什么是超级星团和球状星团?
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发布时间：2022-04-29 18:22
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时间：2022-06-18 21:40
比疏散星团更壮观的是球状星团，这种球形的恒星集群内包含10万-100万个成员，聚集在直径小于10光年的区域内。我们的银河系拥有100多个球状星团，而且全都十分古老，大多数都能追溯到银河系形成的时期，即约100亿年以前。结果，只有质量小于太阳的、长寿命的古老恒星还存在于这些壮丽的星团内。最亮的球状星团称为半人马ω，以肉眼望去，它好似一颗昏暗还有些模糊的“恒星”。用大望远镜观测可以把这个星团分解为无数个璀璨的长寿命、小质量恒星。
球状星团的形成有十分特殊的条件，这些条件在今天的银河系内已不复存在。若考虑到大质量恒星因恒星的自然死亡而消失和小质量恒星的“蒸发”，显然在过去，球状星团一定有过大得多的质量。作为天体前身的分子云，它一定有足够多的质量以产生几百万颗恒星。
这种星云比今天在银河系所见的任何星云都更加稠密且质量更大。此外，这种星云的大部分质量都消耗在一次剧烈的恒星形成事件——星暴的过程里，从而在不超过几百万年的时间历程里产生了几百万颗恒星。今天所见的球状星团的母星云，曾经有过巨大的质量和压力，不仅要抵抗数百颗大质量O型星的摧毁性力量，而且这种星云一定经历过少量早期的超新星爆发，甚至*它们。
近距星系的研究表明，只要不是正在进行星系碰撞，最剧烈的星暴不是发生在星系核里，就是发生在有些散乱的富含气体的“晚型”旋涡星系或不规则星系里。例如，在大麦哲伦云（离我们最近的河外星系）里，称为剑鱼30的恒星形成区在最近的一次星暴里产生了一个包含约400颗大质量O型星的星团。剑鱼30区域周围是一个直径3000光年的超级气泡，这表明几十颗大质量恒星已经在这个恒星形成的复合体内衰亡。
与其相比的是，在银河系最剧烈的星暴区域内只聚集了约100颗大质量恒星。因此，剑鱼3O复合体是比银河系的任何恒星形成区都更加活跃的场所。与剑鱼30类似的一个区域位于名为M33的邻近的晚型旋涡星系（三角座星系，距离我们约200万光年）内。这个区域称为NGC604，在最近几百万年内聚集了几百颗大质量恒星。这些区域中非常可能没有一个以后会出现球状星团，因为在邻近的星系里，没有一个是在最近的50亿年里形成的。
疏散星团M3当前这些星暴最多会产生大型疏散星团。这些邻近的星暴尽管规模惊人，但是与一个距离我们超过2亿光年，被称为He2-10的不规则星系内的超级星团相比，则显得相形见绌。在这个天体内，天文学家发现了几个较新的星暴区域，每一个都聚集了5000多颗大质量恒星。也许这些巨大而遥远的恒星形成区现在正在形成球状星团。
银河系内最大的球状星团半人马ω包含100万颗以上的恒星，它很可能是一些矮椭圆星系核的遗迹，它们曾在几十亿年前与银河系并合。与大多数其他球状星团不同，它因自转而显得扁平。看来很可能银河系在年轻时代吞并了一些碰巧游荡到附近的矮星系。
并合期间轨道的引力相互作用将进入的矮星系的外层恒星剥落，这些恒星最终将进入银河系的核球或晕内。如果掉落的星系主要与银河系的盘相互产生影响，那么，矮椭圆星系的富星核就会完好无缺地保留下来。在这个假设里，我们把诸如半人马ω之类的巨型球状星团的产生明确地归之于遥远的过去，那时矮球状星团的核心区域正在汇聚起来。
观测显示，高压超巨分子云会在星系并合时形成。在两个星系的分子云相互碰撞时，剧烈的恒星形成事件在许多地方剧烈蔓延。对由此诞生的年轻恒星族群的深入研究表明，它们最终会成为球状星团。这些星暴区域产生的紫外辐射和射电辐射证实，成千上万个大质量恒星正在形成。
触须星系正在发生两个星系的碰撞，它触发了大规模的恒星形成，导致形成了多个大星团。由哈勃空间望远镜拍摄。
如果形成中的恒星质量的分布与更普通的恒星形成区相似，那么在每个星暴区域形成的小质量恒星的数目必然会有数百万颗。在近距的星系并合中形成的超级星团可以聚集100个左右的球状星团，应能成为银河系活生生的样板。
