大揭秘:年輕的恆星如何出現在年老星團中的

2020-07-06 天文在線

宇宙大揭秘:年老星團中的年輕恆星從何而來

大揭秘:年輕的恆星如何出現在年老星團中的

圖解:NGC 6752 (來源:歐洲航天局、哈勃和美國國家航空航天局)


如果您想知道星團的年齡,您要做的就是測定該星團中的天體的顏色和亮度。

大揭秘:年輕的恆星如何出現在年老星團中的

圖解:麥哲倫雲巡天(來源:歐洲南方天文臺/ M.-R. Cioni/天文可見光及紅外巡天望遠鏡)

最熱,最明亮和最藍的恆星以最快的速度燃燒其燃料,因此,當它們消失時,您就知道該星團正在老化。

大揭秘:年輕的恆星如何出現在年老星團中的

圖源:歐洲南方天文臺/歐洲南方天文臺設於智利拉西拉天文臺的MPG / ESO 2.2米望遠鏡上的廣角成像儀

在天文學中,我們稱這種顏色-亮度關係為赫羅圖,你可以通過「拐點」得知星團的年齡。

大揭秘:年輕的恆星如何出現在年老星團中的

圖源:克里斯多福•圖特,《自然》478,331–332(2011)

但是令人驚訝的是,這些年老星團中經常會出現更藍,更亮,更熱的恆星!

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圖源:美國國家航空航天局,歐洲空間局和弗朗切斯科·費拉羅(博洛尼亞天文臺)

即使並沒有跡象表明最近有恆星形成事件,也經常會發現這些藍離散星。

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圖源:美國國家航空航天局,歐洲空間局和弗朗切斯科·費拉羅(博洛尼亞大學)

長期以來,我們認為偶爾出現的兩個低質量恆星合併後會形成一顆質量較重的藍星。但還有另一種可能。

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圖解:藍離散星(來源:美國國家航空航天局,歐洲空間局,W•克拉克森(印第安納大學和加州大學洛杉磯分校)和K.薩胡(STScl))

在雙星系統中,密度更大,重量更大的恆星可以虹吸其伴星,將其剝離成白矮星。

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圖源:美國國家航空航天局,歐洲空間局和A•費爾德 (STScI).

科學家娜塔莉·戈斯內爾(Natalie Gosnell)研究了年老的疏散星團NGC188。在21個藍離散星中,有7個有白矮星伴星。

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圖源:K.加曼尼, F. 哈澤,美國國家光學天文臺/大學天文研究聯合組織

天文學家們結合較早的研究,重新審視了藍離散星。

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圖源:哈勃/歐洲空間局/美國國家航空航天局 哈勃舊版存檔,維基非會員用戶Fabian RRRR,顏色校正:E.Siegel

別被騙了:這些星星雖然看起來年輕,實際上卻要老很多。

恆星是一種由發光球體的等離子體,通過其自身重力維繫在一起的天體。夜間,從地球上肉眼可以看到許多其他恆星,由於它們與地球之間的距離很遠,遠遠望去,它們是天空數個固定的發光點。古往今來,最顯眼的恆星被分為星座和星組,其中最亮的星得以冠名。天文學家已經彙編了星表,以識別已知的恆星並提供標準化的恆星編號。可見宇宙大約含有1024顆恆星。但大多數恆星從地球上用肉眼看不到,包括我們銀河系之外的所有恆星。

在其生命中,至少有一段時間,恆星會發光,這是由於氫的熱核聚變進入其核心中的氦,從而釋放出能量橫穿恆星內部,然後輻射到外太空。在恆星的一生中,幾乎所有比氦重的天然元素都是由恆星的核合成產生的,而對於某些恆星,爆炸時產生的超新星核合成也會產生此類天然氣。恆星在其生命末期也可能包含退化的物質。天文學家可以通過觀測恆星在太空中的運動,光度和光譜來判定恆星的質量,年齡,金屬性(化學成分)和許多其他特性。一顆恆星的總質量是決定其演化和最終命運的主要因素。恆星的其他特徵(包括直徑和溫度)也會在其一生發生變化,而恆星的環境會影響其旋轉和運動。繪製的反映許多恆星的溫度與其亮度的關係的圖被稱為赫羅圖。在該圖上繪製特定的恆星可以確定該恆星的年齡和演化狀態。

作者:Ethan Siegel

FY:柒月未央

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