太陽的壽命已經有50億年,已經上下穿越銀河系平面140多次、穿越旋臂50多次、繞整個銀河系旋轉20多圈。按照 de La Fuente Marcos 1998 (Dynamical Evolution of Open Star Clusters) 的說法,根據疏散星團的初始密度,疏散星團損失一半成員星的“半衰期”(姑且這麼翻譯)最長是8億年。如果此說靠譜的話,可以基本認為當初一起形成的小夥伴的絕大部分已經走散了。
不過天文學家們還是想試著找找看。
曾經有懷疑認為離太陽2900光年之遙的疏散星團 M67 (下圖左)可能是太陽誕生的地方,理由是這個星團中恆星的化學組成、年齡等跟太陽很相似。但是 Pichardo 等人2012年的一個研究(The Sun was Not Born in M67)計算了太陽和 M67 運動的軌跡,反推過去二者是否可能曾經在一起,他們發現太陽在銀河系中運動時,距離銀盤中央平面始終不會太遠(下圖右,紅),而 M67 上下襬動的幅度就要大很多(下圖右,藍)。
也有人為太陽誕生於 M67 的理論找補,說如果太陽先以一個較低的速度脫離 M67,之後 M67 在與附近的巨分子云的相互作用中,逐漸獲得了較大的速度,從而逐漸遠離銀河系盤面,那還是可以解釋的通的。(Gustafsson 等人2016,Gravitational scattering of stars and clusters and the heating of the Galactic disk)
恆星形成於分子云,而且通常是一次下一窩的成團產生。這樣的一團恆星我們叫它星團。
傳統上,星團分球狀星團和疏散星團。球狀星團成員星眾多,靠恆星之間的引力就可以維繫整個系統長期穩定存在。
而疏散星團在形成過程中,其系統內部的自引力主要來自星團所誕生的分子云的質量;恆星形成之後,最先形成的大質量恆星產生的紫外光子會瓦解氫分子、電離氫原子,逐漸破壞產生這個星團的分子云,這些星際氣體就難以維持緻密的分子云狀態,逐漸被驅散了。在銀河系中,從分子云向恆星的轉化率只有5%,也就是說分子云剝離的過程中,分子云+星團的體系剝離掉了95%的質量,自引力的束縛被削弱了很多。不過疏散星團剛剛誕生時,恆星間的距離還比較近,恆星間仍然是引力束縛的。
(正在從分子云中破繭而出的一個星團 NGC 602。NASA, ESA, and the Hubble Heritage Team (STScI/AURA)-ESA/Hubble Collaboration)
但是星團產生後,在星系中會不斷受到周圍其他恆星、星際介質的引力擾動,本身比較鬆散的引力束縛是不足以長期維持疏散星團穩定存在的,最終星團會被打散,成為遊離在星系中的場星。
星協就是疏散星團在打散的過程中,仍然保持相似的運動方向、能夠看出來是有著同樣的起源,但是已經沒有了彼此的引力束縛的時候,對這一群恆星的稱呼。
太陽的壽命已經有50億年,已經上下穿越銀河系平面140多次、穿越旋臂50多次、繞整個銀河系旋轉20多圈。按照 de La Fuente Marcos 1998 (Dynamical Evolution of Open Star Clusters) 的說法,根據疏散星團的初始密度,疏散星團損失一半成員星的“半衰期”(姑且這麼翻譯)最長是8億年。如果此說靠譜的話,可以基本認為當初一起形成的小夥伴的絕大部分已經走散了。
不過天文學家們還是想試著找找看。
曾經有懷疑認為離太陽2900光年之遙的疏散星團 M67 (下圖左)可能是太陽誕生的地方,理由是這個星團中恆星的化學組成、年齡等跟太陽很相似。但是 Pichardo 等人2012年的一個研究(The Sun was Not Born in M67)計算了太陽和 M67 運動的軌跡,反推過去二者是否可能曾經在一起,他們發現太陽在銀河系中運動時,距離銀盤中央平面始終不會太遠(下圖右,紅),而 M67 上下襬動的幅度就要大很多(下圖右,藍)。
(左:M67,ESA/Hubble & NASA;右:太陽和M67的運動對比,Pichardo等2012)
結論是,太陽倒是有可能是從 M67 彈射出來的,但那樣的一次彈射的速度會達到 20km/s,來使太陽和 M67 具有如今這樣非常不一樣的運動軌道。要達到這樣的彈射速度需要一次相對驚險刺激的三體相互作用,這樣的一次事件會毀掉太陽的原行星盤,應該也就沒地球什麼事兒了,所以認為太陽不可能是 M67 中跑出來的。
也有人為太陽誕生於 M67 的理論找補,說如果太陽先以一個較低的速度脫離 M67,之後 M67 在與附近的巨分子云的相互作用中,逐漸獲得了較大的速度,從而逐漸遠離銀河系盤面,那還是可以解釋的通的。(Gustafsson 等人2016,Gravitational scattering of stars and clusters and the heating of the Galactic disk)
在 M67 之說尚不可靠之時,甚至有可能太陽誕生的星團已經完全瓦解的情況下,還有一些努力是去尋找跟太陽同時形成的個別“離散兄弟”。思路大體還是兩方面,一是比較光譜,看化學組成是不是一致;二是測量運動,看以前能不能湊到一塊去。目前這些努力還都在繼續進行著,雖然偶有發現在部分方面與太陽十分投緣的恆星,整體來看,還不好咬定哪一顆一定與太陽同源。//EOF
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