球状星团的金属丰度特征与其恒星形成史

本文根据球状星团所特有的金属丰度特征,利用星族综合方法,探讨了球状星团诸恒星的形成史。研究表明,这些恒星不可能通过恒星形成率和初始质量函数均不随时间变化的单一恒星形成模式产生。原初云通过恒星演化而得到金属丰度污染的过程和多数恒星的形成过程必须分为两个不同的阶段。 球状星团得到金属丰度污染的过程中,若恒星形成具有通常的初始质量函数,则其恒星形成率必须较低,且初始质量函数不能太陡,从而使污染过程中只形成数量较少的低质量恒星,以保证单个球状星团内金属丰度的均匀性。另一种可能性是污染阶段有非常特殊的初始质量函数,只形成大质量的恒星,从而除提供适量污染外不留下任何痕迹。 多数恒星应是在原初云不同部位得到适当污染后通过局域的短暂的爆发性恒星形成(星暴过程)产生。本文进一步探讨了在Fan和Rees球状星团形成模型的框架下,两相介质中温云块相互碰撞造成星暴过程的可能性。     

深空中的“钻石”:球状星团

球状星团历来是业余天文观测者和专业天文学家特别喜爱观测研究的对象之一所谓星团,是由十几颗以上的恒星组成的、受各成员星之间引力束缚在一起的恒星群,其成员星的空间密度显著高于周围的恒星场。根据星团包含的恒星数、星团的形状和在银河系中位置分布的不同,星团又分为疏散星团和球状星团。疏散星团一般由十几颖、数百颗到上千颗恒星组成,结构松散、形状也不规则,它们     

金属丰度对球状星团动力学演化的影响

动力学过程和恒星演化及二者的互相影响都会对球状星团的演化产生重要影响.由于金属丰度会影响恒星的演化轨迹,与之相伴随的恒星质量损失率的变化也会对球状星团的动力学过程造成影响.通过一系列N体模拟研究金属丰度对球状星团的质量损失率、半径等的影响,并分析其原因,同时研究了大质量恒星以及星团初始数密度分布的影响.模拟中采用的球状星团模型初始成员星数目N=50000,运行于类银河系的引力势中并考虑成员星的演化.结果显示,由于低金属丰度恒星拥有较快的演化时标,所以贫金属球状星团在早期会拥有较高的质量损失,但与此同时它们的核塌缩时间会比后者显著推迟,因此在核塌缩之后其质量损失会被富金属星团反超.另外由于大质量恒星演化导致的质量损失较大,所以大质量星的存在会使金属丰度更加显著地影响球状星团早期的扩张以及随后的核塌缩过程,同时星团的初始数密度分布也对该效应有着不可忽视的影响.     

球状星团成员星的空间相关性分析

以球状星团NGC (New General Catalogue) 104、NGC 5139、NGC 6121为实验样区, 选取了视差等10个恒星参数, 通过引入地学中的空间分析理论和相应的分析框架为定量描述球状星团成员星的空间分布特征提出了一种基于地学的研究范式. 通过计算全局和局部莫兰(Moran)指数得到球状星团成员星各恒星参数的空间分布特征. 研究结果表明: 球状星团NGC 104、NGC 5139、NGC 6121成员星的各恒星参数在总体上呈现出空间正相关特性, 表现出空间集聚特征, 但不同恒星参数之间存在差异; 局部空间分布也呈现聚集特征, 而不同的成员星呈现出不同的空间分布特性和趋势. 总体而言, 用地学空间相关分析系统地定量化描述球状星团成员星空间分布特征, 能够为球状星团的研究提供新的思路.     

银河系铝元素丰度研究

恒星的Al元素丰度可以为探索星团和星系的化学演化提供重要线索.通过系统分析银河系薄盘、厚盘、核球、银晕以及M4、M5等球状星团中恒星的[Al/Fe]随恒星金属丰度[Fe/H]的变化趋势,得出银河系薄盘、厚盘和核球恒星的[Al/Fe]随着[Fe/H]的增加而缓慢下降,而球状星团M4和M5恒星的[Al/Fe]随[Fe/H]增加没有下降趋势,这暗示Ia超新星对M4和M5恒星元素丰度的贡献比较小.详细研究了银河系恒星[Al/Fe]与[Mg/Fe]、[Na/Fe]的相关性,结果表明银河系场星的[Al/Fe]与[Mg/Fe]正相关,但在球状星团M4和M5恒星中未见此相关性;银河系盘星及M4和M5等球状星团恒星的[Al/Fe]与[Na/Fe]都存在正相关.     

