作者|周已皓

審核|黃堅

編輯|趙經遠

鬼星團又稱蜂巢星團（Beehive Cluster），在梅西葉星表中編號為M44，它距離地球約600光年，是一個位于巨蟹座方向的疏散星團，整體視星等約為3.7等，在光污染較低的環境下肉眼可見，看去猶如一團模糊的云斑。鬼星團是距離我們較近的星團之一，擁有大約1000顆恒星，遠多于附近其它明亮的疏散星團。鬼星團中的成員星大約誕生于6～7億年前，包含了從主序星到紅巨星、白矮星在內的一系列演化階段。

鬼星團在巨蟹座中的位置（圖片來源于Stellarium）

鬼星團位于巨蟹座的“心臟”區域，在鬼宿三（巨蟹座γ）和鬼宿四（巨蟹座δ）連線的中間偏西方向。但是在星空中，巨蟹座本身比較暗淡，不易觀測，它的位置介于獅子座和雙子座之間，北臨天貓座，南接長蛇座。借助這一大致方位，我們可以確定鬼星團在星空中的位置。

鬼星團適合在每年冬末至春季觀測。在北半球中緯度地區，大約從1月下旬開始，鬼星團在天黑后不久升起，此后逐夜爬升更高。3～4月的晚間是觀測鬼星團的最佳時段，此時天黑后巨蟹座位于南方高空，接近上中天。到6月下旬，鬼星團會在天黑后不久西沉于地平線以下，此后一段時間無法從夜空中看到；但到了8月底，它又會在黎明前的東方低空重新出現。

明末天文學家徐光啟主持繪制的《赤道南北兩總星圖》中的鬼宿和積尸氣（鬼星團）（紅圈位置）（圖片來源于梵蒂岡圖書館）

在沒有月光且遠離光污染的環境下，鬼星團可以用肉眼看到，呈現為略帶擴散的朦朧光斑，由于其獨特的特征且相對明亮.使得它自古就被人們注意到，并被分類為“星云狀”天體。“鬼星團”這一名稱源自中國傳統星象體系。在中國古代，天空被劃分為三垣二十八宿，鬼星團所在的位置對應于二十八宿中的鬼宿。鬼宿包含了巨蟹座區域的若干恒星，中國古代天文學家注意到鬼宿區域有一團朦朧的光斑，暗淡猶如鬼火，形狀猶如粉絮，因而《步天歌》有云：“四星冊方似木柜，中央白者積尸氣”，這句是描寫鬼宿的，其中的“積尸氣”是鬼星團的別名，意為“堆積的尸氣”，雖然聽起來滲人，但貼切地描述了鬼星團鬼魅般的朦朧光芒，也體現出古人對其形態的想象。

《步天歌》關于鬼宿的敘述（圖片來源于Wikimedia）

在西方天文學史上，鬼星團同樣很早就被記錄。古希臘和羅馬的天文學家將其視為兩頭驢子進食的草料槽。緊鄰鬼星團的鬼宿三和鬼宿四分別被稱作北邊的驢和南邊的驢，它們對應于希臘神話中酒神狄俄尼索斯及其老仆西勒努斯所騎的驢子。一些人認為該星團仿佛一群蜜蜂圍繞蜂巢飛舞，這種形象化的比喻使鬼星團在西方又有了“蜂巢星團”的別稱。

拜耳《測天圖》中的巨蟹座及鬼星團（圖片來源于海德堡大學圖書館）

隨著望遠鏡時代的到來，人們對鬼星團有了更深入的認識。1609年，意大利天文學家伽利略·伽利萊（Galileo Galilei）首次用望遠鏡觀測鬼星團時，發現這團朦朧光斑其實由眾多恒星組成，并記錄到至少40顆恒星。這使鬼星團成為人類用望遠鏡解析的第一批深空天體之一。同一時期的德國天文學家約翰·拜耳（Johann Bayer）在1603年出版的《測天圖》中，將鬼星團繪制為一團彌散的天體，并將其標記為巨蟹座ε（現在這個名稱被用于指代鬼星團中的最亮星積尸增三）。1769年，法國天文學家查爾斯·梅西葉（Charles Messier）精確測量了鬼星團的位置，并將其編入著名的《梅西葉星表》，給予編號M44。自此之后，“M44”成為鬼星團在天文學文獻中的標準代號之一。19世紀末，德國天文學家威廉·舒爾（Wilhelm Schur）于1894年繪制了鬼星團的精確星圖，為后續研究提供了基礎。

威廉·舒爾于1894年繪制的鬼星團星圖（圖片來源于Wikipedia）

作為銀河系中一個中等年齡的疏散星團，鬼星團在現代天文學中具有重要的研究價值。在恒星演化方面，鬼星團的年齡適中，這意味著其中質量較高的恒星已經離開主序階段，成為紅巨星或白矮星，而大量較低質量的恒星仍停留在主序階段。這使得鬼星團內部同時存在恒星演化的多個階段，為天文學家提供了一個檢驗恒星演化理論的天然實驗室。例如，觀測顯示該星團中約68%是M型矮星，約30%是F、G、K型的類太陽恒星，約2%是A型星，另外還有5顆巨星。目前在鬼星團中發現了11顆白矮星，它們是星團中大質量恒星演化的產物。通過分析這些白矮星的性質，天文學家可以推斷出它們前身恒星的初始質量，從而改進對恒星初始質量-終態質量關系的認識。

鬼星團（圖片來源于Wikipedia）

鬼星團與銀河系動力學的關系也是近期研究的熱點之一。由于星團中的恒星共同繞銀河系中心運動，其整體運動學信息可以揭示銀河系引力場對星團的影響。2019年利用蓋亞衛星的高精度測量數據，天文學家在鬼星團周圍發現了顯著的潮汐拖尾結構，長度達538光年，其中包含數百顆因受到銀河系的潮汐作用而逐漸逃逸出去的恒星，它們形成了拉長的星流。研究估計鬼星團本身目前仍有約1000顆左右的成員星，而在其潮汐尾中散布著接近400顆已脫離但仍保持相似運動的恒星。鬼星團的潮汐半徑約為35光年，星團的引力難以束縛住在此半徑之外的恒星。這些發現表明，鬼星團正處于逐漸消散的過程中，和銀河系引力場發生著持續的相互作用，這也說明了許多疏散星團由于內部動力學和外部擾動，最終走向解體的常見命運。

從中國古代的“積尸氣”傳說到西方的“蜂巢”意象，鬼星團一直激發著人們的想象。在漫漫星空中，這團閃爍于巨蟹座的星云，既是千年前先人注視夜空時的迷團，也是21世紀天文學家破解深空奧秘的鑰匙之一。科學與歷史在此交織，讓原本黯淡的鬼星團熠熠生輝于天宇之中。

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來源: 星明天文臺