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【中科院之声】疏散星团Blanco 1的“小尾巴”
2020-07-10 17:18:00| 【 【打印】【關閉】

  疏散星團是銀河系的重要組成部分,形成于同一巨分子雲中。其內部恒星是同一分子雲後代,受到引力束縛。它們具有類似的年齡、化學豐度、距離等參數。相對于場星(沒有成團或聚類現象的恒星)來說,這些參數更容易測量,通過圖1赫羅圖,可以判斷星團的年齡。由于疏散星團具有較廣的年齡和位置分布,所以它們是研究銀河系結構和演化的重要介質之一。

  图1 疏散星团的赫罗图(引自:Discovering the Universe, Seventh Edition)。图中给出了不同疏散星团的等年龄限,疏散星团的年龄从下到上是逐渐减小的,明显看出可以通过主序拐点获得疏散星团的年龄。

  疏散星團經常被認爲是研究恒星動力學的實驗室。最初的恒星分布是由母分子雲和恒星形成過程決定,隨著星團演化、恒星蒸發、恒星之間相互作用,以及受到外部因素(如潮汐作用、與分子雲碰撞等)影響,疏散星團結構發生變化,既反映出內部恒星分布情況,也反映出內部動力學演化過

  疏散星团在穿过银盘的运动中,受到周围密集星场的影响或银盘不同位置的较差自转使其结构发生变化,从而导致了疏散星团 “小尾巴”(潮汐尾结构现象)产生。由于“小尾巴”是认知疏散星团动力学演化的有效途径之一,成为了诸多研究者关注重点。

  研究人員基于恒星演化理論利用數值模擬的方法,在疏散星團中已經模擬出“小尾巴”,同時也利用觀測數據證實了這種結構的存在,圖2給出了對疏散星團Hyades數值模擬以及觀測的結果。

  图2 左图为对疏散星团Hyades数值模拟的结果,结果显示该星团的潮汐尾结构约为800pc(引自Ernst et al. 2011)。右图为研究人员利用观测数据对Hyades结构的分析结果,观测表明该星团的潮汐结构约为100pc(引自Meingast et al. 2019)。

  在疏散星團形態結構的研究中,成員星(屬于疏散星團成員的恒星)扮演者重要角色,尤其是外圍成員星對研究其“小尾巴”結構有著重要作用。成員星對觀測數據有較強依賴性,特別是高精度的恒星運動學巡天數據,除此之外,判定方法也起著重要作用。

  我们选取了距离约250pc的疏散星团Blanco 1作为研究目标,该星团位于南天具有高银纬特点。结合GAIA DR2的五维数据(位置、自行、视差),利用基于无监督机器学习算法的工具—Stargo对Blanco1进行成员星判定、分析,研究该星团的星族特性及形态结构,并首次在该星团中发现潮汐尾结构的存在,尺寸约为50-60pc,是潮汐半径的5-6倍,通过分析发现该结构主要由银盘的较差自转导致,同时对成员星统计发现2/3的成员星在核心区域,并且在该星团中没有发现明显的质量分层现象,所有这些都表明Blanco 1还处在动力学演化的初期阶段,为今后研究疏散星团动力学演化提供了良好样本。相关成果已发表在《天体物理学杂志》(ApJ, 2020, 889,99)。

  图3 疏散星团Blanco 1成员星在银河系XYZ三维空间投影的分布情况。(a)子图中绿色圆圈部分为星团核心区域,外部为星团的潮汐尾结构。

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