巨大星團噴出恆星

最近，大麥哲倫星系巨大星團 R136 引起天文學家關注。阿姆斯特丹大學團隊利用蓋亞（Gaia）2022 年資料（Gaia DR3）發現 55 個高速移動恆星，都來自 R136。

R136位於大麥哲倫星系的蜘蛛星雲，距離地球約16萬光年，是宇宙規模最大星團之一，含許多年齡僅數百萬年的巨大年輕恆星。星團形成時，氣體隨機運動轉移到形成中恆星，交錯運動的恆星被噴出去並不罕見。台北天文館配圖

▲ 蜘蛛星雲恆星形成區域及其中心的R136超星團，哈伯太空望遠鏡拍攝。（Source：NASA, ESA, ESO）

團隊發現這些噴出恆星以超過10萬公里（約每秒28公里）時速移動。巨大恆星壽命僅數百萬年，射到約千光年遠處後會爆炸成超新星，最終形成中子星或黑洞。

▲ R136的逃逸恆星（過去300萬年）分布。箭頭指向橫向運動的方向，長度與相對R136的橫向速度成正比（範圍約秒速28~195公里）。黑色輪廓或白色填充標記的箭頭表示年齡小於或大於100萬年恆星。恆星位置和橫向運動根據光譜類型著色。（Source：Stoop, M., de Koter, A., Kaper, L. et al. Two waves of massive stars running away from the young cluster R136. Nature (2024)）

測量結果顯示恆星並不是在星團歷史單特定時期噴出去。第一次事件發生在180萬年前，正好是星團形成時，另一次事件約發生在20萬年前。星團形成初期第一次事件，恆星幾乎隨機噴出，但第二次事件，恆星運動方向較一致，有序噴射可能是因R136與另一個鄰近星團相互作用。

研究顯示，三分之一恆星噴離原始位置，可能影響星系其他區域並演化歷程。甚至有可能宇宙演化歷史中早期恆星噴射，透過紫外線輻射貢獻了宇宙「再游離」（Reionization）。

正式論文發表於《自然》期刊，arXiv為預印本。