球狀星團(tuán)——半人馬座ω

和昴宿星團(tuán)這樣的疏散星團(tuán)相對(duì)應(yīng)的，即星團(tuán)家族中的另一半——球狀星團(tuán)。銀河系中約有500個(gè)球狀星團(tuán)，全天最大最亮的是半人馬座ω星團(tuán)(NGC5139)（Omega Centauri）。1677年，天文學(xué)家哈雷發(fā)現(xiàn)這個(gè)星團(tuán)時(shí)還誤認(rèn)為是一顆恒星。因?yàn)橛萌庋垭m然能夠直接看到它，卻不能分辨出它內(nèi)部團(tuán)聚的恒星。人們給了它一個(gè)希臘字母，稱其為半人馬座ω（音omega，奧米加）。后來(lái)人們又發(fā)現(xiàn)它不是一顆恒星，而是一團(tuán)迷蒙的星云。直到1830年，英國(guó)天文學(xué)家赫謝爾(John Herschel)才首先發(fā)現(xiàn)它是星團(tuán)而不是星云。

英國(guó)天文學(xué)家赫謝爾

ω星團(tuán)位于半人馬座，古希臘天文學(xué)家托勒密的48個(gè)星座表中已有半人馬座，它與人馬座是完全不同的兩個(gè)星座。人馬座位于黃道帶上，比半人馬座靠北一些。北半球中緯度廣大地區(qū)的人們都能看到完整的人馬座，但卻看不到半人馬座。不過，這兩個(gè)星座有著一個(gè)相互關(guān)聯(lián)的古希臘神話傳說(shuō)。傳說(shuō)上古時(shí)代有一個(gè)叫肯陶羅斯（Centaurus，即半人馬座的拉丁語(yǔ)名稱）的半人半馬族。他們上半身是人形，而下半身卻是馬。他們住在深山密林中，生性野蠻粗魯，天生好酒好色。他們善于奔跑，作戰(zhàn)本領(lǐng)高強(qiáng)。最讓人們難以忍受的是，這些半人馬們總愛惹是生非，不能與鄰居們和睦相處。不過其中一個(gè)叫卡戎的半人馬卻完全不同，他善良賢明、博學(xué)聰慧、多才多藝。希臘神話中有許多大英雄和大能人都是他的學(xué)生，他們都很愛戴和尊重卡戎。他死后，天神宙斯將他升上天空，成了人馬座。

半人馬座的亮星比較多，這些亮星的連線勾勒出一個(gè)好斗的半人半馬，他手拿長(zhǎng)槍，正在與豺狼搏斗。ω星團(tuán)就位于半人半馬的腰眼附近。半人馬座ω距離地球約17000光年，年齡大約120億歲。它的密度大得驚人，包括的幾百萬(wàn)顆恒星聚集在只有數(shù)十光年直徑的范圍內(nèi)，它中心部分的恒星彼此相距平均只有0.1光年，而離太陽(yáng)系最近的恒星也在4光年之外。使用小型望遠(yuǎn)鏡也可以看見半人馬座ω的單個(gè)恒星，如果使用更大的望遠(yuǎn)鏡，就可以看見數(shù)千顆恒星集團(tuán)穿過一個(gè)更遠(yuǎn)恒星組成的分辨不清的圓盤上。

半人馬座ω星團(tuán)(NGC5139)

半人馬座ω星團(tuán)是全天最明亮、最美麗的球狀星團(tuán)，可惜這個(gè)明亮的球狀星團(tuán)位于南天。北半球中緯度以北的人們都無(wú)緣與它會(huì)面，不過北緯25°以南地區(qū)的人們可以看見完整的半人馬座。對(duì)南半球的觀測(cè)者來(lái)說(shuō)，半人馬座屬于秋夜星座，但在我國(guó)南方幾個(gè)省份于春天晚上可以看到。

由于比其他球狀星團(tuán)都明亮，ω星團(tuán)成為了天文學(xué)家關(guān)注的重點(diǎn)。在大量觀測(cè)之后，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)半人馬座ω不同于其他的球狀星團(tuán)。它包含的恒星數(shù)量很龐大，一般的球狀星團(tuán)包含有成千上萬(wàn)顆，甚至是幾十萬(wàn)顆恒星，而ω星團(tuán)的成員達(dá)到了100萬(wàn)顆。

此外，它還包含幾種不同世代的恒星。一般來(lái)說(shuō)，在同一個(gè)球狀星團(tuán)中，各成員星都有相似的初始化學(xué)成分，而且它們的運(yùn)動(dòng)方向和速度以及與我們的距離都大致相同，屬于同一個(gè)球狀星團(tuán)的所有恒星，都是由同一塊星際氣體云，在同一時(shí)刻一起誕生的。但是半人馬座ω星團(tuán)中間，存在著兩個(gè)主要的、截然不同的、都以核心氫元素為能源的星族，一個(gè)是藍(lán)色星族，另外一個(gè)是紅色星族。經(jīng)過長(zhǎng)期的觀察，天文學(xué)家們一共觀測(cè)到17顆藍(lán)色星族的恒星和同樣數(shù)量的紅色星族的恒星。這些恒星的星等介于20到21等之間，即比肉眼可見的最暗恒星還暗50萬(wàn)到100萬(wàn)倍。

半人馬座星圖

ω星團(tuán)中存在著大量的氦元素含量大大超標(biāo)的藍(lán)色恒星，天文學(xué)家對(duì)此深感不解：“這些氦元素都是從哪里來(lái)的？”人們推測(cè)，可能是由大質(zhì)量恒星的超新星爆發(fā)產(chǎn)生的。假如這一結(jié)論可以成立，那么，半人馬座ω星團(tuán)一定是經(jīng)歷了兩代恒星的形成過程。最初，一場(chǎng)劇烈的恒星形成過程發(fā)生了，具有原始氦含量的偏紅色星族的所有恒星都是在此時(shí)形成的。與其他普通恒星一樣，這些恒星通過核聚變將氫轉(zhuǎn)化為氦。幾千萬(wàn)年之后，第一代恒星中質(zhì)量最大的恒星發(fā)生了超新星爆炸。由10～12倍太陽(yáng)質(zhì)量的超新星拋射出的富含氦元素的物質(zhì)“污染”了球狀星團(tuán)，使球狀星團(tuán)中星際介質(zhì)的氦含量大大增加。此后，第二代恒星，即偏藍(lán)色的星族，才從富含氦元素的星際氣體中產(chǎn)生出來(lái)。

也有天文學(xué)家通過研究推測(cè)，半人馬座ω可能有一個(gè)比現(xiàn)在要大數(shù)百倍的矮星系核心，被我們的銀河系扯碎和吸收掉了。但對(duì)這一理論，天文學(xué)家們還沒有定論。

球狀星團(tuán)

半人馬座ω星團(tuán)是銀河系球狀星團(tuán)之中星族情況最復(fù)雜的一個(gè)。它的巨大質(zhì)量表明，這是一個(gè)介于球狀星團(tuán)和更大恒星系統(tǒng)，例如星系之間的過渡類型。從這個(gè)意義上來(lái)說(shuō)，半人馬座ω星團(tuán)對(duì)于研究恒星形成演化歷史，是個(gè)非常有用的“天然實(shí)驗(yàn)室”。為什么銀河系的球狀星團(tuán)中，只有半人馬座ω星團(tuán)才能產(chǎn)生出氦含量超豐富的恒星？其他球狀星團(tuán)中是否也會(huì)有氦含量超標(biāo)的恒星存在呢？相關(guān)的一系列宇宙之謎都在等待人們進(jìn)一步去探索、琢磨。