昴宿星團的隱秘血脈：散落銀河系的 “七姊妹” 起源之謎

萬物凋零 嚴寒刺骨的冬季 卻擁有一年之中最爲璀璨壯觀的星空 此時蒼穹之中 光彩明亮的卯星團尤爲引人注目 十二月的晚上 太陽西落之後 卯星團的群星簇擁着升上東方天空 猶如寒霧中的一捧珍珠 又似一群身着青紗 翩翩起舞的仙子 美麗而迷人 我們的太陽 如今正獨自穿行在銀河系之中 它繞着遙遠的銀河中心運行 沒有任何恆星兄弟相伴 但事情並非一直如此 事實上 太陽系極有可能誕生在一團巨大的氣體雲中 那片雲氣同時孕育了成千上萬顆恆星 形成了一個規模龐大 結構鬆散的恆星家族 天文學上稱之爲疏散星團 在最初的階段 這些新生恆星可能被濃密的星雲包裹了上千萬年 直到恆星不斷釋放出的輻射和恆星風 逐漸把周圍的氣體和塵埃吹散 它們才真正露出真身 一旦失去了星雲的束縛 這個星團也開始走向解體 內部的隨機運動會把一些成員拋射出去 而與其他巨大氣體雲的碰撞 再加上整個銀河銀立場的持續拉扯 最終註定了它的命運 星團四分五裂 恆星四散開來 慢慢混入銀河系無數普通的場星之中 也就是說 我們的太陽青族很可能早已失散在銀河深處 再也難以辨認 但並非所有恆星家族都如此古老 銀河中仍然存在一些比太陽46億年曆史更年輕的恆星群體 它們至今還處在緩慢瓦解的過程中 我們在天空中看到的那些鬆散恆星集合體 被稱爲恆星系 有趣的是 這些恆星往往在年齡 化學成分 甚至穿行銀河的速度上都高度相似 天文學家因此懷疑 許多看似彼此分散的恆星系 其實最初誕生於同一片氣體雲 是一個龐大整體的不同殘片 雖然外圍成員早已被銀河潮汐裏撕散 但如果某些星團擁有足夠緻密的核心 那些核心中的恆星會通過引力緊密結合 得以在漫長歲月中倖存下來 找到這些倖存者意義重大 它們就像銀河的化石 能夠告訴我們大量恆星是在什麼時候 什麼地方形成的 以及銀河系的恆星結構 是如何在數十億年中一步步演化的 換句話說 研究這些古老的恆星遺蹟 有助於我們真正理解整個銀河的過去 那麼問題來了 這些倖存的星團究竟在哪裏? 如果你身處北半球 在一個晴朗的冬夜抬頭望向獵狐座附近 可能會注意到一小團略顯模糊的星光 這就是著名的昴宿星團 距離地球大約440光年 位於金牛座方向 肉眼通常只能看到六顆亮星 但在許多古老文明的神話中 它們卻被描述爲七顆 可能是其中兩顆在天空中的視位置 逐漸靠近 讓它們難以分辨 於是 這個星團至今仍被稱爲七姐妹 用雙瞳望遠鏡觀察 你會看到幾十顆恆星 而在深空天文影像中 昴宿星團的成員甚至多達數百顆 它沒有一個清晰的邊界 但大多數恆星 集中在一個直徑約40光年的空間範圍內 昴宿星團的年齡大約是1.25億年 上下浮動幾百萬年 如果它曾是一個更龐大結構的一部分 那麼這個年齡恰好符合理論預期 外圍的恆星早已被搖散 只留下一個相對緻密的核心 那麼昴宿星團 會不會正是一個早已消逝的巨大星團所殘留的核心呢 要尋找那些曾經與昴宿星團同宗同源 如今卻散落在銀河各處的恆星 並不容易 天空實在太大了 而昴宿星團所在的銀河區域中 恆星數量高達數百萬顆 但天文學家還是迎難而上 並在11月12日於天體物理學報上 發表了他們的研究成果 他們的方法相當巧妙 如果某些恆星曾與昴宿星團一同誕生 那麼它們在年齡和化學組成上應該非常相似 而且即便已經分散 穿行銀河的速度也不至於相差太遠 研究團隊將已知的昴宿星團成員 與歐洲航天局該項任務提供的 龐大恆星數據庫進行交叉比對 最終鎖定了一批在銀河中飛馳 其速度與昴宿星團相差不超過每秒五公里的恆星 爲了進一步坐實這種血緣關係 研究人員接下來要做的一件事 是估算這些恆星的年齡 這本身是一項相當困難的工作 不過他們找到了一個關鍵突破口 年輕恆星通常轉得更快 而年老的恆星自轉速度會逐漸變慢 這是因爲恆星的磁場會與周圍的等離子體和物質相互作用 像一個無形的剎車傘 在漫長歲月中不斷帶走角動量 慢慢拖慢恆星的自轉速度 也正因爲如此 自轉速度成了判斷恆星年齡的一個重要線索 那天文學家是如何測量恆星自轉的呢? 