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每一颗恒星其实都诞生于一个恒星集群之中,周围簇拥着日后会渐行渐远的、年纪相仿的兄弟姐妹。天文学家之所以知道这一点,是由于这样的“恒星育婴室”至今仍有一些存在,它们被称为星团。猎户星云的星团也许是其间最出名的:在哈勃望远镜下,猎户星云星团的恒星在含糊的尘土和气体云中闪闪发光。

在户外你能看到昴星团:它是金牛座中一片含糊的光斑。星团间差异巨大,有的仅仅几十个成员的软弱联盟,而有的则是数百万颗恒星的调集。一些星团十分年青——年纪只要几百万年,其些则诞生于世界创生初期。在它们之中,咱们能找到处于恒星生命周期恣意阶段的恒星。



恒星诞生地


根据年纪,以及恒星的数目和密度,星团一般可分为5种类型。最年青的恒星集群被称为内埋星团(embedded cluster),坐落稠密的星云中,因而在这种星团中,恒星宣布的可见光彻底被遮挡,咱们只能看到被恒星加热的尘土宣布的红外辐射,无法区分这些原始星团的精细结构——这是一个永久的谜题。



相比之下,球状星团(globular cluster)则是最陈旧、成员最多的恒星集群。球状星团的年纪能够追溯到世界初期,它们能够将多达100万颗的恒星极为严密地包裹在一起。这些老练星团的母星云现已消失,其间的恒星清晰可见。可是,即使是最近的球状星团也与银河系的银盘有着适当远的间隔,因而天文学家也难以翔实地研讨它们。所以,为了有可操作性,我把研讨方针限定在了3类星团上,这3类星团坐落银河系银盘的平面上,因而最好观测。

恒星散布最稀少的那种星团叫做T星协(T association),由于它主要由最常见的年青恒星——金牛T星组成。(太阳在“年幼”时也归于金牛T星。)每一个T星协都包含有多达几百颗这样的恒星,但并未被母星云彻底遮盖。T星协的继续时刻不会很长:其间已观测到的最老T星协的年纪约为500万年——从世界的视点来看,仅仅一眨眼的功夫。



科学家现已知道,T星协中母星云的质量要远大于其间恒星质量的总和。我想,这一特征能够解说,这些星团为什么寿数较短。质量决议引力的强度:质量越大,引力就越强。因而,假如一个星团中,母星云的质量远大于其成员恒星的总质量,那么这个母星云的引力——而非恒星施加在互相身上的引力——必定会把该星团维系在集合状况。假如这个母星云散失了,恒星就会四散开去。天文学家以为,是恒星风(stellar wind,由恒星外表向外喷射出的有力气流)终究吹散了T星协的母星云,开释出了从前被捆绑在一起的这些恒星。



银河系中,另一类简单观测的恒星集群被称为OB星协,这个姓名来自其间的两种特别的恒星,即世界中最亮堂且质量最大的O型和B型恒星。一般来说,OB星协所含恒星的数目大约是T星协的10倍,其间还有少数O型和B型恒星。猎户星云星团便是一个为人所熟知的比如:它坐落约1 500光年之外,由4颗大质量恒星和约2 000颗低质量恒星组成,也包含了许多金牛T星。 在银河系中,猎户星云星团是间隔咱们较近的区域里恒星密度最高的(猎户星云间隔地球约1500光年)。



一切年青的OB星协都有着相似的高密度,它们都由质量特别大的母星云构成。可是,虽然这些体系有着极强的引力,但较年迈的OB星协中,恒星却不是逐步涣散的,而是高速地冲向世界空间。天文学家之所以知道这一点,是由于从同一个老练OB星协的、间隔仅几十年的两张图画就能看出,恒星间的间隔变远了。



这种快速分散的原因之一是,这些恒星一开始就运动得很快。OB星协母星云的极点引力唆使着其间的恒星高速运动。年青的OB星协里充满了高速运动的恒星,它们现已为母星云散失后逃出星团做好了预备。别的,在O型和B型恒星的时刻短寿数中,它们会宣布激烈的紫外辐射,把OB星协的母星云笼罩其间。和太阳相同,这些恒星也是由核聚变驱动,但它们燃烧得更迅猛得。例如,一颗典型O型恒星的质量是太阳的30倍,而它耗尽燃料只需要几百万年的时刻。



在这一自我牺牲的过程中,这些恒星会宣布微弱的紫外辐射,后者会电离周围的气体——作用上等同于点着了母星云。猎户星云星团中,尘土和气体正是在这一电离作用下发光。跟着母星云烧尽,引力就会减小。当大质量恒星终究死去,且母星云也散失时,该体系的引力就无法再捆绑质量较小的高速恒星,它们会飞一般地拂袖而去。



因而,T星协和OB星协终究都会崩溃,无论是经过渐渐的磨耗仍是剧烈的骚乱,成果都会这样。可是,银河系中,更为罕见的第三类恒星集群却极端安稳。它们被称为分散星团(相对于球状星团),拥有约1 000颗一般恒星,能够继续存在数亿年乃至数十亿年。而它们的星云和引力则早已消失。



昴星团便是一个分散星团。它的年纪为1.25亿年,其母星云在1.2亿多年前或许就已散失。在天空中,间隔昴星团不远处是相同出名的毕星团,其年纪为6.3亿年。在银河系的外围还有几十个年纪乃至更大的分散星团。由1 000颗恒星组成的分散星团M67则构成于40亿年前。



就算是分散星团也不是永存的,由于鲜有比M67年纪更大的分散星团。天文学家信任,终究,当它们与其他星云近间隔交会时,星云的引力会扯开并分裂这些体系。不过,分散星团仍有一个令人头痛的问题。在曩昔几十年里,科学家基本上弄清楚了,母星云散失是怎么导致T和OB星协崩溃的,可是他们却无法回答,为什么分散星团中的恒星能在母星云散失的情况下,仍维系在一起好几百万年。



终究,好像存在这样一种或许性:在质量适中的星云里,这两种效应会互相平衡,这些星云缩短的速率和质量流失率相同。成果,这个星云会不断制造出严密集合的年青恒星,但不会制造出大质量恒星。即使星风吹散了星云,互相接近的恒星间的引力,也足以在很长的时刻里捆绑住互相,正如分散星团相同。

作者:admin 分类:最近大事件 浏览:138 评论:0