近期,銀河系中最大的恆星團吞噬了一個較小的星團,天文學家肯定

2020-11-08 沐春風LEE

這張紅外圖像的寬度為3.2光年,顯示了銀河系核心巨大恆星團的中心區域,距地球約27,000光年。

銀河系的核心有兩個巨大物質團,即最大的黑洞和圍繞著黑洞的數千萬個恆星團。它們比銀河系中的任何其它恆星團都更密集,質量更大。恆星團中的大多數恆星在距銀河系中心僅20光年內發光。它們的總重約為太陽的2500萬倍。新的觀察結果表明,這種「核恆星團」發出的光大多歸功於另一大星團。甚至是一個很小的星系,這些星團被主星團吞沒了。

核星團存在於許多星系中,是宇宙中最密集的星團。天文學家們正在努力弄清楚這些聚集是如何被擠滿的,以及它們是如何給星系中心的巨大黑洞餵食的。
為了了解銀河系的核心,加州大學洛杉磯分校的天文學家杜和他的同事們在距離銀河系中心五光年的範圍內,觀察到大約700個紅色巨星。由於地球和銀河系中心之間的塵埃阻擋了恆星的可見光,所以天文學家利用紅外波長進行研究,該波長可以更好地穿透塵埃。

杜說:「我們注意到我們的數據非常奇怪,那就是金屬含量少於我們的太陽的恆星,它的運動似乎不同於金屬含量更多的恆星。」
研究小組發現,核恆星團中大約有7%的恆星,繞銀河系中心旋轉的速度比其同伴快,並且繞不同的軸旋轉。紅外波長的數據表明,這種快速旋轉的星團其金屬含量僅為太陽的30%。相比之下,核恆星團中的大多數其他恆星所含金屬比太陽還要多。
杜說:「這一發現表明,至少有一些核星團是由吸入的物質形成的。」

一個貧金屬恆星,簇數上千光年的星系核心可能沉入主星團。墜落的星團是動摩擦的受害者,該過程可以改變星團穿過太空的路徑。在此過程中,繞行星團的引力吸引了在其後形成尾流的物質。然後,這種物質的重力向後拉動,使星團越來越靠近銀河系中心。
新澤西普林斯頓高級研究學院的天體物理學家斯科特·特雷梅恩說:「到目前為止,我認為最自然的解釋是,恆星確實來自不斷旋轉的星團。」
在一項伴隨研究中,德國海德堡大學的一個團隊用計算機進行模擬,以模擬落入銀河系核恆星團的恆星團,以解釋新的觀測結果。這些模擬表明,這種事件發生的時間不到30億年前,而被吞噬的恆星團的質量大約是太陽的100倍。這個質量相當於銀河系中最大的球狀星團歐米茄半人馬座,這是一種密集的恆星群,但沒有核恆星群那麼極端。

儘管如此,許多核恆星團的其他恆星可能已經誕生在銀河系中心。科學家們不能排除被吞噬的受害者是矮星系。矮星系和球狀星團都可以擁有相似數量的恆星。但是它們的恆星具有不同的化學元素比率,因此未來對核恆星團的觀測可能能夠區分這兩種情況。

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