第624章 畢宿星團(tuán)

　　畢宿五組成的星系比較特殊，畢宿五除了內(nèi)部的兩顆行星，它還有一顆伴星，那就是金牛座a—HG01的白矮星，畢宿五和這顆白矮星相互繞著運行。

　　宇宙中天體中的白矮星是一種低光度、高密度、高溫度的恒星。因為它的顏色呈白色、體積比較矮小，因此被命名為白矮星。白矮星是演化到末期的恒星，主要由碳構(gòu)成，外部覆蓋一層氫氣與氦氣。白矮星在億萬年的時間里逐漸冷卻、變暗，它體積小，亮度低，但密度高，質(zhì)量大。通過對白矮星的探測研究發(fā)現(xiàn)，在銀河系中已被發(fā)現(xiàn)的白矮星有數(shù)十萬顆。

　　畢宿五和金牛座a—HG01白矮星都是經(jīng)歷著恒星的末期，而常慶輝博士在對金牛座a—HG01白矮星的光譜觀測中又是發(fā)現(xiàn)了空間巖石碎片的信號痕跡，這就暗示著它撕碎過周圍的行星。

　　畢宿五星系無疑就是恒星系的晚年時期，因此在之前的主序星階段，它的周圍會有著一定數(shù)量的行星繞轉(zhuǎn)著，并且也會擁有著單獨的星云層。后來隨著它的演變，周圍的行星漸漸的被它或者被大行星畢宿五b給撕碎了，又是某個時候附近的白矮星金牛座a—HG01進(jìn)入了畢宿五星系，于是有了伴星的天象。

　　中低質(zhì)量的恒星在主序星的后期階段，氫聚變反應(yīng)結(jié)束以后，將在核心進(jìn)行氦聚變，即每三個氦核聚變成一個碳核，碳核再捕獲另外的氦核而形成氧核，因此會膨脹成為一顆紅巨星?，F(xiàn)在的畢宿五就是這樣的恒星，等待它的命運，最后的結(jié)果就是成為一顆白矮星。

　　紅巨星成為白矮星的過程也是很漫長的，當(dāng)紅巨星的輻射壓力不能平衡引力的時候，外部向外膨脹并不斷變冷，而內(nèi)部氦核受引力作用收縮坍塌，被壓縮的物質(zhì)不斷變熱，最終內(nèi)核溫度將超過一億度，于是氦開始聚變成碳。經(jīng)過幾百萬年，氦核燃燒殆盡，于是氦層內(nèi)部就形成了一個碳球。碳球外面仍然是以氦和氫為主的混合物，這個時期整個碳球周圍的核反應(yīng)過程變得復(fù)雜起來，中心附近的溫度繼續(xù)上升，最終使碳轉(zhuǎn)變?yōu)檠踉?。與此同時，紅巨星外部開始發(fā)生不穩(wěn)定的脈動振蕩，于是外層的氦氫層會被拋離出去成為新的類木行星或者外層星云，就這樣在紅巨星內(nèi)部便誕生了一顆白矮星。

　　白矮星是恒星的最末期，它的內(nèi)部不再有物質(zhì)進(jìn)行核聚變反應(yīng)，因此不再有能量產(chǎn)生。這時的白矮星不再由核聚變的核能熱來抵抗重力崩潰，而是由極端高密度的物質(zhì)產(chǎn)生的電子簡并壓力來支撐。物理學(xué)上，對一顆沒有自轉(zhuǎn)的白矮星，電子簡并壓力能夠支撐的最大質(zhì)量是1.4倍太陽質(zhì)量（錢德拉塞卡極限），許多碳氧白矮星的質(zhì)量都接近這個極限的質(zhì)量，有時經(jīng)由伴星的質(zhì)量傳遞，白矮星可能經(jīng)由碳引爆過程爆炸成為一顆超新恒星。

　　白矮星和金牛座a—HG01和畢宿五作為彼此的伴星，二者很有可能最后結(jié)合到一起形成大爆炸，于是又一顆新的恒星即將誕生。不過還有一種可能，如果畢宿五不是在紅巨星時期和白矮星金牛座a—HG01結(jié)合，當(dāng)它也成為白矮星的時候，也許最后的結(jié)果它和白矮星金牛座a—HG01都會坍塌成為黑洞，再后期就是兩個黑洞的合并。

