天文學家使用超大望遠鏡(VLT)和哈勃太空望遠鏡(HST)研究了銀河系的一個球狀星團Messier80。這項新研究集中于Messier 80多個恒星種群的特殊運動學，并提供了有關集群的形成和演化。該研究報告于12月12日發(fā)布在arXiv.org上。

銀河系中球狀星團(GC)的觀測對于天文學家來說非常重要，因為它們是宇宙中最古老的物體之一。因此，它們被視為研究恒星演化過程的自然實驗室。

梅西埃80號(也稱為M80或NGC 6093)位于天蝎座，距星空約32,600光年，是一個包含數十萬顆恒星的銀河系球狀星團。已知該星團擁有多個恒星種群，它們的輕元素豐度表現出差異，例如碳，氮或氧。

以前對梅西埃80的觀測表明，它的三個恒星種群不僅在其光元素豐度上有所不同，而且似乎分布異常。發(fā)現原始種群比中間種群更集中(在氮富集方面)，中間種群比極端種群更集中。

這樣的分布使梅西埃80在銀河系中的其他GC中非典型，并暗示了復雜的形成和演化歷史。為了更好地了解這個星團是如何形成和演化的，英國利物浦約翰·摩爾大學的塞巴斯蒂安·卡曼(Sebastian Kamann)領導的一組天文學家研究了其內部運動學。為此，他們分析了VLT的多單元光譜瀏覽器(MUSE)的光譜數據和HST的光度法。

“在這項工作中，我們研究了種群的運動學，并研究了它們是否對NGC 6093的動力學進化有進一步的線索。為此，我們將Dalessandro等人(2018a)的光度學與MUSE(Bacon等人。 2010)積分光譜法”，天文學家在論文中寫道。

研究人員得出了足夠大的恒星樣本的徑向速度，以便對三個恒星群的每一個進行運動學分析。他們發(fā)現所有三個種群都在旋轉，并且具有一致的(投影的)旋轉軸方向。但是，事實證明極端人群(氮含量最高)的預計旋轉速度要比其余兩個更高。

根據該論文的作者，Messier 80的總體內在旋轉特性可能有所不同，并且可能具有不同的角動量。該假設將解釋觀察到的運動學。但是，鑒于尚無任何過程可以在星團的演化過程中誘發(fā)此類變化，因此天文學家認為它們是在梅西埃80形成過程中留下的印記。

研究人員解釋說：“使用軸對稱Jeans模型，我們可以從種群的徑向分布中解釋這些發(fā)現，如果它們具有不同的角動量。我們的發(fā)現表明這些種群形成了原始的運動學差異。”

最后，有人指出，提出的情況需要進一步調查。例如，高分辨率的光譜觀測將提供有關梅西埃80年代恒星種群運動學和化學的更詳細的信息。