科学家发现一个古老的星团,该星团不断向宇宙空间中抛射恒星

科学家发现一个古老的星团,该星团不断向宇宙空间中抛射恒星

NGC 6569附近潮汐碎屑候选选人。图片来源:uux.cn/arXiv(2025年)。DOI: 10.48550/arxiv.2512.19074

(神秘的地球uux.cn)据今日科学新闻:在我们银河系那拥堵而发光的心脏深处,一块早期宇宙的古老遗迹正在缓慢崩解。十三亿年来,一个被称为NGC 6569的巨大恒星球体在银河隆起的混乱引力拉锯战中幸存下来。但新证据表明,这位坚忍的幸存者最终正在向虚无投降。利用英澳望远镜,一组天文学家穿透宇宙迷雾,发现该星团并非封闭堡垒,而是一艘泄漏的船体,将其恒星遗产倾泻至浩瀚银河系海洋中。

银河星群中的幽灵遗物

NGC 6569并非普通的恒星集合。它位于距离地球约35,500光年,坐落在银河系的隆起中——银河系的密集中心,恒星紧密聚集,引力是一股无情的力量。这个球状星团是个重量级的星团,质量约为23万个太阳质量。它也是宇宙的长老,估计年龄为130亿年,几乎与宇宙本身一样古老。尽管年老且体积惊人,它目前正陷入生存的挣扎中。

该星团金属含量相对丰富,金属丰度为-0.8 dex,严格来说,它含有中等量的元素,重量超过氢和氦。虽然它经受住了数千年的考验,但其靠近银河中心的位置使其处于一个危险的位置。理论模型长期预测,生活在银河系内侧6500光年的星系团承受巨大压力。在这些高风险环境中,银河系的引力如同无情的潮汐般拉扯星团边缘,威胁将其完全溶解。一些模型表明,这些中心星团随着时间推移,可能失去多达80%的质量给周围磁场。

寻找突出部隐形小径

尽管理论上说得如此,但找到这种破坏的证据向来极为困难。在银河系的外缘,被称为晕区,天文学家经常能看到这些引力战的余波。晕中约26%的球状星团表现出“潮尾”——被拉走的长长流动恒星带——而42%则表现出其他明显的潮外特征。然而,在银河系厚重明亮的中心,这些特征很少被探测到。隆起中背景恒星数量庞大,几乎无法分辨哪些恒星属于星团,哪些只是经过邻近。

为了解开这个谜团,由西雅图大学的乔安妮·休斯领导的天文学家团队将英澳望远镜对准了中央隆起。他们的工作是银河系突出部潮间恒星巡天(MWBest)的一部分。这项调查的目标是理解球状星团的“溶解”过程——本质上是观察这些古老天体在解体过程中缓慢死亡的过程。通过聚焦NGC 6569,他们希望捕捉到星团正在剥离外层的一瞥。

流星的秘密运动

团队不仅仅是看照片;他们分析了光线本身。利用望远镜,他们获得了NGC 6569及其周围303颗恒星的中分辨率光谱。这种化学和物理“指纹”使他们能够区分星团的真实成员和银河突出部的混乱人群。通过分析这些光谱,他们发现了与该星团相关的潮汐碎屑的光谱证据。

调查显示,该集群的影响远比表面看起来更广泛。天文学家识别出40颗恒星,位于NGC 6569中心约7至30角分处,他们将其解释为“真正的潮汐碎片”。这些恒星是星团中的“逃亡者”——被银河引力拉走的前成员。其中,有五颗特定的恒星似乎是环绕星团的潮汐碎片环的一部分,形成了一个幽灵般的恒星包膜,这些恒星已不再与星团核心相连,但尚未完全漂离。

为了验证他们的发现,研究人员将仍“动态束缚”于NGC 6569的恒星与其周围的场恒星进行了比较。他们研究了“本旋律”——星星随时间在天空中移动的方式。他们发现约35%的本地恒星群体与星团共享相同的运动。这种共同的运动是确凿证据,表明附近许多恒星实际上是NGC 6569的前居民,最近被剥离。

不断渗入宇宙空间

数据描绘了一个星系团正在经历缓慢而稳定的转变。通过结合化学和动力学数据,团队估计NGC 6569正在“经历持续的轻度剥离”。它并非同时爆炸或破碎;相反,它每10亿年会损失约5.6%的质量。用人类的角度来说,这意味着星系团每年以1.0到1.6个太阳质量的速度积极向隆起场释放恒星。这是一种安静、持续的侵蚀,可能已经持续了数千年。

这项研究提出的最引人入胜的可能性之一是,该星团可能正沿着自身的尾迹航行。观测显示,“NGC 6569正在穿越其自身潮汐碎片管。”想象一艘船在水中留下泡沫轨迹,但这条痕迹不是水,而是太阳。然而,研究人员仍保持谨慎,指出需要进一步的研究,特别是N体模拟,以验证这一假说。无论它是否通过自己制造的管道,研究结论依然坚定:“NGC 6569的结构特征完全符合化学动力学分析推断的持续质量损失。”

为什么这种古老的侵蚀如此重要

这项研究意义重大,因为它提供了银河系如何自我构建的罕见且直接的视角。很长一段时间里,银河系中心的隆起一直是个谜,它的恒星似乎凭空出现。NGC 6569“主动将恒星脱落到隆起场”的发现,明确证明球状星团作为银河系其他部分的“供体”。

通过观察NGC 6569的溶解,天文学家可以更好地理解银河系的生命周期。这些发现证明了我们今天看到的巨大星团仅是曾经的一小部分,而我们在银河系中心看到的“场”恒星,实际上可能是古代星团失落的子星。这项研究将我们对银河中心的认知从静态的恒星集合转变为一个动态且不断变化的环境,古老结构不断被回收,形成我们今天所见的银河系。NGC 6569失去的每一颗恒星,都是我们宇宙家园历史中新拼图的一部分。

更多信息:Joanne Hughes等人,《银河系核球潮汐外恒星调查:NGC 6569》,arXiv(2025)。DOI:10.48550/arxiv.2512.19074




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