Почему шаровые скопления не схлопываются?

[Arsentiy]

Я что-то не пойму: Луна не падает на Землю, потому что находится в равновесии между центробежной силой и гравитацией. Для этого нужно вращение. А в ШС разве есть какое-либо вращение?

Там каждая звезда вращается вокруг центра масс скопления по своей собственной траектории.

Интересно, что их так заставляет вращаться, да ещё по траектории (я так понял, по особой траектории, а не по орбите)?

По той же причине, что тяжелые частицы в жидкости опускаются вниз.

И где в ШС низ? И почему менее тяжёлые не опускаются? Мне кажется более правильно на это ответили учёные, наблюдающие за ШС на практике:

Явление называется "сегрегацией по массам" и оно почти обнаружено. Нужна большая статистика по ШС.
http://pub.tagora.grani.ru/Society/Science/m.113447.html

Цитата из статьи по вышеприведённой ссылке:
"Космический телескоп "Хаббл" (Hubble Space Telescope) позволил международной группе астрономов получить первые надежные наблюдательные свидетельства в пользу теории, согласно которой в шаровых скоплениях протекают процессы так называемой "сегрегации по массам" (mass segregation). В результате такой сегрегации более массивные звезды постепенно замедляют свое движение и оказываются ближе к центру скопления, ну а более легкие набирают скорость и сдвигаются к периферии."
То есть Шаровые Скопления рассеиваются, -только, более массивные звёзды замедляют своё движение от центра, а более лёгкие увеличивают.

[Balancer]

А в поле тяжести процентное содержание более тяжёлых молекул уменьшается с высотой

В тех зонах, где МКТ нормально работает (до 80км) атмосфера совершенно гомогенна. А дальше уже начинает работать всякая физхимия и взаимодействие с окружающей средой (солнечный ветер, вообще, излучения разные, межзвёздный водород) — там начинается смещение к лёгким молекулам.

[Крупин]

А в поле тяжести процентное содержание более тяжёлых молекул уменьшается с высотой

В тех зонах, где МКТ нормально работает (до 80км) атмосфера совершенно гомогенна. А дальше уже начинает работать всякая физхимия и взаимодействие с окружающей средой (солнечный ветер, вообще, излучения разные, межзвёздный водород) — там начинается смещение к лёгким молекулам.

    Это так, но это эффект конвекции. Посмотрите статью о барометрической формуле:

http://ru.wikipedia.org/wiki/%C1%E0%F0%EE%EC%E5%F2%F0%E8%F7%E5%F1%EA%E0%FF_%F4%EE%F0%EC%F3%EB%E0

в которой говорится:

Барометрическая формула показывает, что плотность газа уменьшается с высотой по экспоненциальному закону. Величина -m_0g\frac{h-h_0}{kT}, определяющая быстроту спада плотности, представляет собой отношение потенциальной энергии частиц к их средней кинетической энергии, пропорциональной kT. Чем выше температура T, тем медленнее убывает плотность с высотой. С другой стороны, возрастание силы тяжести mg (при неизменной температуре) приводит к значительно большему уплотнению нижних слоев и увеличению перепада (градиента) плотности. Действующая на частицы сила тяжести mg может изменяться за счёт двух величин: ускорения g и массы частиц m.

Следовательно, в смеси газов, находящейся в поле тяжести, молекулы различной массы по-разному распределяются по высоте.

[Balancer]

Следовательно, в смеси газов, находящейся в поле тяжести, молекулы различной массы по-разному распределяются по высоте.

Ладно, убедили. Но в жидкости тогда должно быть то же самое. И со дна Марианской впадины можно добывать тяжёлую воду

[xd]

Где-то читал, что на глубине действительно дейтериевая и тритиевая вода имеет бОльшую удельную концентрацию. К сожалению, не помню источника, давно это было.

[Dem]

Интересно, что их так заставляет вращаться, да ещё по траектории (я так понял, по особой траектории, а не по орбите)?

Не по орбите потому что масса не точечная, чем звезда ближе к центру - тем больше других звёзд тянут её наружу.

