《自然》论文：神秘古老恒星通过“吸血”与碰撞永葆年轻

顾汉现

《自然》论文：神秘古老恒星通过“吸血”与碰撞永葆年轻


发布时间：2009-12-27 19:21:42


《自然》论文：神秘古老恒星通过“吸血”与碰撞永葆年轻





“吸血”和碰撞是球状星团中蓝离散星永葆青春的两种机制。




“哈勃”太空望远镜所拍下的“梅西叶30”球状星团照片。

据美国太空网报道，意大利科学家的最新研究发现，一些神秘的古老恒星正在通过两种方式让自己一直保持年轻，年轻程度甚至有些不可思议。其中，一些恒星甚至像吸血鬼一样吸收相邻恒星的能量，而另外一些恒星则通过宇宙碰撞使自己返老还童。

据科学家介绍，这些神秘的恒星位于一个球状星团中。在该球状星团中，存在一大群密集的古老而奇怪的恒星。这个球状星团被命名为“梅西叶30”(Messier 30)星团，是一个古老的恒星结，位于银河系范围之内，距离地球大约有2万8千光年。据估测，该球状星团早在宇宙形成初期就已出现，距今大约130亿年。

在“梅西叶30”星团中，大多数恒星都可以看得出年龄。它们不断膨胀并形成红巨星，并可能很快结束生命，这是古老恒星老化的明显迹象。但是，在“梅西叶30”星团中还有一些奇怪的恒星，它们被称为“蓝离散星”。这些所谓的“蓝离散星”看起来仍然保持年轻，与正当年的炽热恒星的特点非常相近。

意大利博洛尼亚大学科学家弗朗西斯科-费拉罗介绍说，“它们看起来就像是混在养老院老人堆中的一群孩子。这一奇怪的现象令人惊讶，人们会很自然地想知道是什么原因造成这种现象的。”

近50年来，科学家们虽然都知道蓝离散星的存在，但是对于它们一直保持年轻的现象感到迷惑不解。费拉罗等科学家通过美国宇航局的“哈勃”太空望远镜对这些蓝离散星进行了深入观测，他们发现了两种不同的蓝离散星。针对其中一种恒星永葆青春的“吸血”机制，费拉罗提出了一种“吸血”理论，用来解释这一奇怪的现象。

“吸血”理论可以这样理解，两颗恒星以一种紧密的结构互相环绕对方运行，其中质量较轻的那颗恒星会从质量较大的同伴体内吸取新鲜的氢物质，就好象吸血鬼从活人体内吸取血液一样。新鲜的氢物质燃烧会导致质量较轻恒星更加炽热，发出更蓝的光芒。这种光芒通常也代表着恒星的炽热程度。

除了“吸血”机制外，蓝离散星还存在着另外一种永葆青春的手段，这种手段就是宇宙碰撞。费拉罗提出的最新理论认为，两颗恒星通过正面碰撞从而混合两者的核燃料，再次点燃宇宙生命之火。

欧洲航天局科学家吉亚科莫-贝卡里也是费拉罗研究团队成员之一。贝卡里介绍说，“我们发现，通过碰撞形成的蓝离散星与通过吸血而产生的蓝离散星稍微有些不同。这一发现直接证明了这两种方式都是可行的，而且是在球状星团中同时存在的。”这一研究成果的详细内容发表于09-12月24日出版的《自然》杂志上。

此外，科学家还发现，越靠近球状星团中心的位置，那里的蓝离散星聚集得越多，而其他恒星则是广泛分布于整个球状星团之中。对此，费拉罗解释说，“这一现象表明蓝离散星比球状星团中其他恒星的平均质量要大，质量越大的恒星越容易向星团的深处沉没。”

事实上，“梅西叶30”球状星团的中心区域是非常拥挤的，因此在这个区域两颗恒星之间的配对和碰撞现象就很容易发生。所以，在中心区域会出现越来越多的大质量蓝离散星，它们都是通过“吸血”和碰撞产生的的结果。

科学家根据最新理论，描述了这些现象的发生场景。大约20亿年前，“梅西叶30”球状星团内核崩塌，将大量恒星投向星团中心区域。因此，碰撞现象频发，碰撞越多，新产生的蓝离散星也就越多。同理，恒星越多，星团显得越拥挤，两两配对现象也就越容易，这就为“吸血”现象的发生奠定了基础。

研究团队成员、博洛尼亚大学科学家巴拉巴拉-兰佐尼介绍说，“在银河系的所有星团中，大约有10%左右的星团曾经出现过内核崩塌现象。这是人类首次发现星团内核崩塌对恒星群体造成的这种奇怪的影响。”