蓝离散星

天文学术语

蓝离散星是球状星团中常见的位于主序“折项点”蓝边的恒星。蓝离散星因为其特殊的观测特征受到越来越多的关注。这类星与标准的恒星演化理论不符，同时因为它们亮而蓝，几颗蓝离散星可以极大地改变一个星团的积分光谱特性，所以在星族和星团研究中非常重要，而它们的形成途径对其观测特征起着关键性作用。

简介

是疏散星团或球状星团中与其他主序成员成表面温度较高、光度更高的蓝色恒星。因此，在星团的赫罗图中，它们的位置有别于星团的其他成员。按理说，光度这样高的恒星在球状星团和年老的疏散星团中应早已离开主序，进入演化。蓝离散星看似违背了现行恒星演化的标准理论，因为在同时诞生的恒星在赫罗图上应该很明确的位在同一条曲在线，而由此依位置可以测量出它们原始的质量。因为蓝离散星偏离了这条曲线，显示它们在恒星演化中有不同的经历。

星团在相对较短的时间内形成，这也就意味着星团内的恒星年龄大致相同。由于明亮的大质量恒星燃烧速度较快加之球状星团的年代非常悠久，可能只有低质量恒星仍在发光。然而，事情并非如此。在确定情况下，球状星团内的恒星会上演第二春，获得额外燃料，大幅提高亮度。这种现象只有恒星吸收邻居物质或者发生相撞情况下才会出现。重新焕发生机的恒星被称之为“蓝离散星”，质量大和亮度高是它们的主要特征。

随着球状星团走向衰老，大质量恒星开始朝着星团中央移动，这种过程与沉降类似。拥有较大质量的蓝离散星更容易出现“沉降”。由于亮度高，科学家很容易对其进行观测。为了进一步了解球状星团的衰老过程，研究小组对21个球状星团内的蓝离散星分布进行了测绘以及其他观测。哈勃望远镜对其中20个星团的拥挤中央进行了高分辨率成像，地面望远镜则负责对恒星密集度较低的外部区域进行成像。

通过对观测数据进行分析，科学家发现一些球状星团看上去很年轻，蓝离散星分布广泛；更多球状星团显出老态，蓝离散星集中在中部；还有一些星团正处在老化阶段，距离核心最近的恒星开始朝中央移动。博洛尼亚大学的芭芭拉-兰佐尼表示：“虽然这些星团差不多在同一时期形成，但演化速度却存在巨大差异。具体到快速衰老的球状星团身上，我们认为沉降过程可能在几亿年内完成，而那些衰老速度最慢的球状星团可能需要数倍于当前宇宙年龄的时间才能完成这一过程。”

随着质量最大的恒星沉降到中央，球状星团最终发生核心塌陷，星团中央的恒星密集度达到极端程度。科学家对导致核心塌陷的过程已经有了相当了解，主要因素包括恒星的数量、密集度和移动速度。不过，整个过程的速度仍是一个未知数。这项研究提供了第一个证据，证明不同球状星团如何快速走向衰老。

假说

关于蓝离散星的解释有很多种，主要分为单星论和多星相互作用论。现在看来，单星的“返老还童”不太可能，只有多星相互作用更有可能。主要有两种解释模型：恒星碰撞和物质传输。

1：恒星碰撞：两颗恒星的合并只会创造出一颗质量更大的恒星，这颗恒星的表面温度会比同年龄的恒星更热和更亮。如果这种理论是正确的，则蓝离散星就不会成为恒星演化理论上的问题，合并后的恒星在核心会有更多的氢，使它的行为像较年轻的恒星。有证据支持这种看法，在星团内蓝离散星的数量明显的与恒星的密集度有关，越密集处的数量越多，特别是在球状星团的核心区域。因为在单位体积内的恒星数目越多，碰撞和密接的机会越高，而星团内确实比其他区域更容易发生。

检验这种假说的一种方法是研究蓝离散星中的脉动变星。在星震学中，合并的恒星在脉动上的特性会与一般的恒星有所不同，或许可以测量出其间的差异。尽管在拥挤的区域中经常能找到小光度振幅的蓝离散星，然而，在缺乏明显的蓝离散脉动星下，脉动的测量是非常困难的。

2：物质传输：由一颗大质量星和一颗小质量星组成的双星系统，大质量星先演化成为超巨星并充满它的洛希半径（双星的允许半径），这样就成了一对半相接双星，红巨星给没有演化的小星传送物质，小型的质量变大，同时温度增高（变蓝），光度增高，成为看似“掉队”的蓝离散星。

最近的研究显示蓝离散星的碳和氧比附近区域的其他恒星要少，这意味著一颗恒星的变热和变蓝是从轨道上的另一颗恒星攫取物质所导致的；而质量被窃取的恒星会使得原本在深层含有较多碳和氧等重元素的区域被暴露在表面。

蓝离散星的自转迅速，通常都在太阳的75倍以上，质量也是星团中其他成员的2-3倍。