　　如果按著天文物理學(xué)分析，白矮星的末期會成為黑矮星，因為白矮星沒有能量的來源，因此它將會逐漸釋放它的熱量溫度降低。經(jīng)過漫長的時間，白矮星的溫度將冷卻到光度不再能被看見，而成為冷的黑矮星。不過宇宙中的黑矮星并沒有被發(fā)現(xiàn)，也許是宇宙年齡的關(guān)系，現(xiàn)在的宇宙仍然太年輕（大約137億歲），即使是最年老的白矮星依然輻射出數(shù)千K的溫度，因此在宇宙中還不可能有黑矮星的存在。其實大多數(shù)的白矮星沒有等到成為黑矮星的時候，它們就是在暗物質(zhì)和暗能量的作用下而收縮坍塌成為了黑洞，或者它們遇到了其他的高能輻射紅巨星，從而會合并成為新的恒星。

　　常慶輝博士與其他的兩位博士一起觀測研究了畢宿五周邊的天體以后，接著他們又把目光投向了畢宿星團(tuán)。

　　星團(tuán)是指一堆恒星聚集成的集團(tuán)，也就是相對來說恒星比較密集的一片區(qū)域，而且它們是源于同一片巨大的分子云，星團(tuán)大致可以分為兩種類型，一種是較為松散的疏散星團(tuán)，另一種是較為密集的球狀星團(tuán)，它們遍布了整個銀河系。

　　疏散星團(tuán)一般由最多幾千顆恒星組成，由于恒星數(shù)量比較少，密度很低，它們之間僅僅靠著微弱的引力吸引著，如果周圍遇到其它氣體云或者引力擾動，很容易就被瓦解。所以大部分疏散星團(tuán)的壽命都很短，一般只有幾億年，加上來自星團(tuán)的輻射壓，會慢慢地把周圍的分子云吹散，因此疏散星團(tuán)有了“恒星的搖籃”的名稱。

　　疏散星團(tuán)在銀河系中不是很多，目前發(fā)現(xiàn)的只有一千多個，比較出名的像蜂巢星團(tuán)、畢宿星團(tuán)、昂宿星團(tuán)等等。目前認(rèn)為疏散星團(tuán)是研究恒星演化的關(guān)鍵天體之一，首先，大部分恒星最初都來源于疏散星團(tuán)；其次，因為同處于一個“搖籃”，這里的恒星無論是年齡還是化學(xué)成分都差不多。這些恒星就像剛出生的多胞胎一樣，相互之間除了質(zhì)量，其它參數(shù)幾乎一模一樣，因此給研究帶來了方便。

　　球狀星團(tuán)，它內(nèi)部的恒星通常由幾十萬甚至上百萬顆，尤其是中心區(qū)域，密度非常高，恒星和恒星之間通常距離很近。除了恒星數(shù)量上的區(qū)別外，球狀星團(tuán)還有很多和疏散星團(tuán)不同的地方。球狀星團(tuán)的形狀很規(guī)則，一般是比較完整的扁球形，而疏散星團(tuán)的形狀就不是很規(guī)則，畢竟相互之間的引力比較弱，容易形變。

　　疏散星團(tuán)和球狀星團(tuán)除了形狀區(qū)別外，它們出現(xiàn)在銀河系中的位置也不同，疏散星團(tuán)一般只出現(xiàn)在銀河系的銀河平面附近，而球狀星團(tuán)則不光會出現(xiàn)在盤面附近，包括盤面的上下各個地方都會存在。相比于疏散星團(tuán)，球狀星團(tuán)整體的數(shù)量要稀少得多，目前在銀河系內(nèi)只發(fā)現(xiàn)了100多個，即使是河外星系的“仙女座星系”，它的內(nèi)部也只有幾百個球狀星團(tuán)。

　　目前對宇宙探索研究中，能確定的是在已觀察到的這些球狀星團(tuán)里，還沒有發(fā)現(xiàn)新形成的活躍恒星，也就是說，這里面的恒星往往都是些老年恒星。如果說疏散星團(tuán)是恒星的“幼兒園”，那么球狀星團(tuán)就是恒星的“養(yǎng)老院”。