蜘蛛星雲的核心有兩個星團，正在合併中

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2012.8.16：借助美國宇航局（NASA）的哈勃太空望遠鏡（HST），天文學家發現了喧鬧的恆星孕育所——劍魚座30中，兩個盡是大質量恆星的星團正處於合併早期階段。劍魚座30星雲位於銀河系的小鄰居——大麥哲倫星系（LMC），離我們約17萬光年。在劍魚座30星雲的核心區，原先認為只有一個大質量星團的地方，現在發現了兩個星團，年齡相差約100萬年。


位於蜘蛛星雲核心的兩個星團，中央的是R136，北方的就是新確認的另一個更早的星團。大圖下載，版權：NASA,ESA,Elena Sabbi，下同。借助美國宇航局（NASA）的哈勃太空望遠鏡，天文學家發現了喧鬧的恆星孕育所——劍魚座30中，兩個盡是大質量恆星的星團正處於合併早期階段。劍魚座30星雲位於銀河系的小鄰居——大麥哲倫星系（LMC），離我們約17萬光年。在劍魚座30星雲（又名蜘蛛星雲）的核心區，原先認為只有一個大質量星團的地方，現在發現了兩個星團，年齡相差約100萬年。整個劍魚座30星雲複合體是個活躍的恆星誕生區，已經在過去的2500萬年時段中連續形成恆星，我們不知道還能持續多久。小星團合併到大星團中能夠解釋部分最大星團的起源。






劍魚座30星雲複合體和中央的兩個星團，大圖下載。本報告的首席科學家是馬里蘭州巴爾的摩市太空望遠鏡科研所的艾琳娜•薩比（Elena Sabbi），她的團隊在該區域搜尋逃逸星——被從誕生區域踢出的高速運動的恆星。她說：“我們知道恆星在星團中誕生，但是蜘蛛星雲外圍有大量的年輕恆星，位於不能形成恆星的地方。它們很可能是被中心星團高速踢出來的逃逸星。” 在分析哈勃數據中小質量恆星的分佈時，她注意到星團的一下特別之處。蜘蛛星雲的中心星團不是預期的圓形的，它看上去更像兩個正在合併中的星系——因引力潮汐而被拉長。除了 ​​哈勃圖像上其中一個星團拉長的外形（意味著即將合併）這一間接證據外，觀測還發現兩個星團的年齡不同。根據某些模型，巨型氣體雲在形成星團過程中會碎裂為小雲團。當這些小雲團形成恆星後，它們可能通過（引力）相互作用而組成大星團。Sabbi認為她們團隊在劍魚座30中觀測到的，正是這一相互過程。






蜘蛛星雲中的一顆高速逃逸星，大圖下載，版權：NASA，ESA，ESO；C.Evans，N.Walbom。另外，在蜘蛛星雲周圍有著數量異常的大量高速運動的恆星。天文學家相信這些高速逃逸星是被星雲中央的星團驅逐出的。在大型星團中，核心坍縮現像是相當普遍的：大質量恆星與小質量的恆星的相互作用導致大質量恆星沉沒到中心區域。當中心富集巨星時，它就會變得不穩定，並互相驅逐對方。但位於蜘蛛星雲中心的大星團R136實在太年輕了，還來不及實現核心坍縮過程。但是，小星團的核心坍縮就快得多，假如這樣的星團與R136合併，自然會有大量的巨星被踢出——這就能很好地解釋星雲中存在大量高速逃逸星的事實。後期的下一步研究將更詳細地搜尋蜘蛛星雲的廣大區域，以發現是否還有其他星團與R136星團相互作用。尤其是未來的詹姆斯•韋伯空間望遠鏡（JWST）靈敏的紅外觀測能力能透視蜘蛛星雲的深處，發現隱藏在塵埃繭中的又冷又暗的小質量恆星。由此，JWST將更準確地統計星雲中的恆星數量。

PDF中對兩個星團的標註。黑線表示研究樣本分佈的區域，虛線框出了兩個星團的主要部分。帶紅框的恆星都是已經離開主星序的藍超巨星和拉爾夫-沃葉星，其中的IR18是紅超巨星。這些恆星是中央的R136星團所不具有的。天文學家對蜘蛛星雲特別感興趣，因為它是研究年輕時代的宇宙中恆星應該如何誕生的良好樣本。本發現將有助於科學家更詳細地了解星團的誕生過程，以及早期宇宙中恆星是如何形成的。團隊成員還包括：歐洲宇航局兼太空望遠鏡科研所（STScI）的DJ Lennon，約翰霍普金斯大學大學（JHU）兼STScI的SE de Mink ；STScI的NR Walborn、J. Anderson、A. Bellini、 N. Panagia、R. van der Marel；英國劍橋大學的M. Gieles，西班牙國立研究理事會（CISC）安達盧西亞天體物理研究所的J. Maíz Appelániz等。