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标 题[摘录]Sk-71 51:大麦哲伦星系中的紧密星团
发信站铭传筑梦别境 (Thu May 19 23:14:26 2005)
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银河系最大的卫星星系—大麦哲伦星系(Large Magellanic Cloud,LMC)离我们
约16万光年。这个星系中到处充满着星云与刚诞生的恒星,是天文学家研究恒星
演化的天堂。N214星云是LMC中相当着名的大质量恒星的育婴室,由大量气体和灰
尘所组成;星云中的主要区域称为N214C(又称为NGC 2103或DEM 293),是个氢
离子星云(H II region),大小约170光年x125光年。
N214C最特别之处,在其中心是其中含有一颗非常特别的Sk-71 51恒星(Sanduleak
-71 51的缩写);这种恒星是美国天文学家Nicholas Sanduleak於1970年代在Cerro
Tololo天文台发现的,「-71」表示这颗恒星的赤纬座标,「51」则是Sanduleak所
编麦哲伦星云中有发射光谱的恒星和星云星表的编号。目前全天仅找到十几颗这种
恒星,相当罕见。因此,N214C对研究Sk-71 51恒星的天文学家而言,是个非常棒的
研究观察机会。
来自法国与美国的天文学家Frederic Meynadier等人,利用欧南天文台(ESO)位在
智利La Silla天文台的3.5米新技术望远镜(New Technology telescope,NTT)及
SuSI2、EMMI等仪器,拍摄了一系列有史以来最精细的N214C影像和光谱。如右上图,
星云中心最亮、最热的的恒星就是Sk-71 51;而在Sk-71 51北方约12光年远处,有
一个长弧状构造,是Sk-71 51强烈恒星风向外推挤云气而形成的。Sk-71 51周围还
有约十几颗比Sk-71 51稍暗的恒星。而星云中还可看见一些纤细的丝状结构(fila
-mentary structures)和柱状构造(pillars)。而由其绝大部分区域温度都相当高。
结果Meynadier等人发现:Sk-71 51并不是单独的恒星,而是一个很小、很紧密的星
团。Meynadier等人利用「解卷积(deconvolution,或译为反褶积)」的电脑影像
强化技术,将星团中的个别成员解析开来,以便研究个别恒星的亮度和位置。结果
发现这个星团至少含有2341颗恒星,最致密的核心部分少有6颗恒星,但分布在仅宽
约4角秒的范围内;而星团中最亮的恒星,其光谱型属於非常罕见的O2 V((f*))超重
恒星,这种恒星质量高达80倍太阳质量;但某些天文学家认为这种恒星其实是好几
颗恒星聚集得非常紧密的联星系统,若此为真,则每一颗恒星的质量就会低一些。
此外,这个星团中的恒星似乎属於两种不同的星族:主序星(main sequence stars
)和晚期恒星(evolved population)。前者如同太阳一样,核心还在进行氢核融
合反应,属於青壮年的阶段;後者的核心氢核融合反应已经停止,或已经演化至其
他氦碳等元素的核融合反应,属於中老年阶段。主序星(左图红线区)当初形成时
的初始质量约为2或4倍太阳质量到80倍太阳质量之间,年龄较轻,约仅100万年而已
。而晚期恒星的年龄较大,质量也较低,大多已经有10亿岁了。Meynadier等人从星
团中找到好几个可能是使N124C星云气体游离而发光的O型与B型炽热恒星。
而在Sk-71 51北方约60角秒(相当於50光年)远处,有一个游离气体形成的球状星
云(globular blob),直径约4光年,中间有一条非常明显的尘埃带(dust lane)
,将这个球状星云分裂成两半。这个球状星云与IRAS卫星观测到的强红外源05423-
7120位置相符,天文学家认为这里可能藏有一颗比太阳亮20万倍的恒星,他们认为
这颗恒星若不是质量为太阳40倍的O7型大质量恒星,就是质量高达太阳质量100倍以
上但处於尚在形成阶段的原恒星,可能是受Sk-71 51强烈恒星风与辐射照射之下,
让物质累积於此处而产生大质量恒星。Meynadier等人认为,在N214C的南边,这种
受Sk-71 51影像而触发恒星诞生的情形,可能也正在进行,而且N214C将逐渐变成
所谓的「高激发态球状星云(HEB,High Excitation Blobs)」,一种直径只有4
~9光年的致密云气;於大小麦哲伦星系中发现的HEB通常都隐身在一般的氢离子云
中,很少单独存在,形成机制至今不明,仅知HEB与年轻大质量恒星形成的OB星协
(OB associations)有关。
参考资料来源:ESO News Release, Nebula N214C, 2005.04.22
* 转载自台北天文馆
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