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球狀星團裡的恆星不見得都屬於同一星族



  天文學家先前認為球狀星團中的所有個別恆星,應該都是同一時間在同一處一起形成的,因此應該要歸為同一星族(population)。但過去10年來,逐漸有證據顯示球狀星團中其實包含了不同星族。哈佛史密松恩天文物理中心(Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics)Andrea Dupree等人首度取得直接證據,證明球狀星團內的確可同時存有不同星族的恆星,換句話說,星團內的成員興誕生的時間點與組成成分可不相同。這對研究恆星演化領域的學者而言是個警訊,不能再用「星團中的成員都是一起誕生的」作為研究的前提。

  Dupree等人利用位在智利的雙子南望遠鏡(Gemini South telescope)及Phoenix高解析光譜儀,測量半人馬座Omaega星團(Omega Centauri)中,12顆紅巨星在波長10830Å的近紅外氦譜線,由此估算氦元素豐度。此外,他們還利用麥哲倫望遠鏡(Magellan Clay telescope)及MIKE光譜儀,測量這12顆紅巨星在可見光波段的各種較輕金屬元素的含量。

  他們發現半人馬Omega星團中,恆星氦元素豐度的分布分成兩大群,其中一群的氦豐度幾乎測不到([Fe/H] < -1.8),屬於極貧金屬星族(most metal-poor population),另一群的氦豐度則比較高([Fe/H] >= -1.8);這個結果顯示氦豐度增強(enhancement)的那一群曾經歷不同的化學過程或恆星演化歷史。

  此外,氦元素豐度的增強和鋁或鈉等稍輕一點的金屬元素豐度([Al/Fe]和[Na/Fe])比較具有相關性,反倒是與氫豐度([Fe/H])較無關,這也顯示是經過恆星內部高溫氫融合反應的結果。由此,Dupree等人認為:此星團中有氦元素增強的那一類恆星,可能是從富含前一代恆星殘留物質的星際介質中誕生的第二代恆星。



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