神奇的七姐妹星團

范舟

初識昴星團

昴星團，也叫昴宿星團，這是位于金牛座的一個疏散星團。整個星團的視亮度為1.6等，相當于獵戶座參宿五的亮度。昴星團的英文名叫Pleiades，或者M45（梅西耶編號45）。一般用肉眼能看到其中的6顆最亮的星，視力極好的人可以看到7顆或更多的恒星，因此利用昴星團可以鑒別一個人視力的好壞。實際上，昴星團中最亮的9顆B型星（年輕的藍色亮星）視星等從2.8等到5.6等，都在肉眼的可見范圍內(nèi)。根據(jù)古希臘神話的傳說，昴星團是由父親—雙肩負天的大力士神阿特拉斯（Atlas）、母親—大洋女神普勒俄涅（Pleione）以及七姐妹組成的。

?金牛座中的昴宿星團和反射星云

昴星團視直徑約110角分，相當于滿月或者太陽視直徑的3.6倍，它由1000多顆恒星組成，整個星團的質(zhì)量相當于800顆太陽的質(zhì)量。昴星團距離我們400多光年，這就是說我們現(xiàn)在看到的昴星團是400多年前（約明末清初）的昴星團的樣子。在昴星團中，除了藍色的、明亮的年輕恒星外，我們還可以借助望遠鏡看到模糊的氣體，這就是反射星云—由這些年輕明亮的藍色恒星發(fā)出的光反射照亮在氣體和塵埃上而被我們看到。

年齡幾何

長期以來，大家都以為所有星團內(nèi)部的恒星都是同時形成的，所以星團內(nèi)的恒星都具有相同的年齡、相同的化學成分，即恒星是由單一星族組成的。星族就是一批由相同年齡和化學成分的恒星組成的集合體。但是，越來越多的證據(jù)表明，同一星團內(nèi)部恒星的形成也可能不是同時的，它們之間存在幾百萬年的時間差，這就是說星團是由多星族（不同年齡和化學成分）的恒星組成的。

種類繁多又各具特色的恒星，如何對它們的類型、演化和年齡等信息進行判斷呢？這就不得不提赫羅圖了。這是一張關于恒星的光譜型（溫度）和絕對星等（光度）的關系圖，反映了恒星演化的一種規(guī)律性，是天文學家研究天體演化的重要工具。天文學家根據(jù)赫羅圖估算的昴星團的年齡大概在7500萬年到1.5億年之間。就像所有的星星都在運動一樣，昴星團實際上也在慢慢地朝獵戶座的方向移動，大約在2.5億年后，這個巨大的分子云塊或者會瓦解成場星（沒有引力互相束縛的單顆恒星），從此不復存在。

與昴星團有關的事物

在遙遠的舊石器時代，人類就已經(jīng)認識到了昴星團這個明亮的星團，并記錄了下來。1940年，法國的四個少年在多爾多涅省的拉斯科山坡偶然發(fā)現(xiàn)了被譽為“史前的盧浮宮”的拉斯科洞窟壁畫，這些壁畫距今已有1.7萬年的歷史。人們在洞中壁畫上的一頭野牛周圍發(fā)現(xiàn)了由六顆星組成的圖案，這個圖案被認為很可能就代表著金牛座旁的昴星團。

另外，在德國內(nèi)布拉發(fā)現(xiàn)的公元前1600年的內(nèi)布拉星象盤（由銅盤和黃金制的圖案組成）被認為是目前世界上已知的最古老的星象盤，經(jīng)過定年后認為其與歐洲青銅時代的烏尼蒂茨文化相關。銅盤上除了有明顯的太陽或滿月以及一輪新月外，在上面的位置還有一個由7顆星組成的星團，它被認為很可能就是昴星團。因此，我們可以做這樣一個猜想，那個時期的人類已經(jīng)很關注昴星團，所以它才能和日月放在一起。

