Гиады (звёздное скопление)

Звёзды Гиад отмечены розовым цветом. На изображении видны протяжённые приливные хвосты

Центральная, наиболее плотная часть скопления имеет диаметр около 10 световых лет (3 парсек). Приливной радиус скопления, до которого оно способно удерживать звёзды гравитацией, примерно равен 9 парсекам, но объекты, относящиеся к скоплению, обнаруживаются и на значительно больших расстояниях[4][6]. Внутри приливного радиуса заключена масса около 275 M_⊙, а общая масса Гиад составляет 435 M_⊙, хотя точность измеренных значений массы невелика: на точное значение массы может влиять, например, количество двойных систем в скоплении[8].

В скоплении отчётливо выражена сегрегация масс: звёзды с различными массами в равной степени представлены в центральной части скопления, но на периферии наблюдаются в основном маломассивные звёзды[9].

У Гиад наблюдаются выраженные «приливные хвосты» (англ. tidal tail), которые трудно обнаружить у других рассеянных скоплений ― протяжённые группы звёзд, покинувшие скопление под воздействием потенциала Галактики. Приливных хвостов два и они направлены в разные стороны: один, заметно более выраженный ― в направлении на центр галактики, другой ― в противоположном направлении. Самые далёкие звёзды приливных хвостов находятся в 800 парсеках от скопления; о принадлежности их к скоплению в прошлом свидетельствует сходство движения этих звёзд с движением Гиад[8]. Само скопление, даже без учёта приливных хвостов, имеет эллипсоидальную форму[1].

Наиболее яркие звёзды центральной части Гиад. Красным цветом отмечены звёзды-гиганты, синим — звёзды главной последовательности

Всего известно более 700 звёзд, относящихся к скоплению, наиболее массивные из которых имеют массу около 2,6 M_⊙: звёзды большей массы уже закончили свою эволюцию за время жизни скопления. Масса звёзд на точке поворота составляет 2,2 M_⊙ и они имеют спектральный класс A[10], а четыре наиболее массивных звёзды стали красными гигантами, которые сжигают гелий в ядре и находятся в красном сгущении[11]. Также известно девять белых карликов, принадлежащих скоплению[12], и 27 коричневых карликов[9].

Функция масс звёзд скопления для масс менее 2,6 M_⊙ не совпадает с таковой в окрестностях Солнца: в Гиадах гораздо меньше маломассивных звёзд по сравнению с массивными, чем в окрестностях Солнца. Это объясняется сегрегацией масс, из-за которой маломассивные звёзды чаще оказывались на периферии скопления и чаще покидали скопление, чем массивные. Оценки металличности звёзд в Гиадах варьируются от приблизительно солнечной до превышающей солнечное значение на на 40 %[8][9].

Около четверти звёзд скопления наблюдаются в рентгеновском диапазоне, но ожидается, что, по крайней мере, слабое рентгеновское излучение создают и остальные звёзды. У нескольких звёзд замечены изменения яркости в рентгеновском диапазоне — все эти звёзды являются красными карликами, их переменность, скорее всего, объясняется вспышками[13].

Среди звёзд скопления примечательны, например, Эпсилон Тельца — красный гигант, у которого известна экзопланета с массой более 7 M_J[11], а также затменная двойная звезда HD 27130[14].

Анимация собственного движения Гиад в течение 600 тысяч лет в виде стереограммы

У звёзд Гиад хорошо известно собственное движение, составляющее около 115 миллисекунд дуги в год, а их лучевая скорость равна примерно 44 км/с. Звёзды скопления движутся в направлении точки со склонением +9,1° и прямым восхождением 6^h08^m. Эти данные позволяют применять метод движущегося скопления и достаточно точно определять расстояние до Гиад[7][15][16]. Известно, что 800 тысяч лет назад Гиады были на минимальном расстоянии от Солнца ― около 60 световых лет[2].

Скопление является частью потока Гиад — множества звёзд, не сгруппированных в пространстве, но движущихся в Галактике с похожими скоростями. Хотя часть потока составляют звёзды, покинувшие Гиады в прошлом, таких объектов меньшинство: около 15 % от общего числа звёзд в потоке. Остальные звёзды сформировались вне Гиад, но, вероятно, в той же волне плотности, что и скопление[10][17].

Оценки возраста Гиад, сделанные разными методами, немного различаются, но в основном лежат в диапазоне 600—700 миллионов лет, чаще — около 650 миллионов лет[8][9]. Это значение близко к возрасту скопления Ясли, что, с учётом сходства движений Яслей и Гиад, может указывать на их рождение из одного гигантского молекулярного облака[18].

При формировании масса скопления была гораздо больше нынешней и составляла около 1230 M_⊙. Средний темп потери массы скоплением составлял 1,4 M_⊙ за миллион лет[8]. За это время Гиады потеряли значительную часть звёзд, причём основные потери пришлись на маломассивные звёзды поздних спектральных классов: в границах приливного радиуса скопления от первоначального количества осталось 25 % звёзд класса G, 18 % звёзд класса K и 10 % звёзд класса M[9]. С учётом того, что скорость распада увеличивается с потерей скоплением массы, Гиады перестанут быть гравитационно связанными за следующие 30 миллионов лет или даже меньший срок. К этому моменту они необязательно удалятся друг от друга, но под действием приливных сил Галактики станут покидать область, где было скопление[19].