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高哈蒂大学和印度天体物理研究所的天文学家根据盖亚数据报告,星团UBC 63实为两个星团,年龄分别为2100万年和5.62亿年,约600万年前一次近距离飞掠后正在彼此远离
科学与太空

高哈蒂大学和印度天体物理研究所的天文学家根据盖亚数据报告,星团UBC 63实为两个星团,年龄分别为2100万年和5.62亿年,约600万年前一次近距离飞掠后正在彼此远离

插图:tuput

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一群距离约4,892光年的恒星,在星表中被列为一个星团,现被分成UBC 63A(约2100万年)和UBC 63B(约5.62亿年)。新闻信息局2026年11月5日公布了这项研究。

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据一个由印度牵头的团队说,一群距离地球约4,892光年的恒星,在星表中被列为一个名叫UBC 63的星团,实际上是两个星团。新闻信息局(PIB)于2026年11月5日公布了这一结果。较年轻的UBC 63A约2100万年,较老的UBC 63B约5.62亿年,两者在大约600万年前相距不到约7秒差距(约23光年)。

这项工作由古瓦哈提的高哈蒂大学和班加罗尔的印度天体物理研究所(IIA)的天文学家牵头。IIA是科学和技术部(DST)下属的自治研究所,由瓦伊努·巴普创建,运营着柯达卡纳尔太阳天文台,也是AstroSat上紫外望远镜背后的研究所之一。第一作者萨姆拉特·比斯瓦斯(Samrat Biswas)是高哈蒂大学的DST INSPIRE高级研究员。合著者包括高哈蒂大学的比曼·J·梅迪(Biman J. Medhi)和A. H. 谢赫(A. H. Sheikh),科顿大学的苏坎塔·德布(Sukanta Deb),阿萨姆大学的H. S. 达斯(H. S. Das),IIA的马赫什瓦尔·戈皮纳坦(Maheswar Gopinathan)和拉姆·萨加尔(Ram Sagar),以及意大利、中国和日本的同行。论文于2026年8月13日以开放获取的方式发表在《天文学杂志》(The Astronomical Journal)第172卷第3期,此前7月20日预印本已上传到arXiv服务器。

团队发现了什么

UBC 63是一个疏散星团,PIB的发布稿把它描述为由引力松散维系在一起、成员稀少的一群恒星。大英百科全书把疏散星团定义为一群由相互引力束缚的年轻恒星。PIB说,UBC 63此前基本被忽视,早先的论文只给出初步数字,把它当作一个系统。比斯瓦斯的论文说,早先的研究把它的年龄定在2130万年到6030万年之间。

印度团队把它分成246颗可能的成员星:UBC 63A有98颗,UBC 63B有148颗。论文给出的年龄是2100万年(正负400万年)和5.62亿年(正负4300万年)。5.41亿年的差距(正负4300万年)太大,两者不可能一起形成。论文的表格给出UBC 63A的质量约为294个太阳(正负58),UBC 63B约为435个(正负87)。

PIB的发布稿把功劳归于机器学习和在高性能计算机上运行的动力学模拟。在论文里,机器学习这一步是一种叫高斯混合模型的统计工具,模拟则是轨道计算加上一次直接N体计算,后者一步一步地追踪恒星之间的引力作用。

两个星团如何藏在一个里面

第一条线索在颜色里。团队按亮度和颜色绘制这246颗恒星时,它们落在两条分开的序列上,而单个星团只会给出一条。作者把这个图样比作一对已知的老星团NGC 1605a和NGC 1605b。那张图还没有对恒星与地球之间不均匀的尘埃做修正,于是团队逐颗恒星重做了一遍,用已发表的消光数值做尘埃修正,并对每一组拟合了理论恒星演化轨迹(MIST模型)。

第二项检验用的是运动。高斯混合模型以每颗星在天空中的位置、视差和两个自行值(下文有解释)为输入,试了一到五个星群,统计得分在两个星群处有明显的最低点。论文说,另一次采用更严格成员界限的平行运算给出了一致的结果。UBC 63A与早先星表划归UBC 63的恒星几乎完全重合。UBC 63B是新的成分,视差和自行都略有不同。

第三项检验来自恒星本身。UBC 63B含有两颗红团簇星,这是在核心燃烧氦的演化后恒星,还有一颗可能的蓝离散星。作者说,这两颗红团簇星独立地支持UBC 63B年龄较老的结论。在100次让测量值在误差范围内变化的模拟重跑中,这两颗星属于UBC 63B的平均成员概率分别为0.62和0.59,高于团队采用的0.5门槛。视向速度是根据视线方向上星光的多普勒频移测得的,UBC 63A有9颗星有这一数据,UBC 63B有18颗。两者相差每秒3.46公里,正负1.70公里。