То есть Шаровые Скопления рассеиваются, -только, более массивные звёзды замедляют своё движение от центра, а более лёгкие увеличивают.

Увеличивают недостаточно чтобы улететь.
кроме того, раз они более легкие - то и тормозятся межзвёздной средой сильнее.

[Arsentiy]

Увеличивают недостаточно чтобы улететь.
кроме того, раз они более легкие - то и тормозятся межзвёздной средой сильнее.

Как-то не стыкуется. Наблюдатели пишут: "более массивные звезды постепенно замедляют свое движение и оказываются ближе к центру скопления, ну а более легкие набирают скорость и сдвигаются к периферии", а вы говорите, наоборот: "лёгкие - тормозятся сильнее"? Хотя, откуда они взяли, что одни - тормозятся, другие - разгоняются? Когда из исследования видно только одно - крупные удаляются от центра медленнее, чем мелкие. Причём движутся к периферии, понимаете? Ничего не сказано про движение звёзд к центру! Если бы они вращались вокруг центра (масс), то вид с боку, дал бы картинку - движение в Афелий (к периферии), движение в Перигелий (к центру). Шаровое Скопление расширяется!

[Крупин]

     Шаровые скопления ни расширяются, ни сжимаются, поскольку имеется баланс между средней кинетической и средней потенциальной энергиями. Просто с течением времени система постепенно идёт к состоянию "термодинамического (статистического) равновесия", при котором окончательно установится некоторое процентное содержание лёгких и тяжёлых звёзд, зависящее от радиуса.

     Такая же примерно ситуация и в звезде, где устанавливается равновесие между силами гравитации, стремящимися сжать звезду и силами давления, возрастающими с температурой (средней кинетической энергией). если бы звезда немного сжалась - температура бы, а следовательно, давление повысились бы и вернули звезду к прежнему положению. И обратно, при расширении звезды давление падает и силы гравитации восстанавливают статус кво.

     Так и с ШС - вздумай они расширится или сжаться, возникнет дисбаланс между гравитацией и кин. энергией и система вернётся к прежнему состоянию.

     Взаимосвязь между средними кинетической и потенциальной энергиями даётся теоремой вириала:

http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%92%D0%B8%D1%80%D0%B8%D0%B0%D0%BB

В частном случае, когда соответствующая силе потенциальная энергия взаимодействия V(r) пропорциональна n-й степени расстояния между частицами r, вириальная теорема принимает простую форму

Другими словами, удвоенная средняя полная кинетическая энергия T равна n-кратной средней полной потенциальной энергии U.

Значение теоремы о вириале состоит в том, что она позволяет вычислить среднюю полную кинетическую энергию даже для очень сложных систем, что бросает вызов точным решениям, которые рассматривает, например, статистическая механика. Например, теорему о вириале можно использовать, чтобы вывести эквипарциальную теорему (теорема о равномерности распределении энергии по степеням свободы) или вычислить предел Чандрасекара для устойчивости белого карлика.

[Klapaucius]

     Шаровые скопления ни расширяются, ни сжимаются, поскольку имеется баланс между средней кинетической и средней потенциальной энергиями. Просто с течением времени система постепенно идёт к состоянию "термодинамического (статистического) равновесия", при котором окончательно установится некоторое процентное содержание лёгких и тяжёлых звёзд, зависящее от радиуса.

Шаровые скопления, пусть и очень медленно, но должны постепенно терять звёзды. При близких прохождениях (и особенно при прохождении дисков галактик) изредка неизбежны гиперболические траектории. Оставшаяся система, уменьшаясь по массе, должна или сжиматься, или терять в плотности и скоростях звёзд ("температуре"). Скорее всего имеют места оба процесса, но первый выглядит предпочтительнее, много масштабнее, исходя из того, что старые шаровые скопления существуют. Причём как довольно плотные и большие объекты.

[xd]

Но время, за которое это происходит, мало по сравнению со временем жизни скоплений.

