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M3 球状星团 | 梅西耶之旅

 曰出东海落西山 2015-08-04

这是梅西耶亲自发现的第一个天体。

当前浏览器不支持播放音乐或语音,请在微信或其他浏览器中播放 3:15 千と千尋 / 誰もいない料理店 来自星空天文网

Adam Block


每当北斗七星升上夜空,它巨大的勺斗和勺柄在夜空中总是分外显眼。勺柄末端的恒星名为“摇光”。假如我们从它出发,顺着勺柄在天空中划出一条弧线,就能在天空中找到明亮的橙色巨星——大角。大角是北天球最明亮的恒星。(天狼星虽然在北半球也能看到,但它实际上在天赤道以南。)


M3球状星团就位于摇光和大角之间一片相对比较空旷的天区内。


与大角相邻的有一颗比较显著的亮星,名为右摄提一。假如我们从它开始,朝着摇光划出一条虚拟的直线,途中就会经过三颗裸眼可见的恒星,这三颗星分别是牧夫座6、较暗的牧夫座3和勉强可见的HIP 66725。它们并不在一条直线上,但是你可以沿着它们一路向前跳跃,如果你能用低倍望远镜或双筒望远镜找到这颗HIP 66725,那M3就在它的近旁。


它是夜空中最壮观的球状星团之一,也是由梅西耶亲自发现的第一个天体。他曾这样写道:


在牧夫座和赫维留的猎狗(猎犬座)间发现了一个星云,那里没有什么恒星,中心很明亮,边缘的光逐渐暗淡,它是圆的。


即使在普通的天文望远镜中,它也相当壮观。


Luís Carreira?—?Pátio da Astronomia


这种有点像爆炸的形态对于天文学家和天文爱好者来说是相当熟悉的,这是球状星团。这种由十万颗以上恒星组成的球体几乎分布在所有星系的晕中,星系盘内极其罕见。这些恒星组织得很紧密,半径多在100光年以下,因此恒星的密度比我们所在的宇宙空间要高很多。银河系内有100多个球状星团,而有些星系有上万个。壮观的M3就是其中之一。


M3含有50万颗以上的恒星,而它的内核半径只有6光年,外围则逐渐松散,一直向外延伸到大约85光年的地方。从下面的照片中可以看出,在一片黄白色的亮点背景上,存在着大量的橙红色恒星,蓝色的恒星很少。


Mel Martin


这是因为球状星团是宇宙中年龄最大的所在。M3内的恒星是114亿年前形成的,重元素(碳、氧、铁等)含量只有太阳的4%左右。即便如此,大部分球状星团年龄更大,它们早在宇宙大爆炸后的一亿年内就已经形成。星系形成后球状星团很少再次出现,这些巨大的星团必然是在宇宙中一个不可思议的、剧烈的恒星形成期内形成的,并一直幸存至今。


NOAO


因此我们也就可以理解为什么那里有如此多明亮的橙红色恒星:这些恒星都和太阳类似,但它们的氢燃料已经耗尽,因此膨胀成了红巨星。那蓝色的恒星又如何解释呢?蓝星比白色、黄色和红色的恒星质量更大,蓝星一般活不过110亿年。但是请记住,这是一个恒星密度极高的区域,比我们所在的银河系小小边隅所拥有的恒星数量多得多。当两颗恒星相撞或合并后,它们的质量就会合并,就会形成一种所谓的蓝色离散星,而这在球状星团中是一种司空见惯的景象!



Richard Steinberg


可以根据球状星团内核的恒星密度,从高到低把它们分为1至12级。而M3刚好处于二者之间:它的恒星密度是6级。在这一点上它并不出色,但M3的特别之处在于,虽然它和我们的距离有34000光年,我们却从中发现了200颗以上的变星,比其他球状星团内的变星要多得多。这其中的原因还未被完全了解,你可以先从下面这幅动图亲自体验一下。



Krzysztof Stanek / Andrew Szentgyorgyi


下面这张最高分辨率的照片是由哈勃太空望远镜拍摄的。


NASA


而通过下面这张截图,我们可以看到其内部的真实细节。


NASA


Ethan Siegel / 老孙
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