néhány, számokkal kifejezhető tulajdonsága. (A távolság parszekben (pc), a populációk tömege naptömegben van kifejezve.)

Lásd még

• asztrofizika - A csillagok állapothatározói
• Hertzsprung-Russell diagram - Összefüggés a csillagok állapothatározói között
• galaxis - A különböző típusú galaxisok felépítése
• csillagászati színképosztályozás