[Klapaucius]

Если бы оно было мало, шаровых скоплений по крайней мере в нашей Галактике уже не было бы
Скорее наоборот такое характерное время рассеяния велико, и несмотря на потерю звёзд шаровые скопления можно в первом приближении считать замкнутыми системами. Хотя, возможно, когда они были молодыми, выглядели заметно по-другому. Больше (по кол-ву звёзд, суммарной массе), ярче (ну это понятно, гиганты "вымерли"), с несколько другой плотностью (скорее большей, но не факт).

[Dem]

Как-то не стыкуется. Наблюдатели пишут: "более массивные звезды постепенно замедляют свое движение и оказываются ближе к центру скопления, ну а более легкие набирают скорость и сдвигаются к периферии", а вы говорите, наоборот: "лёгкие - тормозятся сильнее"?

Это два разных процесса, идущих одновременно.
При гравитационных взаимодействиях звёзд - происходит обмен импульсом, тяжёлые оседают к центру.
При взаимодействии звёзд с окружающим веществом - они тормозятся за счёт приливных сил.
Т.е. происходит постепенное "остывание" скопления. Конечным этапом будет скорей всего образование ЧД и поглощение ей звёзд скопления
Микрогалактика

[xd]

Конечным этапом будет скорей всего образование ЧД и поглощение ей звёзд скопления

Ага, через несколько вечностей.

[VimanaPro]

Конечным этапом будет скорей всего образование ЧД и поглощение ей звёзд скопления

Может быть наооборот, ШС - микрогалактики, в раннем возрасте "потерявшие " свою центральную ЧД ?

[Крупин]

Конечным этапом будет скорей всего образование ЧД и поглощение ей звёзд скопления

Может быть наооборот, ШС - микрогалактики, в раннем возрасте "потерявшие " свою центральную ЧД ?

   В результате аннигиляции с Белой Антидырой.

[L_Pt]

Я что-то не пойму: Луна не падает на Землю, потому что находится в равновесии между центробежной силой и гравитацией. Для этого нужно вращение. А в ШС разве есть какое-либо вращение?

Там каждая звезда вращается вокруг центра масс скопления по своей собственной траектории.

Интересно, что их так заставляет вращаться, да ещё по траектории (я так понял, по особой траектории, а не по орбите)?

Сила гравитации от всех остальных звезд скопления и заставляет.

Выше уже приводили анимацию траекторий в системе из трех равнозначных тел:

Вот потому что у них там регулярны близкие прохождения звезд возле друг друга, орбиты регулярно изменяются.
И да, менее массивные звезды чаще при этом получают большую скорость и оказываются на периферии скопления.

[VimanaPro]

   В результате аннигиляции с Белой Антидырой.

В результате изменения (быстрого в раннем возрасте) буквы G

[slonougam]

Вопрос темы можно расщепить на два. 1) Почему  ШС не схлопываются в точку? Этот, немного ,обсудили.
2)Почему  ШС не схлопываются в лепёшку или нечто подобное - плоское?   А многие галактики уплощаются заметно.

Т.е. происходит постепенное "остывание" скопления. Конечным этапом будет скорей всего образование ЧД и поглощение ей звёзд скопления
Микрогалактика

Из этого можно понять, что ШС и галактики имеют немало общих черт. Так почему многие галактики -скопления звёзд из сферических объектов становятся сплющенными, подобно нашей Галактике, а шаровые скопления - скопления звёзд, остаются шариками.

[VimanaPro]

Из этого можно понять, что ШС и галактики имеют немало общих черт. Так почему многие галактики -скопления звёзд из сферических объектов становятся сплющенными, подобно нашей Галактике, а шаровые скопления - скопления звёзд, остаются шариками.

Вы затронули достаточно серьёзную проблему. В качестве первого приближения предположим, что интенсивно гравитирующие материальные объекты создают не сферическое (убывающее по закону квадрата расстояния) а и эллипсоидное (СтрелецА, Цвикки) и дискообразное (спиральки) геометрическое место точек с одинаковыми грав.потенциалами.

[xd]

Звучит как чушь какая-то.