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M5 球状星团 | 梅西耶之旅

 曰出东海落西山 2015-08-04

这是一个“超级圆润”的球状星团。

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 2:12 千と千尋 / 竜の少年 来自星空天文网

Adam Block


只要顺着北斗七星的勺柄划一条弧线,我们便能找到北天球最亮的星——大角。沿着弧线继续向前,便能发现明亮的蓝星——角宿一。大角和角宿一的左侧是巨蛇座最亮的星——天市右垣七。从这颗较暗的星出发,在指向角宿一方向大约只有几度处,还有一颗同样较暗,但仍然裸眼可见的恒星——巨蛇5。用双筒望远镜或小型望远镜在这颗星附近不到0.5度的地方寻找,便能发现我们的目标——M5。


M5是Gottfried Kirch和Maria Margarethe于1702年发现的。这个球状星团半径100光年的范围内拥有的恒星数量可以达到10万。和所有球状星团一样,M5就像一个毛茸茸的致密球体,中心恒星密度很高,四周逐渐降低。它也十分古老——形成至今至少在100亿年以上,甚至可能达到130亿年。根据赫罗图,它内部的恒星也是贫金属恒星,重元素含量不到太阳的10%。


Eduardo Mari?o


但是和大多数球状星团不同,M5内部没有亮星。M5内部最亮的恒星只有12.2等,这意味着我们至少需要一架6英寸(15cm)口径的望远镜才能发现这个“毛球”其实是由许多恒星组成的。梅西耶笔下的M5就是个圆形星云,不含任何恒星。


但是现在即便是初级天文爱好者拥有的设备,也要比梅西耶当年手中的强。


CN 成员 2020BC / Charlie Hein


这个球状星团非常靠近一颗裸眼恒星(精确地说,只有20分),而且附近的深空天体非常少。


它内核的恒星密度非常高,要解析出其中的单颗恒星非常困难。同时它也是扩展范围最大的球状星团,整体半径将近200光年。


而且,正如下图展现的那样,这个星团并非球形,而是椭球形的!


Robert (Bob) J. Vanderbei


因为太古老,所以星团内的蓝色亮星都是蓝色离散星,它们是较小恒星合并产生的,且诞生的时间不会太久;另外还有一些明亮的橙黄色巨星,它们是类日恒星演化的最后阶段。当我们的太阳年龄达到今天M5的年龄时,也会面临同样的命运。


M5内还遍布一种特殊的低质量变星——天琴RR型变星。正如下图展现的那样。


Robert (Bob) J. Vanderbei


到目前为止,人们在M5内部发现了至少105个变星,M5是这类变星数量最多的球状星团。而且它的个头较大,恒星数量总共可以达到50万!这二者间有着一定的关联,因为上千的恒星中只有少数会成为变星。M5距地球约2.5万光年,此刻正以每秒52公里的速度离我们而去。


星团内核附近的蓝星较多。这种特点在球状星团身上比较常见。因为在稠密的星团中心,恒星的合并和质量转移现象相当普遍。本文开头那张由Adam Block拍摄的照片就生动地展示了恒星的颜色是如何沿着半径逐渐变化的。


下面这张高分辨率的哈勃太空望远镜的照片,一如既往地展现了稠密星团中心内的每一颗恒星。此处的星团中心直径只有6光年,也就是只有50个角秒。


ESA / NASA


通过下面这张截图,我们可以领略到星团的恒星密度在星团中心附近的急剧增加和再次降低。


ESA / NASA


梅西耶天体表中总共有29个球状星团,而在银河系的晕中大约存在着200个。这些古老星团中的每一个都是独特的,每一个都有自己与众不同的历史。


Ethan Siegel / 老孙
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