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天文新知

哈伯捕捉返老還童的M3球狀星團

球狀星團是由數萬到數十萬顆恆星聚集而成,整體外觀呈現球狀的恆星集合體,成員星大都是年齡比較老的恆星,因此整體顏色偏紅。但下方哈伯太空望遠鏡(Hubble Space Telescope)捕捉到的M3球狀星團影像,卻可見其中星星點點的散佈著許多藍色星球,與一般對球狀星團偏紅的印象不同,如同這個星團曾飲下青春之泉,有返老還童之象。

哈伯太空望遠鏡拍攝的M3球狀星團。Image credit: ESA/Hubble & NASA, G. Piotto et al.

M3球狀星團位在春季北天的獵犬座方向,擁有約50萬顆成員星,距離地球約33,900光年,星團年齡高達80億歲,總視星等約6.2等,以雙筒望遠鏡便可觀察,是全天最亮且最大的球狀星團之一,在1764年時便被法國天文學家梅西爾發現,並列為他星表中的第3個天體,故標記為Messier 3或M3。但是,令M3被天文學家注意的卻是其中含有大量變星,已知M3含有的變星數達274顆,是迄今已知的所有球狀星團中最多的。而這些變星中,至少有170是所謂的天琴座RR型變星(RR Lyrae),這種變星的光變周期和它的絕對亮度成正比,因此可以由這種光週關係得出所在距離,是天文學家用來丈天的「標準燭光」之一。

M3含有大量所謂的「藍脫序星(blue straggler)」,即哈伯影像中的那些藍色星點。這些看起來像是年輕藍色主序星(main sequence star)的恆星們,比星團中的其他成員還藍且亮。但實際上,星團中的成員幾乎同一時間在同一團雲氣中誕生,所以年齡應該差不多,只會因質量不同而處在不同的演化階段,使呈現不同顏色;像這樣的藍色恆星應該是質量比較大、表面溫度比較高的,在漫漫80億年間,早就該演化到末期進入紅巨星階段,甚至已經發生超新星爆炸而滅亡。那麼,本應該是紅色的老星星要變成這般年輕的藍色外貌的條件是什麼?答案是:從鄰近恆星處攫取更多的質量給自身用!換言之,這些多餘的質量就如同青春之泉,讓恆星變得藍一些,看起來就年輕一些,脫離了正常的主序星演化程序,因而才有「藍脫序星」之名。

其他哈伯拍攝的梅西爾天體,可見於:Hubble's Messier Catalog。(編譯/張桂蘭)


資料來源:NASA

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