美国天文学会第248次会议上传出一个有意思的发现:天文学家在银河系中心附近找到一个“瓶中星系”——它看起来是个普通的球状星团,但内部藏着跨越上百亿年的恒星生成史。

这个星团名叫Terzan 5,1968年由天文学家Agop Terzan发现,位于银河系核球区域,距离银河系中心大约3000光年。乍一看,它不过是又一个由古老恒星组成的致密球状天体,但NASA詹姆斯·韦伯太空望远镜的最新数据,配合哈勃望远镜二十多年的观测记录,让研究者看到了完全不同的故事。

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普通球状星团通常只有一批同时代的老恒星,但Terzan 5至少有四代。最早的一批诞生于125亿年前,随后大约在47亿年前、38亿年前和25亿年前又出现了三波恒星形成事件。这种跨越近百亿年的造星节奏,完全不像一个典型的球状星团。

星团内部的化学成分也佐证了它的复杂历史。研究显示,Terzan 5里至少发生过两种超新星爆发:早期大质量恒星爆炸时向整个系统注入了重元素,后来Ia型超新星——也就是白矮星炸裂——又补充了更多铁。随着时间推移,氧和镁这类较轻元素的丰度逐渐下降,这种化学演化轨迹恰好符合一个不断回收气体、持续形成新恒星的系统特征。

这些线索让天文学家得出一个判断:Terzan 5诞生时的规模远比现在庞大,后来大部分恒星被剥离出去,散落进了银河系中心的核球。研究团队现在称它为“核球化石碎片”——一个保留下来的早期物质样本。意大利博洛尼亚大学的观测项目首席研究员Francesco R. Ferraro在一份声明中给出了这个命名。

UCLA研究天文学家R. Michael Rich在会议上打了一个形象的比方:“这就像一个瓶装星系”。研究团队通过比对约二十年间拍摄的图像,追踪单颗恒星在天空中的运动轨迹:真正属于Terzan 5的成员步调一致地移动,而前景和背景的恒星则像散飞的鸟群,各自随机游荡。

目前Terzan 5的质量约为太阳的100万到200万倍,已经是相当有分量的星团了。但研究者认为它的初始质量要大得多——可能达到太阳的10亿倍。接下来他们打算反向推演它的生命历程:重建它丢失的质量、探查它内部是否隐藏着暗物质或中心黑洞、以及银河系如何把它拆解成今天的样子。在研究者眼中,Terzan 5正成为一种“罗塞塔石碑”,帮助人类理解星系如何构建自己的中心区域。