Question

什么是星团？

Answer 1

星团不仅通过望远镜观察美丽，而且还是解开恒星如何诞生之谜的关键。宇宙是一个复杂的地方，充满了复杂的事物，从原子的微观尺度到星系团的宏观尺度。在该光谱较大一侧的某个地方属于落星团，这或多或少正是它们的名字所暗示的。星团是由数百至数百万颗恒星组成的群，通过比较恒星的年龄和成分，为天文学家提供了对恒星演化的重要洞察。

星团由称为分子云的大型星际气体和尘埃区域形成，这些分子云中最密集的区域会自行坍缩形成恒星。盖勒说，在某些情况下，恒星在创建后会分散。“然而，如果有足够多的恒星形成得足够近，它们可能会保持引力束缚并以星团的形式存在。”

但是星团不是星系，令人困惑的是，星系也是受引力束缚的恒星群。物理学和天文学助理教授杰森史蒂芬说：“最直接的区别是，一组恒星是否被自身的引力束缚在一起，或者是否需要在该星团中加入暗物质才能将它们保持在一起。”在拉斯维加斯的内华达大学。如果混合中有暗物质，那么这组恒星很可能是一个星系。

星系通常也比星团大。“星系就像星团所在的城市，星系可以包含数千个或更多的星团、许多分子云和暗物质等。”根据澳大利亚望远镜国家设施(ATNF) 的数据，另一个区分星团与星系的因素是，在每个星团中，恒星的年龄大致相同，由大致相同的材料制成，因为它们是由相同的分子云形成的。斯蒂芬说，另一方面，星系中的恒星可能有不同的年龄，也有多种成分。这就是为什么星团对研究恒星演化的天文学家如此重要的原因。

“如果你有一个有 1 亿年 历史 的星团，然后你有一个有 10 亿年 历史 的星团，那么你基本上有两个恒星生命的快照，”斯蒂芬说。斯蒂芬说，比较两者“有助于你了解恒星内部发生的事情以及它们在整个生命周期中是如何进化的”。星团主要有三种类型：球状星团、疏散星团和星协，每一种都有不同的特性，为天文学家提供不同的信息。

如果用肉眼观察，球状星团看起来就像是在黑暗的太空中发出微弱的光晕。但是望远镜揭示了它们的真实形态：成千上万颗恒星形成一个球形，核心明亮而致密。根据哈佛和史密森天体物理中心的说法，球状星团中的恒星形成于宇宙的早期，大约在 100 亿年前，使它们成为现存最古老的恒星之一。因为它们太老了，所以它们“贫金属”，这意味着它们缺乏早期宇宙中不存在的重元素。（这些元件将在后面通过创建超新星）。因为球状簇具有小的气体和灰尘离开，它们不再产生新的星，每ATNF。

天文学家在银河系中发现了大约 150 个球状星团。相比之下，根据哈佛和史密森天体物理中心的数据，仙女座星系大约有 400 个，而 M87 星系则超过 10,000 个。一些最著名的球状星团包括半人马座欧米茄（美国宇航局称我们银河系中已知最大的球状星团）和M13（最亮的球状星团之一）。尽管托勒密在公元二世纪发现了半人马座欧米茄，但他误认为它是一颗恒星；据美国宇航局称，埃德蒙·哈雷后来在 1677 年将其误认为是星云。约翰赫歇尔在 1830 年代正确地确定它是一个球状星团。M13 于 1714 年被哈雷发现，查尔斯·梅西耶于 1764 年将其添加到他著名的星表中，尽管他最初认为它根本不包含恒星。

与球状星团不同，疏散星团，也称为星系团，没有明显的形状。它们的恒星松散地聚集在一个无定形的引力束缚群中。它们仅包含数百或数千颗恒星，因此密度远低于球状星团。根据哈佛和史密森天体物理学中心的数据，疏散星团也更年轻，最古老的大约有 10 亿年的 历史 。因此，它们的组成具有更大范围的元素。

这些差异是相互关联的。根据盖勒的说法，随着时间的推移，所有星团都会在一个称为“蒸发”的过程中失去恒星，而且由于恒星较少的疏散星团受到的引力束缚更松散，因此当被另一个物体拉动时，它们的恒星很容易从群中迁移，例如作为一个巨大的分子云。但这并不是疏散星团失去恒星的唯一途径。