哈勃揭示16萬光年外，大麥哲倫星雲中星團是「動態老化」的！

2020-10-18 博科園

就像同齡人在外表和形狀上會有很大的不同一樣，星星或恆星聚集體的集合（星團）也是如此。哈勃太空望遠鏡的新觀測表明，在星團的演化過程中，僅僅按時間順序排列的年齡並不能說明完整的故事。先前對星團形成和演化的研究表明，這些系統在形成時往往是小型和緻密的，然後隨著時間推移膨脹成為大小兩種規模的星團。在大麥哲倫星雲(LMC)星系中，新哈勃觀測增加了我們對LMC中星團大小如何隨時間變化的理解。

星團是許多(百萬為單位)恆星的聚集體，也是活躍的系統，其中恆星之間的相互引力相互作用會隨著時間推移改變星團結構(天文學家稱之為「動態老化」)。由於這種相互作用，重恆星傾向於逐漸向星團的中心區域下沉，而低質量的恆星則可以逃離系統。這導致星團核心在不同的時間尺度上逐漸收縮，這意味著具有相同時間年齡的星團由於其不同的「動態年齡」，在外觀和形狀上可能會有很大的不同。大麥哲倫星雲位於離地球近16萬光年的地方，是銀河系的一個衛星星系。

大麥哲倫星雲擁有覆蓋廣泛年齡的星團。這與銀河系不同，銀河系主要包含較老的星團。在大麥哲倫星雲中觀察到的星團大小隨年齡變化的分布非常令人費解，因為年輕的星團都是小型的，而最古老的系統既有小的也有大的。所有的星團，包括那些在大麥哲倫星雲中的星團，都被發現擁有一種被稱為「藍離散星」的特殊類型，充滿活力的恆星。在某些情況下，恆星會收到額外的燃料，使它們膨脹起來，並大大地使它們變得明亮。

如果一顆恆星從鄰居那裡拉出物質，或者它們相撞，就會發生這種情況。作為動態老化的結果，較重的恆星隨著星團老化而向星團中心下沉，這一過程類似於沉降，稱為「中心分離」。藍離散星是明亮的，這使得它們相對容易觀察，並且有很高的質量，這意味著它們受到中心分離的影響，可以用來估計星團的動態年齡。研究團隊使用哈勃太空望遠鏡觀察了五個(同時代)不同大小的老大麥哲倫星雲星團中的藍離散星，並成功地按照動態年齡對它們進行了排序。

研究證明了不同的星團結構，是由於不同程度的動態老化造成：儘管它們是在同一宇宙時間誕生，但它們的物理形狀不同。這是首次在大麥哲倫星雲星團中測量到動態老化的影響。這些發現為進一步的研究提供了有趣領域，因為它們揭示了一種新穎而有價值的方式來觀測大麥哲倫星雲星團的觀察模式，為大麥哲倫星雲星系中的星團形成歷史提供了新線索，其研究成果發表在《自然天文學》期刊上。

