第一、第二星族
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正如一座古城里的人可以分成新来者与世代定居的旧家族,一个星系里的恒星也按其化学成分和年龄分成大致的“世代”。天文学家称之为星族。两个经典的群体,简单地叫做第一星族(Population I)和第二星族(Population II),分别是星系中年轻、富金属的恒星,与年老、贫金属的恒星。
第一星族恒星是较年轻的一代:金属丰度相对较高(含有大量比氦更重的元素),因为它们形成自已被更早恒星富集过的气体。它们栖居在星系扁平、富气体的盘里,沿有序的圆轨道运行,太阳就是其中一员。第二星族恒星是“长者”:贫金属、常常极其古老,出没于星系鼓胀的晕和球状星团中,沿陡峭、俯冲的轨道掠过。这套名称是历史的偶然,源自巴德(Walter Baade)于 1944 年首次区分这两个群体——令人困惑的是,第一星族(数字较大)反而是较年轻、较富金属的那一群。
星族之所以重要,是因为它们是星系如何建成的化石记录。贫金属的第二星族恒星,是星系最早岁月的遗物,那时恒星熔炉中还几乎没炼出什么;富金属的第一星族恒星,则是一个化学上已成熟的星系晚近的产物。判读一个星系的星族,让天文学家能重建它恒星形成与化学富集的历史。一个假想中真正的“第一代”——原始、不含金属的第三星族(Population III)恒星——被认为曾经存在,但从未被直接观测到。
太阳位于银盘、富含金属,是一颗第一星族恒星。挤在像 M13 这样的球状星团里的古老恒星则是第二星族——贫金属的幸存者,来自银河系尚且年轻的时代。
年轻富金属,对阵年老贫金属:同一星系里的两个世代。
编号与直觉相反:第一星族是较年轻、富金属的一群,第二星族才是较年老、贫金属的一群。真正最早的恒星——不含金属的第三星族——是理论的预言,却从未被直接看到过。