在寂靜的夜晚仰望“星星點(diǎn)燈”的蒼穹，天文學(xué)家不會幻想“明星到我家”的時(shí)辰，他們尋找一切有關(guān)天空的事實(shí)，其中的一個(gè)事實(shí)是恒星似乎不喜歡獨(dú)處一地，它們喜歡成群結(jié)隊(duì)地聚集，傾向于“萬眾一星”的大場面，數(shù)百萬顆恒星集合為超大的“部落”，這在恒星的大布局中并不罕見。天文學(xué)家對稠密的星系團(tuán)中最古老的恒星有了深入的了解。單個(gè)星系群內(nèi)的恒星形成于不同的天文時(shí)期，恒星有不同的年齡或不同的誕生年代，它們形成的時(shí)間跨度達(dá)到了3億多年，然而，神奇的宇宙天體挑戰(zhàn)了人類天文認(rèn)識的局限性，《自然》雜志發(fā)表了一項(xiàng)觀測成果，恒星在星系群內(nèi)的形成機(jī)制遠(yuǎn)比人們的理解更為復(fù)雜。

中外天文學(xué)家團(tuán)隊(duì)使用了哈勃太空望遠(yuǎn)鏡的觀測數(shù)據(jù)，中方科學(xué)家來自北京大學(xué)、中國科學(xué)院國家天文臺，美方科學(xué)家來自卡佛利天文學(xué)和天體物理學(xué)研究所(KIAA)，中外天文合作團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，至少在大型的中年星系團(tuán)中，所有恒星似乎有同樣的年齡。恒星的生命歷程起始于由灰塵和氣體組成的波狀云團(tuán)，在引力的相互作用下，波狀云團(tuán)逐漸地向內(nèi)聚合、縮攏，氫氣云團(tuán)緩慢地集結(jié)為致密的球狀體，如果球狀體氣體云團(tuán)擁有足夠大的質(zhì)量，那么通過擠壓加熱的溫度不斷上升，甚至達(dá)到了激發(fā)核反應(yīng)的程度，在炙熱云團(tuán)的核心層，氫元素原子在熱核反應(yīng)過程中轉(zhuǎn)變?yōu)楹ぴ卦印?/p>

球狀體氣體云核心的“超級核反應(yīng)堆”釋放了巨大能量，被點(diǎn)燃的恒星開始閃閃發(fā)光，形成了連綿不絕的燦爛星空。恒星在數(shù)十億、上百億年的燃燒中耗盡了核心層的氫燃料，核心層以外的殼層氫燃料開始燃燒，恒星溫度隨之發(fā)生了變化。從之前觀測的大質(zhì)量恒星團(tuán)顯示，恒星溫度出現(xiàn)了較大幅度的變化，當(dāng)核心層的氫燃料供給耗盡時(shí)，恒星的生命周期到了末期。星系團(tuán)內(nèi)的恒星有不同的年齡，恒星年齡的跨高達(dá)3億年或更長時(shí)間。北京大學(xué)的博士后研究生、論文的主要作者李呈媛解釋說，長期以來，恒星年齡的差異令人吃驚，年輕星系團(tuán)似乎很快消耗了恒星剩余的氫氣，在恒星生命周期的頭1000萬年尤為明顯。在單個(gè)星系團(tuán)中，如果不同恒星的年齡差超過了大約1000萬年，年齡差的程度已令人很難理解。

中外合作天文團(tuán)隊(duì)觀測了一個(gè)有20億年齡的中年期恒星團(tuán)，它位于被天文學(xué)家稱之為NGC 1651的大麥哲倫星云，他們尋找了恒星在兩個(gè)階段出現(xiàn)的溫度變化，一個(gè)階段的溫度變化發(fā)生在恒星耗盡氫燃料的末期，以前的研究聚焦了恒星演變末期的溫度變化；一個(gè)階段的溫度變化發(fā)生在恒星耗盡核心層的氫燃料，開始燃燒核心層以外的殼層氫燃料。他們發(fā)現(xiàn)了預(yù)期幅度的溫度變化，恒星耗盡了核心層的氫燃料，然而，當(dāng)他們觀測恒星核心層以外殼層的氫燃料時(shí)，不同恒星的溫度變化非常小，相似溫度的不同恒星的亮度變化也非常小，合作團(tuán)隊(duì)得出一個(gè)基本的結(jié)論：星系團(tuán)NGC 1651的所有恒星僅有8000萬年的年齡差，恒星的年齡差幅在這一古老的星系團(tuán)中非常小。

卡福利研究所的天文學(xué)家理查德·格里吉斯解釋說，NGC 1651是迄今為止發(fā)現(xiàn)的最好的星系樣品，它幾乎是由單一年齡的恒星構(gòu)成的聚集體，在少量的其它中年星系團(tuán)中，天文學(xué)家確認(rèn)了恒星的同樣特性，至少對于中年的星系團(tuán)而言，天文學(xué)者的常識性認(rèn)識也許存在不足，在單一的星系團(tuán)中，所有的恒星可能有同樣或近似的年齡，這可能是相當(dāng)普遍的現(xiàn)象。天文學(xué)家在10年之前實(shí)際上已經(jīng)認(rèn)識到，任何星系團(tuán)的恒星可能有大致相同的年齡，然而，在單一的星系團(tuán)內(nèi)發(fā)現(xiàn)了不同年齡的恒星，清晰的證據(jù)改變了天文學(xué)家的認(rèn)識。至少在銀河系最古老、最密集的星系團(tuán)中，天文學(xué)家似乎有必要重新評估他們的觀點(diǎn)。

當(dāng)恒星演變到其核心層氫燃料供給的末期時(shí)，觀測到的恒星亮度的較大變化可能是由恒星實(shí)際的旋轉(zhuǎn)造成的現(xiàn)象，兩顆幾乎同樣年齡的恒星可能展示出不同數(shù)量級差別的觀測溫度，它們的旋轉(zhuǎn)速率有顯著的不同。卡福利研究所的格里吉斯解釋說，現(xiàn)有的大多數(shù)恒星模型沒有考慮到恒星旋轉(zhuǎn)的情形，未來的恒星建模將會反映恒星的旋轉(zhuǎn)速率，這將為恒星群研究提供更廣闊的真知灼見，新的恒星模型將會應(yīng)用于恒星核心層最后燃燒氫燃料的情形，從中檢測恒星溫度發(fā)生了怎樣的變化。國家天文臺首席科學(xué)家鄧?yán)锊沤忉屨f，合作團(tuán)隊(duì)的觀測成果解決了幾乎有10年的學(xué)術(shù)爭議，得到了同行人士的廣泛認(rèn)可和贊許。

（編譯：2014-12-18）