你有没有这种经历:明明记得抽屉里放着一整盒回形针,可当你要用的时候,偏偏有几个规格的夹子就是找不着,像是凭空蒸发了一样。最近,天文学家在离我们不远的一座古老“恒星之城”里,也撞上了类似的事情——一群本该挤在角落里的红矮星,居然莫名其妙地消失了。这不是有人偷走了它们,而是在观测数据上出现了一个清晰但又微妙的缺口。这个意外缺口,把球状星团本来就足够奇怪的形象,又添上了一层新的离奇色彩。

咱们先别急着钻进那个缺口,因为要想真正感受到这件事的诡异之处,你得先认识一下故事的主角:球状星团本身。在天文学的图谱里,球状星团本身就是一群不怎么遵守“主流叙事”的家伙。如果说银河系里的恒星社群有各种小区,那么球状星团就属于那种看起来老旧密集、住着无数高龄居民、但又时不时给你整出点与众不同的化学元素的楼盘。它们是人类已知最庞大的一类星团,动辄包揽几十万甚至上百万颗恒星,但偏偏整体金属丰度很低——这里说的“金属”,在天文学家嘴里指的是比氦重的所有元素。也就是说,球状星团在宇宙早期就已经快速形成了,当时的星际介质还相当“清淡”,没有多少被前几代恒星加工过的重元素。可如果你走进它的内部,一颗一颗恒星去查户口,又会发现相邻的两颗恒星在某些元素的丰度上可能差得天差地别——就像是一个明明吃同样食堂的社区,偏偏每个人血液里的微量元素含量差异惊人。

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这还不是球状星团唯一让人挠头的地方。多年来,一些诱人但不确凿的证据一直在暗示,这些星团的核心可能藏着一种至今没有拿到实锤的“中间质量黑洞”。这类黑洞比恒星级黑洞大几百到几十万倍,但又比星系中心的巨无霸小得多,理论上它们应该存在,可每当研究团队信心满满地去找,结果总是“可能会,但又不太确定”。另外,球状星团的出身本身就迷雾重重——它们可能根本不是土生土长的“原住民”,而是远古时期被我们银河系引力撕扯、剥离掉外层恒星后,剩下来的矮星系核心残骸。也就是说,你眼前那个规规矩矩绕着银河系转的球状星团,也许曾经是一个独立小星系的主干,如今只是被大星系吞并后留下的一具骨架。这一切都让天文学家对球状星团既着迷又头痛:它们明明就在那儿,该有的观测数据一堆又一堆,但每一次想给个明确说法,总会冒出新东西来推一下你手里的拼图。

所以,当欧洲航天局在2023年7月把全新的“欧几里得太空望远镜”送上天之后,怎么着也逃不开用它来打量球状星团这件事。欧几里得本来接的活儿是绘制宇宙大尺度结构、追查暗能量和暗物质的蛛丝马迹,但和曾经的哈勃、韦布一样,一台能洞察深空的新眼睛,到了轨道上总会被好奇心驱使着瞄几眼那些星团。而这回被特别关照的,就是NGC6397,一个离我们仅次最近的球状星团——它和另一个邻居比着谁更靠近银河系中心,可以算是我们这片恒星都市里“老破小”却又“拥挤异常”的典型代表。NGC6397里面大约塞了40万颗恒星,密密麻麻挤在引力的牢笼里,几十亿年来几乎未曾散伙。因为离得近,它被人翻来覆去研究了无数遍,就像一本已经被天文学家翻烂了的旧参考书。这次用欧几里得和其他望远镜的数据,研究团队本来计划要做一件非常正经的事:分析星团里恒星们的运动,看看它们的内部动力学有什么门道。说白了,就是给这40万颗恒星拍个动态的全家福,看看谁跑得快、谁在往哪里飘。可这群天文学家万万没想到,数着数着,他们突然发现了一个和运动毫无关系的意外:“咦,这里怎么少了一批恒星?”

用该项目合著者、空间望远镜科学研究所的安德烈亚·贝利尼(Andrea Bellini)的话说:“这个发现纯属偶然。我们原本压根没在找什么缺口,但它就这么出现了。”你品一品这句话里科学家的微妙心境:他们像是一群打算去盘点仓库库存的会计,推开大门却发现货架上最底部一层少了一整排货物,而且那个空当窄得几乎看不出来,必须拿着放大镜仔细比对才能确认。贝利尼和同事们注意到的,就是在NGC6397的恒星群体里,某一类M型矮星——也就是常说的红矮星——的数量明显少于预期。M型矮星是整个宇宙中最普通、最不起眼的小角色,质量小、温度低、光线暗淡,但因为数量庞大,以往任何恒星统计都不该出现这种突兀的缺口。你想象一下,在一个几乎密不透风的人群里,偏偏身高在一米五附近的人突然稀疏得厉害,站在高处往下看就会留下一道清晰但狭窄的空隙。天文学家看到的就是这么个东西。

这个缺口,在学术圈其实并不是完全的新面孔。它有个专属名字,叫“Jao缺口”(Jao gap),得名于2018年第一个把它从数据里揪出来的那篇论文的第一作者。当时,研究人员分析欧洲航天局盖亚卫星的第二批公开数据,在赫罗图上发现主序带里有一条窄窄的空隙,出现在亮度约为10星等的位置。赫罗图是天文学家解读恒星