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半人马座和半人马座的区别

时间:2022-01-29 理论教育 版权反馈
【摘要】:球状星团——半人马座ω和昴宿星团这样的疏散星团相对应的,即星团家族中的另一半——球状星团。半人马座ω距离地球约17000光年,年龄大约120亿岁。半人马座ω星团半人马座ω星团是全天最明亮、最美丽的球状星团,可惜这个明亮的球状星团位于南天。球状星团半人马座ω星团是银河系球状星团之中星族情况最复杂的一个。为什么银河系的球状星团中,只有半人马座ω星团才能产生出氦含量超丰富的恒星?
球状星团_半人马座ω_星际探索

球状星团——半人马座ω

和昴宿星团这样的疏散星团相对应的,即星团家族中的另一半——球状星团。银河系中约有500个球状星团,全天最大最亮的是半人马座ω星团(NGC5139)(Omega Centauri)。1677年,天文学家哈雷发现这个星团时还误认为是一颗恒星。因为用肉眼虽然能够直接看到它,却不能分辨出它内部团聚的恒星。人们给了它一个希腊字母,称其为半人马座ω(音omega,奥米加)。后来人们又发现它不是一颗恒星,而是一团迷蒙的星云。直到1830年,英国天文学家赫谢尔(John Herschel)才首先发现它是星团而不是星云。

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英国天文学家赫谢尔

ω星团位于半人马座,古希腊天文学家托勒密的48个星座表中已有半人马座,它与人马座是完全不同的两个星座。人马座位于黄道带上,比半人马座靠北一些。北半球中纬度广大地区的人们都能看到完整的人马座,但却看不到半人马座。不过,这两个星座有着一个相互关联的古希腊神话传说。传说上古时代有一个叫肯陶罗斯(Centaurus,即半人马座的拉丁语名称)的半人半马族。他们上半身是人形,而下半身却是马。他们住在深山密林中,生性野蛮粗鲁,天生好酒好色。他们善于奔跑,作战本领高强。最让人们难以忍受的是,这些半人马们总爱惹是生非,不能与邻居们和睦相处。不过其中一个叫卡戎的半人马却完全不同,他善良贤明、博学聪慧、多才多艺。希腊神话中有许多大英雄和大能人都是他的学生,他们都很爱戴和尊重卡戎。他死后,天神宙斯将他升上天空,成了人马座。

半人马座的亮星比较多,这些亮星的连线勾勒出一个好斗的半人半马,他手拿长枪,正在与豺狼搏斗。ω星团就位于半人半马的腰眼附近。半人马座ω距离地球约17000光年,年龄大约120亿岁。它的密度大得惊人,包括的几百万颗恒星聚集在只有数十光年直径的范围内,它中心部分的恒星彼此相距平均只有0.1光年,而离太阳系最近的恒星也在4光年之外。使用小型望远镜也可以看见半人马座ω的单个恒星,如果使用更大的望远镜,就可以看见数千颗恒星集团穿过一个更远恒星组成的分辨不清的圆盘上。

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半人马座ω星团(NGC5139)

半人马座ω星团是全天最明亮、最美丽的球状星团,可惜这个明亮的球状星团位于南天。北半球中纬度以北的人们都无缘与它会面,不过北纬25°以南地区的人们可以看见完整的半人马座。对南半球的观测者来说,半人马座属于秋夜星座,但在我国南方几个省份于春天晚上可以看到。

由于比其他球状星团都明亮,ω星团成为了天文学家关注的重点。在大量观测之后,科学家发现半人马座ω不同于其他的球状星团。它包含的恒星数量很庞大,一般的球状星团包含有成千上万颗,甚至是几十万颗恒星,而ω星团的成员达到了100万颗。

此外,它还包含几种不同世代的恒星。一般来说,在同一个球状星团中,各成员星都有相似的初始化学成分,而且它们的运动方向和速度以及与我们的距离都大致相同,属于同一个球状星团的所有恒星,都是由同一块星际气体云,在同一时刻一起诞生的。但是半人马座ω星团中间,存在着两个主要的、截然不同的、都以核心氢元素为能源的星族,一个是蓝色星族,另外一个是红色星族。经过长期的观察,天文学家们一共观测到17颗蓝色星族的恒星和同样数量的红色星族的恒星。这些恒星的星等介于20到21等之间,即比肉眼可见的最暗恒星还暗50万到100万倍。

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半人马座星图

ω星团中存在着大量的氦元素含量大大超标的蓝色恒星,天文学家对此深感不解:“这些氦元素都是从哪里来的?”人们推测,可能是由大质量恒星的超新星爆发产生的。假如这一结论可以成立,那么,半人马座ω星团一定是经历了两代恒星的形成过程。最初,一场剧烈的恒星形成过程发生了,具有原始氦含量的偏红色星族的所有恒星都是在此时形成的。与其他普通恒星一样,这些恒星通过核聚变将氢转化为氦。几千万年之后,第一代恒星中质量最大的恒星发生了超新星爆炸。由10~12倍太阳质量的超新星抛射出的富含氦元素的物质“污染”了球状星团,使球状星团中星际介质的氦含量大大增加。此后,第二代恒星,即偏蓝色的星族,才从富含氦元素的星际气体中产生出来。

也有天文学家通过研究推测,半人马座ω可能有一个比现在要大数百倍的矮星系核心,被我们的银河系扯碎和吸收掉了。但对这一理论,天文学家们还没有定论。

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球状星团

半人马座ω星团是银河系球状星团之中星族情况最复杂的一个。它的巨大质量表明,这是一个介于球状星团和更大恒星系统,例如星系之间的过渡类型。从这个意义上来说,半人马座ω星团对于研究恒星形成演化历史,是个非常有用的“天然实验室”。为什么银河系的球状星团中,只有半人马座ω星团才能产生出氦含量超丰富的恒星?其他球状星团中是否也会有氦含量超标的恒星存在呢?相关的一系列宇宙之谜都在等待人们进一步去探索、琢磨。

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