Az M37 kettőscsillagai

 

A Szekeres, avagy Auriga csillagkép ilyenkor télen az éjszaka első felében figyelhető meg, magasan a fejünk felett. Az égi ötszög többek között három, fényes nyílthalmazt is rejt, amelyeket M 36, M 37, M38 néven ismerünk. Tavaly december elején gondoltam egy merészet, és mindhárom halmazról készítettem képeket az Utahi-i 431 mm-es CDK műszerrel. Az volt a célom, hogy a halmazokban fellelhető kettős és többszörös rendszereket mérjem és elemezzem ki a Gaia asztrometriai műhold DR3 adatbázisa segítségével. Az M 36 nyílthalmazon viszonylag gyorsan átrágtam magam, ennek eredményéről itt írtam. Most kb. egy hónappal a képek elkészülte után végére értem az M 37 halmaznak is. 

Az M 37, vagy "rendes" nevén NGC 2099, az Messier katalógus legnépesebb nyílthalmaza, ami kb. 500 tagot tartalmazhat, amelyből mintegy 150 csillag 12,5 magnitúdónál fényesebb. Gyakorlatilag ezeket észlelhetjük vizuálisan binoklikkal, vagy távcsövekkel. A halmazt Ch. Messier 1764-ben fedezte fel, és vette bele híres katalógusába. Innen az "M" jelölés a névben. A halmaz a galaxis magjának túloldalán, de pont velünk szemben helyezkedik el, korát 347 és 500 millió évre becsülik. Látszó átmérője 24 ívperc, ami a mintegy 4 500 fényéves távolságát figyelembe véve 23 fényév átmérőnek fel meg a térben. Égi koordinátái: 5h 52m 18s +32° 33′ 02".

Az első kép 2023. december 10-én készült a T21-es Utah-i "fényvödörrel" és a halmazt és közvetlen környezetét ábrázolja. Szépen látszik a csillagok "csomósodása a halmaz központja irányában.

Az M 37 nyílthalmaz.

A következő képen már piros karikákkal jelöltem a halmazban és környezetében található kettős és többes rendszereket.

Az M 37 kettős és többesrendszerei.

Az M 37 halmazban összesen 47 db katalogizált kettős és többes rendszert találhatunk, amely 104 párt tartalmaz, ezeket pedig 151 db csillag alkotja.

A halmaz kettőseinek legszorgalmasabb felfedezői Julius Scheiner  (SEI) és magyar amatőrtársunk Berkó Ernő (BKO) voltak. Külön öröm számomra, hogy a vizsgált 104 pár közül 49 viseli a BKO névkódot. Scheiner a XIX. század végén, Berkó Ernő pedig a XX. század végén kalandozott a halmazban. A mostani vizsgálatok során 14 db lehetséges, új párt találtam a már ismert rendszerekhez. 

Az egyes párokat több szempont alapján vizsgáltam meg. A csillagok között levő fizikai kapcsolat vizsgálata volt az elsődleges. Azt találtam, hogy a párok 89%-a, vagyis 93 pár, sorolható a biztosan fizikai kapcsolattal rendelkező párok közé és csak 11 pár mondható optikainak. Ezekben az esetekben a halmaz csillagát valamely, jellemzően a halmazon kívüli, "háttér" csillaggal mérték le.

Fizikai kapcsolatok eloszlása a halmazban.

Ha az egyes csillagok saját mozgásának viszonyát vizsgáljuk, azt láthatjuk, hogy a halmaz kettőseinek döntő többsége 86 pár, 83%, mutat közös saját mozgást (CPM), 5 pár hasonló saját mozgású (SPM) és 13 pár különböző saját mozgásúnak (DPM) minősíthető. Mondjuk, egy fiatal nyílthalmazban ez az eredmény nem meglepő!

Saját mozgások típusai.

Ha a fizikai kapcsolatokat vetem össze a sajátmozgásokkal, akkor azt találom, hogy a párok ismételten csak döntő többsége, 86 pár, azaz a párok 83%-a, mutat fizikai kapcsolatot a CPM mellett.

Fizikai kapcsolatok és a saját mozgások viszonyai.

Az elemzéskor kevés csillagról rendelkeztem színképosztályi besorolással, ezért a felszíni hőmérsékletük alapján megbecsültem a lehetséges színképosztályukat. Azt láttam, hogy az igen forró, "A" színképosztályba a csillagok 55 %-a, 83 db sorolható. Ez megegyezni látszik a halmaz korára vonatkozó becslésekkel.

Színképi osztályok eloszlása.

A csillagok eloszlását a HRD-n az alábbi ábra mutatja. Jól látható, hogy a csillagok zöme a fősorozat derekánál foglal helyet.

Az M 37 párjainak HRD-je.

A kettőscsillagok vizsgálata segít az M 37 távolságának meghatározásában is. Ehhez nem az egyes csillagok Földtől való távolságát, hanem az egyes párok súlyozott távolságát vettem figyelembe az integrált magnitúdó függvényében (Lásd még extinkció jelensége).

A párok Földtől mért távolságai.

A fenti ábrán jól látszik, hogy kb. 1 500 parsecnél (4 890 fényév)  rajzolnak ki egy vízszintes vonalat a vizsgált párok. A halmaz hozzánk legközelebb eső párja 1 207 parsec (3 934 fényév) a legtávolabbi pedig 1 749 parsec (5 700 fényév) távolságban helyezkedik el. Ezek alapján az M 37 nyílthalmaz átlagos, Földtől való távolságát 1 478 parsecnek ( 4 817 fényévnek) vehetjük, ami jó 300 fényévvel van távolabb az eddig megállapítottaktól.