答案其實很巧妙 他們通過觀測恆星亮度的細微變化來實現 當恆星表面的暗斑 類似太陽黑子 只不過出現在其他恆星上 隨着自轉週期不斷進入和離開我們的實現時 恆星的亮度就會產生週期性的起伏 藉助美國NASA的 靈日系外行星尋天衛星提供的高精度亮度數據 研究團隊篩選出了那些自轉週期短於12天的恆星 這一轉速 正好與某修星團中典型成員的年齡預期高度一致 在此基礎上 研究人員又結合多種統計方法 繼續在浩瀚的恆星海洋中撒網 最終 他們得到了一份令人震撼的清單 超過一萬顆可能屬於同一體系的恆星 這個體系被他們命名爲大帽繡星團複合體 當科學家把這些恆星的位置繪製成三維結構時 一個清晰的圖景浮現出來 這些恆星並非隨機分佈 而是形成了一個略微拉長的巨大結構 尺度大約爲1600×2000光年 其中包含了至少七個此前已經被識別的恆星系 比如 伊比多拉杜斯星群 其中只有幾十顆恆星 但距離太陽僅約70光年 再比如被稱爲UPK303的恆星系 過去就有人提出它可能是 毛繡星團的潮汐僞跡 也就是在銀河引力作用下 從星團中被撕扯出去的恆星 新的研究結果正好支持了這一猜想 更驚人的是 當天文學家分析這些恆星的運動軌跡 並把時間倒放回去時發現 大約在7500萬年前 它們幾乎全部都聚集在 距離毛繡星團核心約200光年的範圍內 這與它們曾經同屬一個更龐大結構的設想完全一致 只是如今 這個結構已經進入了緩慢蒸發 融入銀河系的過程 說實話 這樣的發現讓我既驚喜 又心生敬畏 自從我還是個孩子 第一次仰望夜空開始 毛繡星團就一直吸引着我 我已經記不清 有多少次透過望遠鏡凝視它們 又有多少次在震撼的天文影像中 反覆端向這群星 所以 如果你有機會 我也真心希望你能找個晴朗的夜晚 親眼去看看毛繡星團 凝視那一小團緊密相依的星光 同時也想一想 關於這些恆星 我們其實仍然知之甚少 而它們 還遠遠沒有把關於宇宙的故事講完 毛星團 又稱七子妹星團 梅西爾星雲星團表邊應四五 是一顆大而明亮的疏散星團 不管你是在北極還是南美洲最南端 只要抬起頭 就可以看見它 天文愛好者和專業學者 都可以通過定位獵戶腰帶的位置 找到毛繡星團 在這個著名的三顆亮星的右邊 是一個V形圖案 它勾勒出了金牛座的臉 牛眼的位置是B休五 它是星系團中最亮的星 而牛眼的後方是牛尖 牛尖也就是我們要找的毛繡星團 B休五的西方傳統名稱Eldebaran 源自阿拉伯文的Eldebaran 意思是追隨者 因爲它總是追隨在毛星團之後出現 在北半球 昂繡星在東方升起 在西方落下 隨後不久B休五也隨之升起 南半球則反之 毛繡星團乘搏五狀與冬天有關 這可能是因爲在整個十一月 從黃昏到黎明都可以看到它們 甚至可以持續到四月之前 在天文學界中有一個共識 恆星是在一億年前的同一時間 從漩渦狀的塵埃和氣體雲中產生的 這些恆星被引力束縛在一起 生活在約430光年以外 它們以每秒25英里的速度 一起悠閒地穿越宇宙 其中有許多比太陽還亮 上面說了 毛繡星團有七個姐妹 但事實上有時候只能看到六個 天文學家羅伯特·伯納姆發現 消失的姐妹的故事在許多文化中都很普遍 包括非洲 美洲印第安人 歐洲 亞洲和澳大利亞的土著居民 然而就像所有的神話傳說一樣 這顆星的消失也可能有一定的實時依據 第七顆星 也就是毛繡曾氏二 是名副其實的天后 一顆複雜的顆星 由於循環於各種排列 導致其亮度波動 有些人看不見第七顆星的 另一個原因是視力不好 而那些視力異常的人則稱 他們能在那個區域看到多達二十顆恆星 據開卜勒的導師斯特林說 他在沒有望遠鏡的情況下 已經看到了十一顆毛繡星 根據暗夜天文觀測專家斯蒂芬·奧米拉的說法 即使是看到六或七顆姐妹星 你也必須在黑暗中至少待三十分鐘 這使得眼睛對光線的敏感度 比眼睛只適應黑暗十五分鐘的人高六倍 除此之外 也可以通過雙筒望遠鏡 或低功率的望遠鏡來觀察毛繡星團 昂繡星是許多文化和工業的記事來源 毛繡星團中最明亮的七顆星 在希臘神話中稱爲普勒阿德斯七姐妹 意思是航行 德魯伊人過去常常在昂繡星午夜升起的那天舉行儀式 巧合的是 這一天恰好就是今天的萬聖節 一些文化認爲 在這一天 生者和死者之間的障礙變得很薄 以至於可以相互影響 星系團也被用於農業 特別是新墨西哥州的祖尼人 他們在昂繡星在晚上開始消失時播種