韦伯和哈勃揭示了银河系形成遗迹的历史
韦伯的新观测结合哈勃多次观测证明Terzan 5是一个自给自足、自我富集的恒星系统，包含多达四个不同的恒星群体。它绕行在银河系中央隆起内。图片来源：NASA、欧洲航天局、CSA、STScI、乔治亚·祖洛（博洛尼亚大学）、弗朗切斯科·费拉罗（博洛尼亚大学）;图像处理：Alyssa Pagan（STScI）
（神秘的地球uux.cn）据美国国家航空航天局：研究人员利用人类最强大的两座天文台——NASA的詹姆斯·韦伯和哈勃太空望远镜——明确证明Terzan 5并非曾经被分类为球状星团，这为了解类似我们星系的形态和演化提供了新的见解。
球状星团通常只有一个古代恒星群体。新数据不仅证实了Terzan 5星中存在两个不同的恒星群体，还为最近两次恒星形成提供了证据。尽管位于银河系中密集的隆起中，银河系是我们银河系中由较老恒星组成的中心球形区域，但Terzan 5足够巨大，能够保持其独立身份，而轻质系统在数十亿年前扩散并混合形成了隆起。这就像蛋糕糊里的一块小块。
“韦伯的新近红外观测与哈勃档案观测交叉比对，让我们对Terzan 5的历史有了更清晰的认识，”领导该研究的乔治娅·祖洛说，她是意大利博洛尼亚大学的博士生。
这些结果于周二在帕萨迪纳举行的美国天文学会第248届会议新闻发布会上公布，并发表在《天文学与天体物理》杂志上。
四代恒星
Terzan 5于1968年由天文学家阿戈普·特尔赞发现，在许多方面与球状星团相似。然而，2009年，该系统被发现拥有两个截然不同的恒星群体。2016年，哈勃首次估算了它们的年龄，显示其中一颗大约在120亿年前形成——当时银河系本身正在组装——另一颗大约在50亿年前形成，正值地球开始形成之前。这表明其历史比典型的球状星团更为复杂。
研究Terzan 5因其位于银河系中星象密集且被尘埃严重遮蔽的区域而变得复杂。这时韦伯介入了。它的红外视角使研究团队能够透过尘埃观察，记录到比以往更多的恒星和更暗的恒星。通过测量恒星的颜色和亮度，天文学家可以将它们归类为不同年龄和化学结构的群体。
韦伯能够测量天空中视野内每一颗恒星的关键性质——包括Terzan 5内的恒星和无关的前景恒星。为了隔离Terzan 5的恒星，团队依靠哈勃的功率和寿命。这12年的分离使团队能够测量单个恒星的极小运动，称为固有运动，以确定哪些恒星属于Terzan 5，哪些属于银河系隆起。
通过结合韦伯和哈勃的数据，研究人员发现了另外两个恒星群体的有力证据，一个形成于38亿年前，另一个仅在25亿年前形成。他们还以前所未有的精确度确定了已知恒星群体的年龄，发现它们形成于125亿年前和47亿年前。
鉴于已知的两代恒星，天文学家无法排除Terzan 5与其他天体相互作用的可能性，比如球状星团或巨型分子云，因而被新的气体和尘埃富集，从而引发了第二轮恒星形成。有了四代恒星，这些解释被排除了。
在W. M. Keck天文台和欧洲南方天文台的超大望远镜测量Terzan 5星群的恒星组成也显示出非常不同的星群。
加州大学洛杉矶分校研究天文学家R·迈克尔·里奇（R. Michael Rich）共同作者表示：“除了这些人群的年龄外，该星系团保存了超新星逐步富集重元素的化石记录。”
Terzan 5能够形成多代恒星，因为它能够保留必要的原材料。有证据表明，Terzan 5发生了强烈的超新星爆炸，锻造出了更重的元素，这些元素被后续恒星卷走。在轻量化系统中，爆炸本身的冲击力可能将产生的元素喷出，同时扫除残留的气体和尘埃。Terzan 5的前身拥有足够的质量，能够保留这些恒星的抛射，使得新一代恒星在数十亿年间得以形成。
“隆起化石碎片”
结果显示，Terzan 5很可能是一个更大规模恒星系统的残余，该系统最初形成于125亿年前。Terzan 5之所以非凡，是因为它幸存下来——从未与银河系隆起完全融合或混合。
博洛尼亚大学教授、韦伯观测首席研究员弗朗切斯科·R·费拉罗说：“不知为何，这组奇特的恒星是独立于隆起形成的，且没有随着隆起本身的形成而被摧毁。”“Terzan 5是我们现在所说的隆起化石碎片，因为它与促成隆起形成的原始团块相似。”
迄今为止，还有另一个已知的宇宙天体，类似Terzan 5。利勒1号是第二个从球状星团重新分类为凸起化石碎片的星团。它还包含多代恒星。可能还有更多类似的物体。费拉罗团队将检查40至50个在隆起内运行的额外球状星团，以确定它们的恒星群体是否相同，如球状星团，还是像凸起化石碎片一样具有多代。
星系形成的潜在平行点在近处、远处
最终，这项研究可能会改善我们对星系中心隆起在数亿年间形成的认识。
“基于观测和深入模拟，我们认为早期宇宙的星系拥有巨大的气体盘，这些盘状气体碎裂成块形成恒星。这些团块迁移到了星系中心，许多合并形成了它们的隆起，“博洛尼亚大学合著者兼副教授芭芭拉·兰佐尼说。
例如，韦伯发现了几个“团块”星系的例子，这些星系在宇宙仅几亿年历史时就已活跃形成，比如萤火虫闪耀星系中的团块。兰佐尼说：“Terzan 5可能直接提供证据，帮助解释宇宙中星系中隆起是如何形成的。”
出版信息
G. Zullo等，《JWST，天文学与天体物理学》（2026年）揭示的Terzan 5多年龄恒星族群。DOI：10.1051/0004-6361/202659349
