出品：科普中國

作者：胡卿順 韓曉紅（中國科學院新疆天文臺）

監制：中國科普博覽

金牛座是黃道十二星座之一，包含了兩個著名的疏散星團——畢星團和昴星團。這兩個疏散星團的內部成員，互相都是老熟人了，它們之間有著相似的年齡、化學豐度等等。但是在某一天，有一位不速之客闖入了畢星團，那就是闖入星。

疏散星團的不速之客——闖入星

畢星團位于金牛的眼睛處，昴星團位于金牛的脖子處。

出品：科普中國

作者：胡卿順 韓曉紅（中國科學院新疆天文臺）

監制：中國科普博覽

金牛座是黃道十二星座之一，包含了兩個著名的疏散星團——畢星團和昴星團。這兩個疏散星團的內部成員，互相都是老熟人了，它們之間有著相似的年齡、化學豐度等等。但是在某一天，有一位不速之客闖入了畢星團，那就是闖入星。

疏散星團的不速之客——闖入星

畢星團位于金牛的眼睛處，昴星團位于金牛的脖子處。

（圖片來源：stellarium）

畢星團的“畢”字，在古漢語中指“帶網的棍子”。這個名字其實來源于星團的外形，該星團內最亮的恒星們會排列成一個V字型，像是古時候抓兔子的網。畢星團距離我們大約143光年，是銀河系內距離地球最近的一個疏散星團。

位于金牛座的畢星團

（圖片來源：stellarium）

像是昴星團、畢星團這樣的疏散星團，誕生于同一片分子云中，其內部的恒星年齡相仿，化學豐度基本上相同。這意味著疏散星團是一個“單一血統”的恒星集群，但是這個集群中也會有非原生成員星的闖入，我們把這群不速之客叫做“闖入星”。

“闖入星”是原本疏散星團的入侵者，具有明顯異于疏散星團的純種恒星成員的特性，比如年齡、化學豐度等。

闖入星的入侵，可能是被迫的？

闖入星并不是一出生就入侵了疏散星團，它們在成為入侵者之前，要經歷很長的過程。它們的前身可能是年老的或者已經死亡的大質量恒星。很多時候它們大部分是以場星的形式存在。

那場星又是什么呢？其實就是經過長時間演化的小質量恒星，在星團演化中獲得了足夠多的動能，逐漸移動至星團邊緣，最后可以脫離星團，成為場星。場星在銀河系的主要組成部位銀盤的薄厚盤上均有分布。

由于疏散星團在銀盤上是以往復跨越銀盤的方式繞著銀心（銀河系的中心）運動，對沿途所遇的場星會產生一定的擾動，因此，當遇到恒星集群，場星會被擾動，被動進入這些目標變成闖入星，隨著疏散星團一起運動和演化。

對于傳統意義上的疏散星團而言，從誕生至我們今天所觀測的狀態，已經經歷了至少上百萬年，甚至千萬年的演化。在這段時間，入侵星可能趁著疏散星團在銀盤上運動的機會進入星團內部，與其單一血統的恒星成員混在一起，并且在運動學特征上與星團的成員星保持一致。

隨之演化或來去匆匆——闖入星的命運與歸宿

正如我們前文所說，闖入星通常是一類年老的恒星，甚至是年老的矮星。它本身的演化一般是很緩慢的。當它與疏散星團的成員星混在一起時，可能會被星團的引力捕獲，跟隨該星團一起慢慢演化。但是，如果入侵者僅僅只是闖入星團的外部，沒有被其引力俘獲，它可能會在一段時間之后脫離星團，繼續成為一顆場星。

終將逃離的畢星團不速之客

由于闖入星的行蹤總是來去匆匆，而且小小的一顆闖入星對整個星團的影響實在太小，所以發現一顆闖入星實在不是一件簡單的事。中科院新疆天文臺光學天文與技術應用研究室科研人員基于蓋亞空間科學衛星第三次釋放數據，首次發現畢星團內存在一顆低速的闖入星。

通過分析發現，這顆星明顯偏離畢星團的視向速度和化學豐度。并且通過模擬，科研人員發現，該闖入星極有可能是在過去兩百萬年內侵入星團。同時，科研人員推測，如果不發生其它意外事件，它將在未來兩百萬年內逃離其宿主星團。

可見，其到來是意外，離去則是命運歸宿。

闖入星與其宿主星團的成員星在過去兩百萬年至未來兩百萬年時間段內的三維空間投影分布，圖中紅色五角星表示闖入星。

（圖片來源：中國科學院新疆天文臺）

結語

同一個疏散星團中的成員不論年齡、化學豐度以及運動學特征都很相近，對于研究恒星演化而言，疏散星團是不可多得的天體。疏散星團中的闖入星，對于理解疏散星團的演化過程具有重要意義。

不過，目前受觀測條件還有技術的限制，闖入星不那么容易被發現。不過我們相信，隨著科學技術的發展，我們會在某些星團中發現一定規模的闖入星，能幫助我們更好地理解星團的演化。

參考文獻：

[1] https://iopscience.iop.org/article/10.3847/1538-4357/ac8355

編輯：孫晨宇

來源: 中國科普博覽

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