博科園｜研究/來自：ESA /哈勃信息中心

參考期刊《自然天文學》

DOI: 10.1038/s41550-019-0865-1

博科園｜科學、科技、科研、科普

關注【博科園】看更多大美宇宙科學

相關焦點

  • 16萬光年外,大麥哲倫星雲中星團是「動態老化」的!
    先前對星團形成和演化的研究表明，這些系統在形成時往往是小型和緻密的，然後隨著時間推移膨脹成為大小兩種規模的星團。在大麥哲倫星雲(LMC)星系中，新哈勃觀測增加了我們對LMC中星團大小如何隨時間變化的理解。
  • 哈勃望遠鏡拍攝到:創造恆星的景象!距離我們才16萬光年遠
    哈勃太空望遠鏡拍攝到創造恆星的景象，位於著名狼蛛星雲的郊區附近。這個由氣體和塵埃組成的星雲，以及它周圍許多年輕的大質量恆星，是研究大質量恆星誕生的完美實驗室。在這張由NASA/ESA哈勃太空望遠鏡拍攝的照片中，明亮的粉紅色星雲和圍繞著它年輕的恆星被命名為LHA 120-N150。
  • 距地20萬光年大麥哲倫星雲發現「隱藏寶藏」
    距地20萬光年大麥哲倫星雲發現「隱藏寶藏」 　　距離地球20萬光年的大麥哲倫星雲是銀河系的衛星星系，其中恆星形成區的明亮星光如同萬花筒　　據國外媒體報導，科學家在距離地球大約20萬光年的大麥哲倫星雲處發現了新的恆星形成跡象，作為銀河系的衛星星系，大麥哲倫星雲在前者引力的作用下形成拉長狀外觀，並圍繞著銀河系，其中的氣體雲發生摺疊坍縮後演化出新的恆星。
  • 16萬光年外的麥哲倫星云為什麼沒有被列在科德韋爾深空天體表之中
    南半球的觀察員可以看到大麥哲倫星雲（左）和小麥哲倫星雲（右）。大的星雲有一條顯著的光帶，用雙筒望遠鏡可以很容易就發現它。（圖片來自藤井明）大小麥哲倫星雲——銀河系裡的兩個壯觀的、肉眼可見的伴星系——是非常值得關注的。實際上，南半球的土著居民在古代就已經能夠辨認出它們了。
  • 大麥哲倫星雲東側邊緣的「蜘蛛星雲」,包含歷史上最著名的超新星
    ，今天我們就來聊聊位於大麥哲倫星雲東側邊緣的「蜘蛛星雲」。蜘蛛星雲此外，還有一種情況，就是由於銀河系外的河外星系，由於距離地球十分遙遠，所以在地球上進行觀測的時候比如最著名的就是銀河系的鄰居「仙女星系（M31）」，就一直被稱為「仙女座大星雲」。所以，實際上大麥哲倫星雲指的是「大麥哲倫星系」，屬於銀河系的伴飛星系。「蜘蛛星雲」位於南半球的天空中，北半球大部分地區都不能觀測到，蜘蛛星雲位於大麥哲倫星雲的東北部邊緣，形狀十分像是一隻淡紅色蜘蛛，發現於1880年。
  • 哈勃望遠鏡以對大麥哲倫星雲壯觀的一瞥
    為了紀念哈勃太空望遠鏡於1990年4月24日發射30周年，美國國家航空航天局和歐洲航天局發布了一張壯觀的照片，這張照片顯示了大麥哲倫星雲中一個巨大的恆星形成區域，距離地球約16.3萬光年。上部紅色星雲(NGC 2014)的中心是一群巨大的恆星，它們產生強大的太陽風，塑造周圍的物質，同時強烈的紫外線輻射加熱稠密的氣體雲。藍色星雲(NGC 2020)是由一顆比太陽亮20萬倍的恆星在一系列噴發中吹離其外層大氣而形成的。
  • 大麥哲倫星雲現慢版旋轉木馬場景
    據新華社華盛頓2月18日電 （記者林小春）銀河系「鄰居」大麥哲倫星雲的中心正呈現慢動作版本的旋轉木馬場景。根據18日公布的哈勃太空望遠鏡測量結果，它旋轉一圈的時間為2.5億年，與太陽系圍繞銀河系中心公轉的周期相當。這也是科學家首次利用哈勃望遠鏡精確測定一個星系的旋轉速度。　　大麥哲倫星雲距地球約17萬光年。
