球狀星團:集中了銀河系中最早形成的一批恆星,分佈在銀河系中心

“星團”是指在宇宙空間中恆星數量超過10顆以上,並且這些恆星之間分佈的距離較近,彼此之間存在著相互引力作用的星群,星團也是一種天體系統,是一種比太陽系規模大許多的天體系統。雖然恆星數量超過10顆以上就可以形成星團了,但是實際上我們在銀河系內發現的星團,其擁有的恆星數量都十分驚人,有的星團甚至擁有多達幾十萬顆恆星。

球狀星團:集中了銀河系中最早形成的一批恆星,分佈在銀河系中心

銀河系中心的球狀星團

科學家根據星團中恆星之間的距離和結構關係,把星團分為疏散星團和球狀星團。“疏散星團”通常有幾十顆至幾十萬顆恆星組成,結構鬆散,形狀不規則,比如昴宿星團、畢宿星團、鬼宿星團等,目前在銀河系內共發現了1000多個疏散星團,這些疏散星團分佈的位置大多在銀河系的旋臂上

球狀星團:集中了銀河系中最早形成的一批恆星,分佈在銀河系中心

球狀星團和疏散星團分佈位置

“球狀星團”通常有幾萬顆至幾十萬顆恆星組成,恆星彼此之間距離很近,一起組成了一個巨大的由恆星組成的球體,而且越往星團中心恆星密度越高。球狀星團中的恆星平均密度比太陽周圍的恆星密度高几十倍,而球狀星團中心的恆星密度則要大到上千倍,是密集的恆星分佈區。目前在銀河系內共發現了大約有150個,其中球狀星團M2、M3、M4、M5、M9、M15是比較著名的球狀星團。

球狀星團:集中了銀河系中最早形成的一批恆星,分佈在銀河系中心

哈勃望遠鏡拍攝的球狀星團M15

和疏散星團多分佈在銀河系的巨大旋臂上不同,那些球狀星團都集中分佈在銀河系的中心附近。科學家在對球狀星團進行觀測時發現,它們在天空中的分佈十分奇特,其中有三分之一的球狀星團都分佈在人馬座附近的一小片天空中,而銀河系的中心就在人馬座方向,所以球狀星團多分佈在銀河系中心,而且在往銀河系中心集中。

球狀星團:集中了銀河系中最早形成的一批恆星,分佈在銀河系中心

古老的球狀星團M80

如果從星團中恆星的組成來看,疏散星團和球狀星團也完全不同。疏散星團多是由年齡只有幾百至幾千萬年的年輕恆星,多是藍巨星組成;而球狀星團多是由年齡超過100億年的恆星,這些恆星的年齡幾乎趕上宇宙的年齡,可以說是銀河系中最早的一批恆星。所以我們可以這樣理解,在銀河系旋臂中的星雲裡會誕生新的恆星,他們會組成疏散星團,當然疏散星團存在的時間通常不長,幾百至幾千萬年後,這些恆星會彼此分離,各自運行到宇宙空間中去,形成像太陽一樣的恆星。

球狀星團:集中了銀河系中最早形成的一批恆星,分佈在銀河系中心

球狀星團空間圖解

而隨著恆星的不斷演化,在老年期這些恆星在引力作用下會相互聚集,並往銀河系中心移動,形成“球狀星團”,球狀星團就是老年恆星的歸宿,他們最終都會聚集到銀河系的中心。人類最早發現的球狀星團是M22,是由德國天文學家在1665年發現的。在球狀星團內,由於恆星之間的距離很近,有的區域恆星之間的距離只有0.1光年,所以很難形成太陽系那樣的行星系統,而且由於距離太近,恆星之間還有可能發生碰撞,而在球狀星團中心可能存在有黑洞。

球狀星團:集中了銀河系中最早形成的一批恆星,分佈在銀河系中心

球狀星團M4中央密集的恆星


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