8400萬的震撼—迄今最龐大的銀河核球星表

2012/10/30 |

專欄

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利用歐南天文台位在智利Paranal觀測站的VISTA紅外巡天望遠鏡，一組跨國天文研究團隊創造了一個迄今最為龐大的銀河中心星表，表中所列恆星超過8400萬顆；而這，還僅是銀河中心的一部份而已，尚未完全涵蓋整個銀河中心，但所含星數已經是先前類似的星表的10倍以上。上方照片是產生這份星表的照片，可放大觀看，將可更容易感受這個8400萬的震撼。發表這篇論文的作者Roberto Saito等人表示：這個星表將有助於天文學家進一步瞭解我們銀河系和其他螺旋星系的形成與演化。

包含我們銀河系在內的絕大部分螺旋星系，在星系中心周圍都有個恆星密集的核球（bulge），而且核球中的恆星絕大部分都是年齡古稀的老恆星。雖然瞭解核球的形成和演化幾乎就是瞭解了銀河系整體，但要詳細解析這個恆星密集的區域，並不是個簡單的任務，而其中最大的難題來自於會遮蔽星光的塵埃；為了解決這個困境，天文學家們現在普遍採用較不受塵埃影響的紅外波段來研究銀河核球。

VISTA紅外巡天望遠鏡（Visible and Infrared Survey Telescope for Astronomy）口徑4.1米，是專門設計以可見光和紅外波段來進行巡天工作的望遠鏡。其中一項巡天計畫—VISTA銀河變動天體搜尋計畫（VISTA Variables in the Via Lactea programme，VVV）的資料，由2010年迄今已累計超過1929個小時的觀測時數，被Saito等人用來創造出一幅108,200像素×81,500像素、接近90億像素的巨幅影像（如頁首圖片的上方影像），涵蓋了銀河盤面以南約315平方度的銀河核球天區（相當於全天空的1%），這是天文史上創作出的最大幅影像之一。Saito等人利用這些資料編輯出一個銀河系中央密集恆星星表（catalogue of the central concentration of stars in the Milky Way）。事實上，VVV總共觀測到1億7300萬個天體，不過Saito等人只先確認了其中8400個為恆星，其餘的有些是星系，有些則因太昏暗或是受到鄰近其他天體的影響，還需進一步確認性質。

由於VISTA是以5個不同的紅外濾鏡進行觀測，為了分析這個龐大的星表資料，Saito等人亦繪製了這8400萬顆恆星的顏色-星等圖（colour–magnitude diagram），如左圖。天文學家常利用顏色-星等圖來研究恆星的各種物理特性，如溫度、質量和年齡等，是個非常有用的天文工具。每顆恆星在其一生中的某個時刻，都會是顏色-星等圖中的某個特定的點，至於這個點落在圖中何處，端視其亮度和表面溫度而定。這張巨幅影像既然可以一次給出8400萬顆恆星在圖中的點，天文學家便可據此做銀河核球區中的星口普查工作，並由此挖掘銀河此區的結構和本質內涵等訊息。