  • 德國X射線望遠鏡傳回首批圖像,展示大麥哲倫星雲超新星遺蹟
    德國馬克斯·普朗克地外物理研究所22日發布德國X射線空間望遠鏡「eROSITA」傳回的首批圖像，揭示了隱藏的宇宙之美。該望遠鏡觀測項目有望讓人們更好地了解宇宙的演化。此次發布的X射線圖像展示了鄰近銀河系的大麥哲倫星雲以及距地球約8億光年的兩個星系團。圖像中，大麥哲倫星雲呈圓形紅色結構，裡面的超新星遺蹟清晰可見；代號為A3391和A3395的兩個星系團呈藍綠色，正在發生相互作用。「我們的望遠鏡傳回的首批圖像揭示了隱藏的宇宙之美。」項目負責人彼得·普雷德爾說。
  • 大麥哲倫星雲:附近的衛星矮星系
    大麥哲倫星雲（LMC）是銀河系的衛星矮星系，是距離地球最近的星系之一。距地球約163,000光年，矮星系在南半球的天空看起來像一片微弱的雲。它位於Dorado和Mensa星座的邊界。LMC及其伴侶小麥哲倫雲（SMC）都以探險家費迪南德麥哲倫的名字命名 。
  • 科學家首次精確測得地球與大麥哲倫星雲間距離
    大麥哲倫星雲距離地球16300光年，更精確地說是49.97千秒　　研究者通過觀察罕見的近雙星得出距離計算結果　　大麥哲倫星雲是距離地球最近的星系大麥哲倫星雲距離地球16300光年，更精確地說是49.97千秒。大麥哲倫星雲屬於矮星系，如同月球繞地球公轉一般，其緩慢地圍繞銀河系運行。據悉，哈勃望遠鏡觀測到，巨大的雲狀氣體緩慢瓦解，不斷地形成新星，其發出的光形成五彩繽紛的景象。這一小而不規則的星系包括蜘蛛星雲——我們的宇宙鄰居中最亮的恆星製造者，以及其他星雲，新星由這裡誕生。
  • 質量是太陽三百倍,光度八百萬倍的R136a1,如果在4光年外會怎樣?
    大麥哲倫星系蜘蛛星雲中的R136a1有一個如雷貫耳的稱號：已知質量最高的恆星，這是一顆超出了愛丁頓極限的恆星，從理論上來看它就不應該存在，但它不僅誕生了，而且正在劇烈的放出光芒！關於宇宙中質量最高的恆星R136a1大麥哲倫星系的蜘蛛星雲是一個產出大質量恆星的風水寶地，R136a星團中的1、2、3都在這裡，每一顆都是超過愛丁頓極限、太陽150倍質量以上的恆星！
  • 哈勃望遠鏡發現：在2萬光年外的這個星團中，行星真的很難形成！
    韋斯特倫德2號位於2萬光年外，是一個研究恆星演化過程的獨特實驗室，因為它相對較近，相當年輕，並且包含大量的恆星。哈勃太空望遠鏡對韋斯特倫德2號恆星進行了為期三年的研究，發現圍繞星團中心附近恆星的原行行星盤前身神秘地沒有大型、密集的塵埃雲。
  • 哪些河外星系肉眼可見?星雲都是星系嗎?
    儘管如此，我們在地球上直接能用肉眼看到的河外星系僅有4個，而且都在本星系群中。在這四個星系中，北半球的人們最容易看到的是仙女座星系，它是本星系群中最大的星系。但這個星系距離我們超過250萬光年，所以它用肉眼看起來只是一團不起眼的暗淡光斑，需要在觀測條件非常好的郊外才能看到。
  • 每日天文一圖 大麥哲倫星雲的紅外波段圖
