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夜空中的宝藏:昴星团

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作者|周已皓

审核|郑成卓

编辑|赵经远

当夜幕降临,我们仰望星空时,往往会被无尽的星辰所震撼。特别是在亮星众多的冬季,我们可以在在金牛座的西北方注意到一簇靠得很紧密且明亮的疏散星团,那就是昴星团,它是一个引人入胜的景观,不仅令天文学家和观星者着迷,更激发了人们对浩瀚宇宙的探索欲望。

昴星团|图源:《星星之友怎样认识星座》

古今中外,人们特别注意昴星团的位置和季节的关系,并用来确定时刻、季节和耕作时间。如天文爱好者耳熟能详的“四中星记事”的最后一句,就描述了昴星团的位置与冬至的关系:“日短星昴,以正仲冬”(《尚书·尧典》),意为如果在天黑后,看到昴星团出现在正南北方向,就表明冬至到了。而我国民间有一句关于昴星团的谚语:七正八歪九偏西,十月七星落鸡啼。大意是说:七月里,昴星团在黎明时位于正南北方向,此后逐渐斜向西方,到九、十月时,它在黎明时已落向地平去了。这个时候正值秋收,过去人们就用它来判定时刻。

昴星团及其周边气体云|图源:周已皓

昴星团沉浸在广袤的气体尘埃云中。在天文望远镜拍摄的图片上,可以看到许多亮星镶裹着片片云絮,放射出蓝青色的光芒。天文学家的兴趣在于,从天体的颜色估计它们的温度。昴星团的九颗主要的亮星都是青色,表面温度在两万度左右,比太阳的表面温度高了三四倍之多。

NASA广域红外巡天探测器(WISE)拍摄的昴宿星团|图源:NASA

根据恒星演化理论,包裹着昴星团的这些气体尘埃云,就是形成恒星的原材料。星团各成员星有几乎相同的化学成分,年龄略有参差,质量则大小不等,这质量上的差异就在极大程度上决定了它们在光度和温度诸方面的差异。考察这些差异,就可以了解不同质量的恒星在演化方式上的特异性。换句话说,恒星演化理论,可以用星团的数据作为观测依据。

昴星团在天空中的位置|图源:stellarium

大约6亿年前,昴星团开始形成,在其核心区域,最早诞生了一批由星云物质在引力作用下逐渐凝聚形成的小质量恒星。它们在相对短的时间内达到了零龄主星序,开始燃烧氢核。这些恒星为星团的形成提供了紫外辐射,导致星云中的气体被电离并开始离散,同时也催生了昴星团周围的一些星云结构。

随着时间的推移,星云内的混沌逐渐走向有序,大质量的B型星也开始形成。这些星比小质量恒星更亮,它们的辐射继续影响着星云,并逐渐驱散周围的星云。这时,星团的形态也趋于稳定。

经过了漫长的六亿年,昴星团中的恒星已较为稳定,包括了各种质量和光度的恒星。虽然一部分恒星早已走完了主序阶段,但其他大质量的B型星仍在继续燃烧氢核。尽管星团中的不同恒星可能处于不同的演化阶段,但昴星团的年龄依然可以被认为是六亿年。这也解释了昴星团中的一些谜题,如为什么在观测中看到了年轻和年老的恒星,以及星团中为什么存在一些特殊结构。

昴星团是最著名,也是研究的最为详细的星团之一,其中凝结了天文学家世代相继、呕心沥血的劳动。当你下一次仰望星空时,不妨尝试寻找昴星团,你会被它的美丽和神秘所折服。无论是通过肉眼、望远镜还是摄影,昴星团都值得我们去欣赏和研究,它将继续为我们揭示宇宙的秘密。

参考文献:

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2023-10-01