球状星团的性质和演化(Ⅰ):球状星团的年龄、分布和运动

本文详细地介绍了利用球状星团颜色一星等图确定球状星团年龄的方法、难点和一般结果。这种方法与估计宇宙年龄的其他两种方法彼此完全独立,但估出的宇宙年龄大体相符。球状星团与疏散星团年龄相比要老得多,表明它们是在银河系形成初期形成的恒星系统。球状星团的金属丰度分布,以及空间分布、运动性质与金属丰度的相关性,提供了球状星团形成过程的信息。邻近星系中球状星团的观测更丰富了人们对球状星团的了解。     

发现星系际孤立的球状星团

传统理论认为,古老恒星形成的球状星团都是在较大的星系附近。然而,天文学家最近发现的球状星团并非如此。 美国和英国的一个天文学家小组在哈勃空间望远镜和凯克天文台拍摄的图像中发现一群距地球4亿光年远的大星系里面的球状星团。 按说球状星团应该在较大星系的引力范围里找     

蓝离散星研究现状(Ⅱ):观测特性

不同恒星系统(银河系晕、疏散星团、球状星团、矮星系)中蓝离散星所表现出的观测特性各不相同,这与恒星系统动力学环境及相应的蓝离散星主导形成机制直接相关。因此,分析研究蓝离散星的不同观测特性,也就成为研究蓝离散星形成机制、恒星及双星系统演化以及恒星系统动力学演化的有效方法。     

球状星团的天体测量

球状星团是银河系中最年老的天体之一，是储存着银河系早期演化珍贵信息的“化石”。球状星团的天体测量，主要包括球状星团天区内恒星相对自行的测定，并由这些相对自行数据采用适当方法定出星团的绝对自行，或者直接测定绝对自行。利用这些自行数据，或者进一步与测光和视向速度数据结合，可以开展与球状星团的距离、运动、动力学状况、质量、年龄、演化等等以及银河系的结构和演化等有关的一系列重要的研究。在本文中对本世纪７０     

银河系球状星团射电脉冲星的统计研究

球状星团是银河系中最古老的天体系统之一,其恒星密度极端高的核心有利于创造双星之间进行物质交换的环境,从而形成毫秒脉冲星双星、掩食脉冲双星、主序-毫秒脉冲双星、高轨道偏心率双星等双星系统,通过对这些系统进行研究有助于进一步认识球状星团的动力学、双星系统的演化和星际介质等相关问题。自30年前在球状星团中发现第一颗射电脉冲星至今,随着较高灵敏度射电望远镜的不断建成和使用,以及数据数字化处理能力的提高,天文学家在球状星团射电脉冲星的观测和理论研究方面取得很大进展。收集并分析了最新的球状星团脉冲星的数据,研究了球状星团射电脉冲星的自转周期和轨道周期的基本性质,讨论了球状星团脉冲星的搜寻,最后统计分析了双星系统,包括不同伴星类型的脉冲星的分布以及掩食双星系统的性质。     

NGC 6791的年龄之谜

这张哈勃空间望远镜拍摄的美丽星团称为NGC6791,它位于Lyra座,是我们所知最老和最大的疏散星团之一。疏散星团通常是由数百颗年龄不到10亿年的年轻恒星组成的恒星集团。NGC 6791却极不寻常,它包含10000多颗恒星,而且其中重元素（指的是比氢元素更重的元素）的含量比大多数的星团都高。     

迷路的星——蓝离散星

1953年,美国天文学家艾伦·桑德奇（Allan Sandage,图1）在对银河系球状星团H3进行测光观测时首次发现,在这个老年星团中本应该都是暗而红的恒星,但居然存在一些又亮又热的天体——它们也是星团的成员恒星,但显然没有遵循传统的单恒星演化规则,看起来似乎是在演化过程中“迷失了方向”。随后,天文学家根据它们偏蓝的颜色特征,将这类恒星命名为“bluestragglerstars”。中文翻译包括“蓝掉队星”、“蓝迷走星”等,目前统一翻译为“蓝离散星”。     

球状星团的天体测量(英)

球状星团是银河系中最年老的天体之一，是储存着银河系早期演化珍贵信息的“化石”．球状星团的天体测量，主要包括球状星因天区内恒星相对自行的测定，并由这些相对自行数据采用适当方法定出星团的绝对自行，或者直接测定绝对自行．利用这些自行数据，或者进一步与测光和视向速度数据结合，可以开展与球状星团的距离、运动、动力学状况、质量、年龄、演化等等以及银河系的结构和演化等有关的一系列重要的研究．在本文中对本世纪70年代中期以来在球状星团相对自行测定和成员概率估计、内部运动检测、绝对自行测定和空间运动研究这三方面取得的成果和进展以及存在的问题作了评述．     

