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【NASA詹姆斯·韦布与哈勃空间望远镜联合揭示银河系核球化石碎片特赞5的演化历史

【NASA詹姆斯·韦布与哈勃空间望远镜联合揭示银河系核球化石碎片特赞5的演化历史】NASA的詹姆斯·韦布空间望远镜与哈勃空间望远镜的最顶尖观测数据联合揭示,此前被归类为球状星团的特赞5(Terzan 5)实际上是一个独立且自我富集的恒星系统。该系统包含多达四个不同的恒星群体,并在银河系中心核球内部运行。这一发现为研究银河系等星系的形成与演化提供了全新的视角。相关研究成果在2026年6月中旬举行的美国天文学会第248次会议上公布,并发表在天文学与天体物理学(Astronomy & Astrophysics)期刊上。特赞5最初在1968年被天文学家发现,其外表与普通的球状星团高度相似。普通的球状星团通常只包含一代古老的恒星。然而,科学家在2009年发现特赞5拥有两代不同的恒星群体。哈勃空间望远镜在2016年首次估算了这两代恒星的年龄,分别为大约120亿年和50亿年。由意大利博洛尼亚大学博士生乔治亚·祖洛领导的国际研究团队,将詹姆斯·韦布空间望远镜的全新近红外观测数据与哈勃空间望远镜长达12年的存档数据进行交叉比对,不仅以极高精度将此前已知的两代恒星年龄修正为125亿年和47亿年,还首次发现了另外两代分别形成于38亿年前和25亿年前的年轻恒星群体。由于特赞5地处恒星密集且尘埃严重遮挡的银河系中心核球区域,传统的观测手段极难对其进行深入研究。詹姆斯·韦布空间望远镜利用其强大的红外成像能力穿透了尘埃,对视场内的每一颗恒星进行了颜色和亮度的精确测量。为了将特赞5的成员星与银河系核球背景中无关的恒星区分开来,研究团队利用了哈勃空间望远镜长达12年的观测时间跨度,精确测量了单颗恒星的微小自行(proper motions)。两台空间望远镜的数据结合,最终证实了这四代恒星群体的存在。来自凯克天文台(W. M. Keck Observatory)和欧洲南方天文台甚大望远镜(VLT)对恒星化学成分的测量数据进一步证实,特赞5在漫长的演化过程中,通过超新星爆发释放的重元素对后续恒星世代进行了渐进式富集。通常情况下,较轻的恒星系统在超新星爆发时会将残余的气体和元素抛射出去,而特赞5的母体拥有足够大的质量来留住这些物质,从而在数十亿年的时间里催生了多代恒星。四代恒星的存在也彻底排除了特赞5曾与其他天体发生碰撞而导致第二代恒星形成的外部干扰推论。研究表明,特赞5是一个起源于125亿年前的巨型恒星系统的残余物。在银河系中心核球形成的剧烈过程中,这个奇特的恒星系统不仅没有被摧毁,也从未与核球完全融合,而是保持了其独立的身份。博洛尼亚大学教授、詹姆斯·韦布空间望远镜观测项目的首席科学家弗朗切斯科·费拉罗将特赞5称为核球化石碎片,因为它完整保留了早期形成银河系核球的原始星团特征。目前宇宙中已知类似的核球化石碎片仅有两例,另一例是利勒1(Liller 1)。费拉罗团队计划接下来对核球内的另外40至50个球状星团进行研究,以确定它们是普通的单一世代星团,还是同样拥有多代恒星的核球化石碎片。该研究可能极大地提升人类对星系中心核球在数亿年间如何形成的认知。共同作者、博洛尼亚大学副教授芭芭拉·兰佐尼指出,早期宇宙中的星系拥有巨大的气体盘,这些盘面碎裂成团块并形成恒星,随后向星系中心迁移并融合形成了核球。詹姆斯·韦布空间望远镜此前已经在宇宙早期发现了数个处于活跃恒星形成阶段的团块状星系,例如萤火虫闪烁星系。特赞5的发现为解释全宇宙星系核球的形成提供了最直接的实物证据。