哈勃捕捉返老还童的M3球状星团

发布单位:台北市立天文科学教育馆

  球状星团是由数万到数十万颗恒星聚集而成,整体外观呈现球状的恒星集合体,成员星大都是年龄比较老的恒星,因此整体颜色偏红。但下方哈勃太空望远镜(Hubble Space Telescope)捕捉到的M3球状星团影像,却可见其中星星点点的散布着许多蓝色星球,与一般对球状星团偏红的印象不同,如同这个星团曾饮下青春之泉,有返老还童之象。 

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哈勃太空望远镜拍摄的M3球状星团。Image credit: ESA/Hubble & NASA, G. Piotto et al.

  M3球状星团位在春季北天的猎犬座方向,拥有约50万颗成员星,距离地球约33,900光年,星团年龄高达80亿岁,总视星等约6.2等,以双筒望远镜便可观察,是全天最亮且最大的球状星团之一,在1764年时便被法国天文学家梅西叶(Charles Messier,又译为梅西尔、梅西耶,1730年6月26日出生-1817年4月12日逝世)发现,并列为他星表中的第3个天体,故标记为Messier 3或M3。但是,令M3被天文学家注意的却是其中含有大量变星,已知M3含有的变星数达274颗,是迄今已知的所有球状星团中最多的。而这些变星中,至少有170是所谓的天琴座RR型变星(RR Lyrae),这种变星的光变周期和它的绝对亮度成正比,因此可以由这种光周关系得出所在距离,是天文学家用来丈天的「标准烛光」之一。 

  M3含有大量所谓的「蓝脱序星(blue straggler)」,即哈勃影像中的那些蓝色星点。这些看起来像是年轻蓝色主序星(main sequence star)的恒星们,比星团中的其他成员还蓝且亮。但实际上,星团中的成员几乎同一时间在同一团云气中诞生,所以年龄应该差不多,只会因质量不同而处在不同的演化阶段,使呈现不同颜色;像这样的蓝色恒星应该是质量比较大、表面温度比较高的,在漫漫80亿年间,早就该演化到末期进入红巨星阶段,甚至已经发生超新星爆炸而灭亡。那么,本应该是红色的老星星要变成这般年轻的蓝色外貌的条件是什么?答案是:从邻近恒星处攫取更多的质量给自身用!换言之,这些多余的质量就如同青春之泉,让恒星变得蓝一些,看起来就年轻一些,脱离了正常的主序星演化程序,因而才有「蓝脱序星」之名。

  其他哈勃拍摄的梅西叶天体,可见于:Hubble's Messier Catalog。(编译/台北天文馆张桂兰)

资料来源:NASA

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