作為擁有上下五千年歷史的文明古國，中國古代人民很早就關注了這個明亮的星團，從很多歷史資料中也都能查到相關記載。甚至古代的民間傳說七仙女也和昴星團有關，因為其中最暗的星不容易被看到，所以民間還有“董永孝感天女，七妹嫁凡人”的故事。

?公元前1600年的內(nèi)布拉星象盤（圖片來源 / Wiki）

?公元前1600年的內(nèi)布拉星象盤（圖片來源 / Wiki）

?中國古代的七仙女傳說也與昴星團有關聯(lián)

?日本國家天文臺昴星團望遠鏡（圖片來源 / Wiki）

日本人對昴星團也極度熱愛。在日本，昴星團被叫做斯巴魯（Subaru），還叫六顆星（Mutsuraboshi）。如果你仔細觀察大街上的斯巴魯汽車，會發(fā)現(xiàn)它的車標是深藍色的橢圓形背景下有6顆閃耀的星星，一顆大，另外五顆小，每兩個排成一排，一共三排，其含義就指昴星團。

此外，日本還有一臺著名的昴星團望遠鏡，這是一臺光學近紅外望遠鏡，其口徑為8.2米，位于夏威夷海拔4100多米的莫納克亞山（Mauna Kea）。該望遠鏡觀測能力十分強大，其深場巡天（Subaru Deep Field survey）在10小時曝光的情況下可以觀測到暗于27.7等的天體（比肉眼看到的暗弱約6億倍）。目前該望遠鏡不僅升級了主焦點大視場成像系統(tǒng)，安裝了第二代的超廣角主焦點照相機（HyperSuprime-Cam，簡稱HSC），還安裝有強大的大視場光譜儀—主焦點光譜儀（PFS）。近年來，該望遠鏡計劃利用主焦點光譜儀進行大視場的深度光譜巡天，用于研究暗物質(zhì)在星系尺度上的分布問題（這也是目前天文學家遇到的難題—目前的冷暗物質(zhì)宇宙學模型在大尺度上可以很好地解釋宇宙，但是在星系尺度上的預言和觀測不符）。中國科學院國家天文臺的天文學家也加入了該項目，希望可以早日解開暗物質(zhì)之謎。另外，該望遠鏡還和中國的郭守敬望遠鏡（LAMOST）有一些合作，通過對發(fā)現(xiàn)的貧金屬星進行光譜證認，目前已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了一些非常有趣的結果。

?斯巴魯車標

像一盞明燈的昴星團，不僅充滿了美麗的神話傳說，也包含著人類的美好愿望，同時也是科學家進行研究的寶貴財富，讓我們一起期待科學家們的新發(fā)現(xiàn)吧！

知識鏈接：

疏散星團與球狀星團

昴星團是一個疏散星團，什么是疏散星團呢？

星團是一個靠自引力束縛形成的恒星集合，包含恒星數(shù)量少于約1萬顆的星團一般叫疏散星團，這樣的星團一般體積較小，形狀不規(guī)則，含有較多的年輕恒星，而且主要分布在星系的盤上（對于漩渦星系而言）。疏散星團一般相對比較年輕，內(nèi)部含有一些氣體，還有一些大質(zhì)量的年輕恒星，這些恒星不僅明亮而且顏色偏藍，溫度較高，因此我們可以在昴星團中看到6～7顆非常明亮的藍色恒星。

包含恒星數(shù)量大于約1萬顆的星團叫球狀星團，這樣的星團因包含的恒星數(shù)量大，自身引力較強，所以呈現(xiàn)出球形的結構，一般分布在星系的暈里。球狀星團中心的恒星空間分布較密，而星團外層的恒星分布較為稀疏，大質(zhì)量的恒星大多數(shù)集中在星團的中心區(qū)域，小質(zhì)量的則分布在星團的外圍，天文學上把這樣的現(xiàn)象叫質(zhì)量分層。

?疏散星團

?球狀星團