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大麥云星團(tuán)NGC2173的合成彩圖(使用哈勃空間望遠(yuǎn)鏡紫外窄帶、綠光寬帶和紅光寬帶濾光片圖像)。因為濾光片匹配的限制,圖中的恒星普遍偏紅。中央的那些亮星許多就是藍(lán)色的藍(lán)離散星。(圖片來源:國家天文臺)
NGC2173星團(tuán)藍(lán)離散星的亮度-表面溫度的二維分布。每一個點代表一顆恒星或雙星,黑點是NGC2173的普通恒星。藍(lán)色和紅色圓點標(biāo)出了兩條恒星帶上的藍(lán)離散星。藍(lán)色實線和虛線是理論模型預(yù)測的兩支藍(lán)離散星的位置。本文作者認(rèn)為左邊的藍(lán)離散星帶代表了同時形成的一批藍(lán)離散星。(圖片來源:國家天文臺)
記者從國家天文臺獲悉,鄧?yán)畈叛芯繂T領(lǐng)導(dǎo)的科研團(tuán)隊,在大麥哲倫星云的一個年輕星團(tuán)NGC2173中首次發(fā)現(xiàn)處于赫羅圖上規(guī)則的兩個藍(lán)離散星序列,該成果于3月21日發(fā)表在《天體物理學(xué)報》上?!蹲匀弧冯s志天文子刊于5月1日刊登對該工作專門的評述文章表示,這一工作挑戰(zhàn)了對藍(lán)離散星形成機制及動力學(xué)環(huán)境的傳統(tǒng)認(rèn)知。
來自澳大利亞麥考瑞大學(xué)的李程遠(yuǎn)博士稱,“對于普通的星團(tuán),它們的藍(lán)離散星無論是形成于恒星之間的碰撞還是雙星的合并,其形成時間都是大抵隨機的過程,因此藍(lán)離散星在星團(tuán)中往往具有不同的年齡?!?/p>
恒星的形成需要氣體,在星團(tuán)中由于大量的氣體會在星團(tuán)形成早期被耗散掉,星團(tuán)一直以來被認(rèn)為不能形成新的恒星,只有恒星之間的碰撞或者并合有可能為年老的恒星補充燃燒物質(zhì),使得它們看起來比其余的恒星更加年輕。通過碰撞或者并合形成的這些恒星被稱作“藍(lán)離散星”,它們的名字來源于它們與絕大部分恒星相比截然不同的演化過程,這使得它們游離在理論預(yù)言的演化軌跡之外。
天文學(xué)家通過研究恒星的亮度和表面溫度來確定他們的形成年齡。將藍(lán)離散星畫在這樣一副亮度和表面溫度的二維圖上,隨機形成的藍(lán)離散星不具有任何典型的分布,它們僅僅隨機地分布在某個特定的區(qū)域內(nèi)。
出人意料!觀測結(jié)果挑戰(zhàn)藍(lán)離散星形成傳統(tǒng)認(rèn)知
然而,如果它們是在某一時間點突然形成的,它們在圖中會分布成一條狹窄的恒星帶。對NGC2173的藍(lán)離散星,鄧?yán)畈叛芯繂T和他領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊發(fā)現(xiàn)它們形成了兩條顯著分離的恒星帶。
這并非第一次天文學(xué)家們發(fā)現(xiàn)藍(lán)離散星能夠在亮度和表面溫度之間存在特殊的分布關(guān)系,在此之前,已經(jīng)有三個銀河系的球狀星團(tuán)被發(fā)現(xiàn)有同樣的藍(lán)離散星分布,這些球狀星團(tuán)年齡都在100億年以上。而這一工作,是首次在年齡僅10億年的星團(tuán)中發(fā)現(xiàn)藍(lán)離散星具有同樣的分布。
“過去天文學(xué)家們認(rèn)為,藍(lán)離散星同時形成是由于星團(tuán)經(jīng)歷了災(zāi)難性的‘核坍塌’事件。當(dāng)核坍塌發(fā)生時,絕大部分恒星突然同時落向星團(tuán)中心,造成星團(tuán)會在中心極小的范圍內(nèi)包含大量的恒星,可想而知,恒星會在核坍塌時頻繁的發(fā)生碰撞,從而突然間在星團(tuán)中產(chǎn)生大量的藍(lán)離散星。”鄧?yán)畈叛芯繂T介紹說。
然而出人意料的是,通過研究NGC2173恒星密度的空間分布,這一團(tuán)隊沒有發(fā)現(xiàn)任何星團(tuán)曾經(jīng)發(fā)生過核坍塌的痕跡。“這個星團(tuán)的核心看起來非常普通,恒星的分布非常均勻,實際上,它們包含的恒星密度甚至遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于銀河系的球狀星團(tuán)”,李程遠(yuǎn)博士表示。
“對天文學(xué)界來說,這一觀測結(jié)果是完全出人意料的”,《天體物理雜志》的審稿人評述說,“一直以來,天文學(xué)家們認(rèn)為只有核坍塌才能讓藍(lán)離散星的亮度核表面溫度分布在兩條狹窄的恒星帶上。很顯然,這一工作直接挑戰(zhàn)了這一觀點。”
在5月1日出版的《自然》雜志天文子刊中,加拿大麥克馬斯特大學(xué)的艾莉森.西爾斯教授對這一工作撰寫了專門的評述文章,西爾斯教授說“這一工作挑戰(zhàn)了我們對藍(lán)離散星的傳統(tǒng)認(rèn)知。我們每一次深入研究星團(tuán)和它們的恒星,我們總是會發(fā)現(xiàn)更多令人驚奇的現(xiàn)象”。
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