什么是球状星团?古代密集拥挤

球状星团是由多达百万颗恒星组成的球状集合体,主要围绕着旋涡星系的光环旋转,其中包括一些星系中最古老的恒星。

哈勃太空望远镜看到的球状星团M5。这张照片是2015年6月的天文图片。

球状星团是由大约100万颗恒星组成的致密对称的集合体,主要被大多数螺旋星系周围的恒星晕所包围。球状星团包含星系中一些最古老的恒星,被认为形成于其历史的早期。有没有可能——当它最初形成时——像我们银河系一样的螺旋星系曾经是一团无定形的气体和尘埃云?它的第一批恒星是否汇聚成球状星团?当星系的其余部分变平并形成旋臂时,这些星团还会留在星系中心周围的晕中吗?这种情况可以解释为什么球状星团在星系的环中运行,并包含最古老的恒星之一。

但事实是,没有人确切知道球状星团是如何形成的,它们在星系的发展中扮演了什么角色(如果有的话)。我们确实知道球状星团是最古老、最大、质量最大的星团类型,它们包含最古老的恒星。它们的年龄可以通过它们几乎完全没有气体和尘埃来证明,推测这些气体和尘埃已经融合到恒星中。

球状星团非常大。它们的直径可以达到300光年。与疏散星团不同——疏散星团包含数百颗分散在我们银河系盘面上的年轻兄弟恒星,可能还有其他星系——球状星团巨大、对称、古老,就像地球上城市中最古老、最古板的公民一样。

著名的球状星团Messier13或m 13——北半球最大最亮的球状星团——正对着它的星域。M13距离25000光年,直径约145光年,是业余天文学家使用小型望远镜的热门目标。

这又是M13。注意它非常对称的结构,是典型的球状星团。

球状星团以高度偏心和高度倾斜于银道面的轨道围绕星系运行。它们运行在星系的“外围”,完成一个轨道可能需要几亿年。在望远镜中,球状星团看起来像一个模糊的球,外围的个体恒星向中心融合,形成一个实心的球形光。然而,这只是因为这些恒星距离太近,无法仅靠望远镜分辨。在球状星团的中心,恒星的密度可能达到每立方秒差距100到1000之间。这与我们太阳附近的恒星密度形成了对比。估计每立方米秒差距约为0.14星。如果你站在球状星团中围绕一颗恒星运行的行星上,你的夜空将会挤满附近的恒星!

这张哈勃太空望远镜拍摄的图像显示了位于武仙座的巨大球状星团Messier 13的核心。