球状星团的研究

星团(包括疏散星团和球状星团)的研究对天文学的发展中起到了独特的作用。星团的成员星具有大致相同的年龄、金属丰度和距离,提供了天文学中不可多得的“对照实验”。星团的研究对天体物理学的主要影响有三个方面:(1)对星团成员星的测光和光谱研究促进了恒星结构和演化理论的发展;(2)作为动力学相互影响的统一整体,星团(尤其是球状星团)成员星频繁地相互作用,其运动学性质以及星团整体的动力学状态,成为不同尺度天体动力学研究中的一个重要环节;(3)星团的性质可以作为星系结构的示踪物,为星系的形成和演化研究提供观测依据。此外,作为银河系内最古老的天体之一,球状星团也具有重要的宇宙学意义。由于宇宙的年龄不可能比宇宙中的天体年轻,因此球状星团的年龄为宇宙的年龄提供了严格的下限。为了使由宇宙学模型得出的哈勃年龄与球状星团提供的宇宙年龄下限相吻合,精确的球状星团年龄为宇宙学常数的确定提供了关键的限定条件。

星团的成员星具有大致相同的年龄,这个特点有利于天文学家在同一星团内获得大量的成员星样本进行系统研究。我们充分利用地面和空间观测获得的高质量数据(包括哈勃空间望远镜和钱德拉X射线天文台),对星团内的蓝离散星、蓝亚矮星(极蓝水平支星)、X射线源的性质进行研究,并确定星团中的双星比例。通过对具有不同参数(空间位置、动力学状态、金属丰度和水平支形态等)的球状星团的年龄进行精确测定,获得它们年龄的空间分布,并以此为契机,增进我们对星系的形成和演化历史,以及化学增丰过程的认识。