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第13章 星团

恒星往往成群分布。一般地,我们把恒星数在十个以上而且在物理性质上相互联系的星群叫做“星团”。比如金牛座中的“昴星团”、“毕星团”,巨蟹座的蜂巢星团等。

星团是由于物理上的原因聚集在一起并受引力作用束缚的一群恒星,其成员星的空间密度显著高于周围的星场。星团按形态和成员星的数量等特征分为两类:疏散星团和球状星团。

星团的命名,一般采用相应的星表中的号码。最常用的是梅西叶星表,简写为“M”。它只包括了较亮的星团。较完全的是“NGC”星表,有时还用“IC”星表。这些星表中不仅仅包括星团,还有星云和星系。

一、球状星团

球状星团由成千上万,甚至几十万颗恒星组成,外貌呈球形,越往中心恒星越密集。球状星团里的恒星平均密度比太阳周围的恒星密度高几十倍。同一个球状星团内的恒星具有相同的演化历程,它们属银河系中早期形成的恒星,有约100亿年了。球状星团在银河系的分布也呈球状。

在银河系中已发现的球状星团有150多个。它们在空间上的分布颇为奇特,其中有三分之一就在人马座附近仅占全天空面积百分之几的范围内。天文学家最初正是根据这个现象领悟到太阳离开银河系中心相当远,而银河系的中心就在人马星座方向。跟疏散星团不同,球状星团并不向银道面集中,而是向银河系中心集中。它们离开银河系中心的距离极大多数在6万光年以内,只有很少数分布在更远的地方。球状星团的光度大,在很远的地方也能看到,而且被浓密的星际尘埃云遮掩的可能性不大,因此未发现的球状星团数量大致不超过100个,总数比疏散星团少得多。

人马座球状星团NGC6522和6528

球状星团的直径在15至300多光年范围内,成员星平均空间密度比太阳附近恒星空间密度约大50倍,中心密度则大1000倍左右。球状星团中没有年轻恒星,成员星的年龄一般都在100亿年以上,并据推测和观测结果,有较多死亡的恒星。

二、疏散星团

疏散星团形态不规则,包含几十至二三千颗恒星,成员星分布得较松散,用望远镜观测,容易将成员星一颗颗地分开。少数疏散星团用肉眼就可以看见,如金牛座中的昴星团(M45)和毕星团、巨蟹座中的鬼星团(M44)等等。

昴星团

在银河系中已发现的疏散星团有1000多个。它们高度集中在银道面的两旁,离开银道面的距离一般小于600光年左右。大多数已知道疏散星团离开太阳的距离在1万光年以内。更远的疏散星团无疑是存在的,它们或者处于密集的银河背景中不能辨认,或者受到星际尘埃云遮挡无法看见。据推测,银河系中疏散星团的总数有1万到10万个。

鬼星团

疏散星团的直径大多数在3至30多光年范围内。有些疏散星团很年轻,与星云在一起(例如昴星团),甚至有的还在形成恒星。

昂星团位于金牛座。金牛座位于赤经4时20分,赤纬17度,在英仙和御夫两座之南,猎户座之北。座内有著名的昴星团和毕星团,以及M1蟹状星云,以“两星团加一星云”而闻名。金牛座α星我国古代称毕宿五,是颗橙色的1等星,在全天亮星中排第13位。座内共有亮于4等的星28颗。金牛宫是黄道第二宫,每年4月20日前后太阳到达这一宫,那时的节气是谷雨。

金牛座毕宿五与狮子座轩辕十四、天蝎座心宿二和南鱼座北落师门共四颗亮星,在天球上各相差约90°,正好每个季节一颗,被合称为黄道带的“四大天王”。连接猎户座γ星和毕宿五,向西北方延长一倍左右的距离,是一个著名的疏散星团——昴星团。眼力好的人可以看到这个星团中的7颗亮星,所以我国古代又称它为“七簇星”。昴星团距离我们417光年,直径达13光年,用大型望远镜观察,可发现昴星团有280多颗星。另一个疏散星团叫毕星团,它位于毕宿五附近,但毕宿五不是它的成员。毕星团距离我们143光年,是离我们最近的星团。毕星团用肉眼可看到五六颗星,实际上大约有300颗。金牛座ζ星附近,有一个著名的大星云,英国的一位天文学家根据它的形状把它命名为“蟹状星云”。天文学家推断出蟹状星云是1054年一次超新星爆发的产物。

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星团可以分几种?

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星团可以分成开放星团或称疏散星团,与球状星团等两大类。开放星团通常较年轻,含有数十个到数千个恒星,恒星的分布很松散,例如昂宿星团、英仙座双星团、NGC2264、M67……

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星云与星团有什么区别吗?

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星云是由气体和尘埃物质组成的,呈云雾状外表的天体。同恒星比较,星云具有质量大、体积大、密度小的特点。星云的主要成分是氢。星团是一种恒星集团,它们中的成员恒星因有共同起源而在物理上相关,并由彼此之间的相互引力而保持在一起。

在古希腊神话中,有一位青年英雄叫珀修斯,是个智勇双全的勇士。有一天,他奉智慧女神雅典娜之命,去一个遥远的地方,勇敢地砍下蛇发女妖杜萨的头。据说,谁若被这女妖凝视过就会变成石头。在同美杜萨搏斗时,珀修斯用雅典娜送的盾牌护身,并用明亮的盾牌当镜子,他摸到女妖跟前,一剑斩下了女妖的那颗盘绕着许多毒蛇的头。就在这一瞬间,从女妖的颈中跳出一匹长着双翼的飞马。珀修斯把血淋淋的女魔头装入皮口袋,戴好狗皮隐身头盔,骑上了那匹飞马,踏上胜利归程。

当珀修斯飞经埃塞俄比亚上空时,忽然发现了被铜链锁在海边岩石上的古埃塞俄比亚王国的安德洛美达公主。因她的母亲当众炫耀自己的美貌得罪了海神波塞冬,为了严惩那个狂妄的王后,波塞冬造成该国火山爆发、洪水滔天,波塞冬还传话给埃塞俄比亚国王,命令他把女儿安德洛美达关这到海边供鲸鱼海怪吞食,否则全国还会遭受更大的灾难。为免遭亡国的厄运,国王和王后无可奈何,只得将女儿锁在海边岩石上,等候鲸鱼怪来吞噬。

为了解救公主,珀修斯从皮囊里提出蛇发女妖的头颅对着海怪一晃,海怪看到女妖的头立刻变作一块黑色的巨石,结果海面便恢复了平静。国王和王后大喜,让勇士与公主喜结良缘,于是,珀修斯就成了该国王族的成员。智慧女神后来将珀修斯提升到天界,成为英仙星座。天神宙斯也把王族一家都提升到天界,安德洛美达成为仙女座,国王和王后为仙王座和仙后座。宙斯还将珀修斯那匹长翅膀的飞怪化作飞马座,把鲸鱼海怪也升上天空,成为鲸鱼座。