    三體網 www.santiwang.com探索｜宇宙｜奧秘三體網訊 小三這張壯觀的紅外波段圖展現的是我們銀河系的伴星系中的大麥哲倫星雲實際上，這是一張赫歇爾太空望遠鏡和斯皮策太空望遠鏡拍攝到的圖像的複合圖，大麥哲倫星雲的塵埃看起來就像充斥在銀河系盤面上一般。塵埃的溫度可作為判斷此處的恆星活躍度的指標。大麥哲倫星雲紅外光波段的外觀，主要展現的是塵埃，這和其可見光波段的外觀大為不同。不過，位於圖像左方那塊最明亮的區域——蜘蛛星雲在紅外波段上仍然很顯眼。大哲倫星雲大小則約為3萬光年，距離我們僅16萬光年。
  • 哈勃太空望遠鏡生日快樂:令人瞠目結舌的太空圖像
    ，在距離地球2800萬光年的室女座中闊邊帽星系（M104）。美國航天局的哈勃太空望遠鏡提供了宇宙最深、最詳細的可見光。哈勃深場圖像代表了一個延伸到宇宙可見地平線的狹窄「鎖眼」視圖，它覆蓋的天空只有190釐米外一角硬幣的寬度。該場是一個非常小的天體樣本，但它被認為是典型的空間星系分布的代表。在這個小範圍內，哈勃發現了至少1500個處於不同演化階段的星系，令人困惑。
  • 發現隱藏宇宙瑰寶，哈勃望遠鏡的新年「太空日曆」
    2011年，哈勃太空望遠鏡拍攝到令人驚嘆的狼蛛星雲特寫照片，歐洲航天局稱， 這是一個富含電離氫氣的恆星形成區域，該星雲位於大麥哲倫星雲中，大麥哲倫星雲是銀河系附近的一個小星系。「川普勒14」星團是銀河系最熱、最明亮、質量最大的星團之一，2016年，哈勃太空望遠鏡拍攝到該星團，它非常獨特，其中包含著銀河系最明亮的恆星——像「鑽石」一樣閃閃發光。
  • 科技日曆 | 33年前,天文學家在大麥哲倫星雲發現一顆超新星
    科技日曆 | 33年前，天文學家在大麥哲倫星雲發現一顆超新星  Connor Feng • 2020-02-23 10:54
  • 哈勃望遠鏡拍攝的經典照片：數百萬恆星構成宇宙噴泉
    合成圖將「哈勃」太空望遠鏡的近紅外相機和多目標分光儀(NICMOS)拍攝的照片與以前「斯皮策」太空望遠鏡捕捉的彩色照片組合在一起，生成迄今銀河系中心最清晰的紅外照片。在可見光下，銀河系核心區域因塵雲而顯得十分模糊，但紅外光仍穿透了層層迷霧。在這一距離下——距地球2.6萬光年，「哈勃」太空望遠鏡揭示了大小只是太陽系二十分之一的天體的驚人細節。
  • 大麥哲倫星雲:我太難了,又要被銀河系吞併,又要被宇宙射線撕碎
    1520年，葡萄牙著名航海家麥哲倫在環遊地球時，發現了夜空中的兩片明亮的「雲團」，將它們分別命名為大麥哲倫雲和小麥哲倫雲。如今我們知道，這兩片所謂的「雲」，其實是兩個河外星系，屬於銀河系的衛星星系。大麥哲倫星系，距離我們大約16.3萬光年，是離銀河系最近的星系之一。它的直徑是銀河系的1/5，質量是1/100，中心有一顆200萬太陽質量的超大質量黑洞。在夜空中，它佔據了11°×9°的天區，也就是說，從視覺上看，相當於差不多300個滿月那麼大。
  • 16萬光年外發現自轉速最快恆星:太陽的100倍
    這是大麥哲倫星系中蜘蛛星雲的一部分，這是一個孕育新生恆星的場所。大麥哲倫星系是一個矮星系，它是銀河系的伴星系。圖中可以看到強大的離心力已經讓整個恆星成壓扁狀，赤道上空突起一道炙熱的 等離子體盤，圖中另一個星球是想像中圍繞這顆恆星運行的一顆行星　　北京時間12月7日消息，據美國太空網報導，天文學家近日找到一顆迄今發現的自轉速度最快的恆星，這是一顆大質量的年輕恆星，就位於我們銀河系的伴星系——大麥哲倫星系之中。