五个银河星团的照相研究

一.银河内疏散星团的研究 1.天空中恒星密集于一个小的区域,成团集状出现,离日系较近者,肉眼望去,有如薄雾,下细视察,始觉有星可数,称为疏散星团。如金牛座内的毕星团(亦称牛面星团)和昴星团(亦称七姊妹星团)便是显著的两个例子。因疏散星团常在银河内出现,故又称为银河星团。其密集甚紧,拥挤一团者称球状星团。属于星团中的恒星皆作集体运动,经相当长的时期而不离散,是其特征。但以这些星团距离颇远(130至20,000光年),故为肉眼所能望见之数极少,其大多数皆需相当大的望远镜始能观测。     

河外星系恒星潮汐流的探测

不少河外星系的周边发现有不同形态的恒星潮汐流,它们大多源自主星系潮汐力场对伴星系的作用,少数来自球状星团,而对它们进行探测有着重要的天体物理意义。对几个代表性河外星系的潮汐流、星系团环境中的星流结构、潮汐流探测的统计性质和球状星团潮汐尾的探测现状及若干相关问题作了简要介绍。     

嵌埋星团质量分层的数值模拟研究

目前,对大质量恒星形成的初始条件不很清楚,特别是大质量恒星是否形成于星团中心仍有争议.有人从时标上考虑,认为嵌埋星团的质量分层现象意味着大质量恒星只能在星团中心诞生.利用Monte Carlo方法对嵌埋星团的动力学演化进行了数值模拟,并与观测进行了比较.假设初始时刻大质量恒星随机分布,一定比例的嵌埋星团因为大质量恒星的随机运动,在演化的某个时刻会呈现暂态质量分层,其中一部分相当明显.这说明,大质量恒星在中心形成并非嵌埋星团质量分层现象的唯一解释.此外,气体的动力学摩擦能有效地减小动力学质量分层的时标,从而增大暂态质量分层的概率.     

星系中球状星团的形成与演化

球状星团与星系的形成和演化过程密切相关,研究球状星团是研究星系形成和演化的重要途径之一。综述了球状星团在观测上的统计结论,观测对理论模型的限制,利用数值模拟和半解析模型研究球状星团形成和演化等阶段的进展。理论研究主要包括球状星团的形成、密度轮廓、初始质量函数,球状星团在质量、大小、空间上的演化,星系并合对球状星团形成和演化的影响等。通过介绍当前研究的主要模型、相关的研究结果以及该领域尚未解决的一些难题,阐明球状星团与星系的关系,深化对球状星团和星系形成和演化的认识。     

星星到底有多远（8）——开发星系的测距功能

星系世界的景观 为了解决宇宙中天体的距离测定问题,天文学家首先寻求的自然是恒星级的标距天体,如造父变星、天琴RR型变星、亮星、新星、超新星、行星状星云系统等;或者是恒星集团,如星团和球状星团系统等。对标距天体的基本要求是,除了能用来测定它们的距离外,这类天体应该具有很高的光度,在很远的距离上都能观测到——观测不到一切免谈。     

球状星团致密度及其演化

根据球状星团动力学演化理论,本文探讨了球状星团致密度的演化与球状星用质量和位置的关系。结果表明,银心距和球状星团质量都与致密度的演化紧密相关。一般来说,银心距很大时致密度演化极少,球状星团质量愈大致密度演化愈缓慢。对现有球状星团致密度的分布作了统计研究,结果表明,在银心距较小的区域,致密度的分布与理论分析结果一致。在大银心距处发现,质量不同的球状星团其致密度分布有明显不同,它可能反映了球状星团形成阶段其致密度与质量紧密相关。     

球状星团M10（NGC6254）的自行研究

利用上海天台和Bonn大学天台的照相底片资料及大视场CCD观测数据,测定了球状星团M10（NGC6254）天台中532颗恒星相对于依巴谷参考系和ACT星表的绝地自行,相对于Hipparcos参考星和ACT参考星分别得到的测定结果符合得很好,根据自行测定结果进行了星团成员判定,有两颗星族II父变星被证实为星团的成员,根据星团的绝对自行,结合其距离与视向速度观测结果,得了了M10的空间运动轨道。