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Mar. 07 2022

雙星合併使恆星更年輕!

  • NGC 1755

    NGC 1755

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國際天文團隊在《自然天文學》期刊發表星團中的恆星如何讓「自己看起來比較年輕」的研究發現,他們提出星團的恆星以兩種不同的方式獲得質量:第一種是透過一般吸積盤方式,導致快速旋轉並形成紅色的主序星;第二種透過雙星合併,造成緩慢旋轉,使恆星看起來更藍顯得更年輕!

這一切可以從天文學中最著名的圖表—赫羅圖說起,該圖創建於一個世紀前,根據恆星的亮度和顏色將恆星排序於圖上。而太陽與大多數恆星都位於圖中的「主序帶」上面。長期以來,由於傳統望遠鏡不夠精確,很難清楚分辨星團裡不同的群體,因此看起來星團只有一條較寬的主序帶。然而,最近透過哈伯太空望遠鏡的精確觀測發現,年輕疏散星團的主序帶似乎是由幾個不同的群體所組成的,尤其是如大麥哲倫星系的疏散星團NGC 1755(年齡約6000萬年)還出現了偏藍與偏紅色兩條主序帶,更令人不解。論文第一作者,德國波恩大學的Chen Wang表示:「一般認為星團中的恆星都是在同一時間、同一個氣體雲中誕生的,所以應該擁有相同年齡,與相同化學成分。但如果這是真的,應該只有一條主序帶,為什麼會有第二區更藍的恆星主序帶呢?」團隊以電腦模擬,提出了藍色主序星的起源。

首先,Chen Wang透過模擬結果發現,恆星合併後會具有很強磁場且自轉緩慢,合併後所產生的恆星比其前身恆星質量更大,其核心的氫含量高於同質量及同年齡的恆星。因此合併後的恆星在赫羅圖顯得更藍更年輕。研究團隊從星團的電腦模擬數據,推斷出恆星可以透過兩種不同的方式獲得質量,分別為傳統所認知的透過氣體吸積導致快速旋轉,呈現顏色偏紅色的主序帶星;以及透過雙星合併導致緩慢旋轉,形成顏色偏藍色的主序帶星。團隊還推導出了藍色主序星的大致合併時間與機率,支持了最近的雙星形成的模型,並解釋年輕星團成員在速度、顏色與磁場不同分佈的原因。

資料來源:phys.org

本文轉載自臺北市立天文科學教育館網站。

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