恒星吸收邻星物质或与之相撞保持“青春”

这张照片是由位于智利的欧洲南方天文台的MPG/ESO 2.2米望远镜拍摄的，显示了星系球状星团NGC 6388处于中年。像所有球状星团一样，NGC 6388有着非常悠久的历史。球状星团通常超过100亿年。科学家研究了NGC 6388中亮蓝色恒星的分布，发现该星团正在以相对适中的速度老化，质量最大的恒星正在向中心移动。一项新的研究使用了从欧洲南方天文台获得的数据，发现相同年龄的球状星团中蓝色离散星的分布有很大差异，这表明这些星团的老化速度有很大差异。

北京时间12月28日，根据美国物理学家组织网络的一份报告，有些人看起来年轻，即使他们老了，而另一些人在50岁之前就已经老了。我们知道一个人的衰老速度不仅取决于他的实际年龄，还取决于他的生活方式。根据在智利欧洲南方天文台拉希拉天文台的MPG/ESO 2.2米望远镜以及美国航天局和欧洲航天局的哈勃空间望远镜的帮助下进行的一项新研究，类似的现象在星系团中也存在。一些古老的星团看起来非常年轻。

球状星团是一个由大量恒星组成的球状集合体，这些恒星通过重力相互紧密“结合”。这个星系团包含早期宇宙的碎片，通常在120亿到130亿年前——产生宇宙的大爆炸发生在137亿年前。银河系大约有150个球状星团，其中包含了银河系中许多最古老的恒星。根据美国宇航局和欧洲航天局的MPG/ESO 2.2m望远镜和哈勃望远镜获得的观测数据，天文学家发现，尽管球状星团中的恒星非常古老——形成于早期宇宙——但一些球状星团的心脏仍然非常年轻。这些发现发表在12月20日的《自然》杂志上。

意大利博洛尼亚大学的弗朗西斯·费拉罗是该研究小组的负责人，他说:“虽然球状星团形成于数十亿年前，但老化速度有很大差异，有些老化速度更慢或更快。通过研究蓝星在球状星团中的分布，我们发现一些球状星团老化得更快。我们已经开发出一种方法来测量他们的老化速度。”

星团形成的时间相对较短，这意味着星团中的恒星年龄大致相同。因为明亮的大质量恒星燃烧得更快，而且球状星团非常古老，也许只有低质量恒星仍在发光。然而，事实并非如此。在一定条件下，球状星团中的恒星将迎来第二个春天，获得额外的燃料并大大提高亮度。这种现象只有在恒星吸收邻近物质或相互碰撞时才会发生。再生的恒星被称为“蓝色离散星”，它们的主要特征是质量大、亮度高。

随着球状星团的老化，大质量恒星开始向星团中心移动，这一过程类似于下沉。质量较大的蓝色离散星更容易“下沉”。因为它的高亮度，科学家可以很容易地观察到它。为了进一步了解球状星团的老化过程，研究小组绘制并观察了21个球状星团中蓝色离散星的分布。哈勃太空望远镜对其中20个星团的密集中心进行了高分辨率成像，而地面望远镜则负责对恒星密度较低的外围区域进行成像。

通过分析观察到的数据，研究小组发现一些球状星团看起来非常年轻，蓝色的离散恒星分布广泛。更多的球状星团显示年龄较大，蓝色的离散恒星集中在中间。也有处于老化阶段的星团，离核心最近的恒星开始向中心移动。博洛尼亚大学的芭芭拉·兰佐尼说:“虽然这些星团几乎是同时形成的，但进化速度有很大差异。特别是对于快速老化的球状星团，我们相信下沉层可能在数亿年内完成，而那些老化最慢的球状星团可能需要宇宙当前年龄的几倍来完成这个过程。”

随着质量最大的恒星向中心下沉，球状星团最终会在其核心坍缩，星团中心的恒星密度会达到一个极限水平。科学家们已经对导致地核坍塌的过程有了很好的理解。主要因素包括恒星的数量、密度和移动速度。然而，整个过程的速度仍然未知。这项研究首次证明了不同的球状星团是如何快速老化的。

阅读更多

来自物理学家网络的报告