盖亚提供了什么

这些测量来自盖亚,这是欧洲空间局(ESA)的任务,观测时间为2014年7月27日至2025年1月15日。ESA说,它对20亿颗恒星和其他天体做了超过3万亿次观测。盖亚第三批数据发布于2022年6月13日,印度团队用的就是这一批,据盖亚档案库说,其中约14.6亿个天体有完整的位置、视差和自行解。

ESA解释了这里最要紧的两个量。视差是近处恒星相对于遥远背景的微小视位移,随观测者位置变化而产生,由它可以得出恒星的距离。自行是恒星在天空中的实际位置变化。因为视差每年重复,而自行是稳定的,所以几年的监测就足以让盖亚的科学家把两者分开。再结合视向速度,就能得到每颗恒星在空间中的运动。

正是这些测量使这一对星团得以分开。在论文的表格里,UBC 63A约在1,502秒差距,UBC 63B约在1,527秒差距,它们的自行也略有不同。艾米丽·亨特(Emily Hunt)和萨宾·雷费特(Sabine Reffert)在盖亚第三批数据中做的普查找回了7,167个星团,其中2,387个是候选的新天体。

向后和向前推演的飞掠

为了弄清年龄不同的两个星团怎么成了邻居,团队让它们的轨道穿过银河系的引力场,向过去和未来各推演一遍。两者都沿近圆形轨道运行,偏心率约为0.08和0.07,角动量也相近。UBC 63A在2100万年前形成时,两个星团相距约60秒差距,PIB和论文都给出这个数字(论文的不确定度为正负29)。论文补充说,这与一个巨分子云的尺寸相当,暗示两者可能来自同一个分子云复合体。

最接近的时刻约在600万年前,距离约7秒差距(正负2)。如今三维间距为26秒差距(正负8),PIB把它换算成约85光年。相对速度为每秒3.60公里,正负1.80公里,远高于这一对星团要保持束缚所需的每秒0.51公里。在误差范围内随机抽取的10,000次样本中,论文得出两个星团不受束缚的概率约为98%。它们正在彼此远离,论文的向前推演认为,再过1亿年,两者将相距约491秒差距(正负213)。

作者还报告了较低的潮汐因子数值,以及位于各星团雅可比半径之外的候选成员星,雅可比半径是由潮汐力划定的界限。他们把这些解读为飞掠期间发生过短暂而强烈的潮汐相互作用的迹象,并说需要对这些离散恒星做详细研究,才能把飞掠的影响与银河系的影响区分开。

一对星团为什么重要

PIB的发布稿说,星团之间的遭遇相对少见,所以在遭遇不久后发现一对星团,就能观察引力如何重塑星团。论文引述了早先的估计,认为双星团占疏散星团的8%至12%,并列出最近发现的另外两对飞掠星团,ASCC 71与ESO 064-65,以及NGC 2129与UBC 437。作者称UBC 63是一个罕见的、实时的实验室,可用来研究太阳附近星团之间的潮汐效应。

结论有多牢靠

PIB的发布稿说,分析确认了两个不同的星族。论文摘要把UBC 63描述为“一个正在经历非束缚飞掠相互作用的双星团的有力候选者”,结论部分则说,这一对最好解释为一个非束缚的、有潮汐相互作用的飞掠系统。论文也列出了自己的局限:轨道计算把每个星团当作质点,向后推演的N体计算从简化的初始设置出发,第一张颜色图缺少尘埃修正。N体计算得出的间距为:最接近时约7.4秒差距,现在25秒差距,1亿年后452秒差距,作者说这些数值在误差范围内与轨道计算一致。

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资料来源与延伸阅读

  1. Press Information Bureau: Team led by Indian astronomers redefine star cluster UBC 63 as a double cluster system spotted after close flyby (Ministry of Science and Technology, 5 November 2026)
  2. Biswas et al.: Discovery of an Unbound Flyby Companion of UBC 63: In the Immediate Aftermath of a Close Encounter (The Astronomical Journal 172, 3, published 13 August 2026)
  3. Biswas et al.: Discovery of an Unbound Flyby Companion of UBC 63 (arXiv:2607.18224, submitted 20 July 2026), abstract page
  4. Biswas et al.: Discovery of an Unbound Flyby Companion of UBC 63 (arXiv:2607.18224), full text PDF
  5. European Space Agency: Gaia, ESA's billion star surveyor
  6. European Space Agency: How does Gaia study the Milky Way? (parallax, proper motion and radial velocity)
  7. ESA Gaia archive: Gaia Data Release 3 content (released 13 June 2022)
  8. Hunt and Reffert: Improving the open cluster census II, an all-sky cluster catalogue with Gaia DR3 (Astronomy and Astrophysics, 2023), arXiv
  9. Britannica: open cluster
  10. Indian Institute of Astrophysics: home page (an autonomous institute under the Department of Science and Technology)

本文在 AI 工具协助下研究与撰写,并经编辑核实。仅供一般参考与讨论,不构成专业建议。请参阅我们的编辑准则与免责声明。发现错误?告诉我们。

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