二體弛豫

星團中的恆星幾乎從不真正相撞——太空實在太空曠了。但在極漫長的時間裡，恆星擦身而過時彼此施加的無數微小重力推動，會緩慢地把它們的軌道重新洗牌，就像一副牌被一次次極輕的彈動慢慢洗勻。這種由累積的近距相遇對恆星運動造成的漸進攪亂，就是兩體弛豫。

兩顆恆星每次擦身只把彼此略微偏折，單次經過幾乎無關緊要。但把數量極其龐大的這種溫柔重力拉扯加起來，一顆恆星的速度便被隨機改向、能量被上下微調，直到星團慢慢忘卻它原來的軌道，趨向一個更熱化的、平衡的速度分布。這件事生效的特徵時間叫弛豫時間，對典型球狀星團是幾億到幾十億年——很長，但短於星團的年齡，所以弛豫已有時間起作用。

弛豫驅動著緻密恆星系統的緩慢演化。它傾向於在恆星間分享能量（趨向能量均分）、讓重恆星下沉而輕恆星上升（質量分層），並逐漸把最快的恆星從星團邊緣蒸發掉。推到極端，它會產生「重力熱坍縮」，即星團核心的失控收縮。相比之下，星系如此龐大，弛豫時間超過宇宙年齡——它們實際上是「無碰撞的」，這正是星系與球狀星團沿截然不同的路徑演化的原因。