梅西耶天體之M4(球狀星團)的數理分析

梅西耶天體之M4(球狀星團)的數理分析圖文/周堅/2012年5月16日宇宙就是這樣,當你單純的去觀測它的時候,一切猜想皆有可能,而當你掌握數理分析方法再去研究它的時候,那一切猜想皆不存在。

梅西耶4號天體(M4,球狀星團),據SEDS Messier Database網站(中國鏡像)介紹,它距離我們7,200光年左右,視亮度為 5.6等,光譜型被定為F8,其中最明亮恆星的視亮度是10.8等。然而,當我們將這些已知的觀測數據繪製到解析宇宙學(Analytical Cosmology)給出的周堅圖(Zhou Jian diagram)中我們就會發現,這個球狀星團M4在7,200光年距離位置上的如下特徵:

1、基本情況

視星等(Visual magnitude):5.6等(實際觀測結果,SEDS Messier Database Chinese Mirror)

絕對星等(Absolute magnitude):-6.119等

周堅紅移(ZHOU Jian redshift):0.000 000 523

多普勒紅移(Doppler redshift):-0.000 234 477

退行視向速度(Radial velocity):70.286km/s(正值說明是背離我們運動)

紅移(Redshift):0.000235(實際觀測結果,SIMBAD資料庫)

2、光譜特徵

球狀星團M4的整體光譜型是F8,當我們將這個光譜觀測數據用黑色五角星「」標註在周堅圖的距離觀測線(星圖中的右邊垂直黑色實線所示)對應位置上後我們就會發現,就會發現它對應的絕對星等值是4.04等,這一宇宙信息告訴我們,在該球狀星團中存在的亮星絕大部分都是光譜型為F8的主序星。

3、演化特徵

基於該球狀星團中的恆星是以光譜型為F8的主序星為主要成員星的觀測事實,依據解析宇宙學理論告訴我們,它們是在相同的宇宙環境中誕生,在同樣的宇宙環境中成長壯大,如今又同時處在恆星的自身演化階段,構成團狀宇宙奇景的球狀星團。這裡值得提醒我們注意的是,這些F型光譜型的主序星不是直接演化到這種光譜型的,而是在從原恆星誕生時候的M型光譜型主序星不斷俘獲星雲物質成長壯大,經歷了K型、G型光譜型主序星的原恆星成長壯大過程才演化到F型光譜型主序星的,而由於演化到F型光譜型主序星後,它們周圍的星雲等星際塵埃已經全部被俘獲(注意:這個俘獲過程是相當複雜的),原恆星成長壯大的宇宙孕育環境不復存在,從而在原恆星成長壯大到F型光譜型主序星後就停止成長壯大成為一群名副其實的主序星,並進入它們的自身演化階段,這就是現階段的演化進程。當然了,這裡仍然值得提醒我們注意的是,這裡還有特殊情況出現,比如在濃濃的星雲中爆發的超新星,有數量有限的大塊頭超新星殘骸,它們在俘獲星雲成長壯大的過程中俘獲的星雲等星際塵埃相對多一些,致使它們現在已經演化到A型光譜型,有個別恆星已經演化到B型光譜型的主序星,但無論如何也不可能成長壯大為O型光譜型的主序星,這是我們在這個球狀星團中至今沒有觀測到O型光譜型的恆星的真正原因,星圖中用紅色五角星「」在距離觀測線(星圖中的右邊垂直黑色實線所示)上標註的,我們所觀測到的最明亮恆星只有10.8等,它對應的光譜型主序星是B型主序星就是最有力的證明。

4、完整演化特徵

在星圖的右上角,我們用球狀星團演化自循環圈的示意圖來反映球狀星團演化自循環規律的過程,它告訴我們這個球狀星團M4的前世今生,從中一目了然地看到球狀星團M4是如何從星際塵埃中演化而來,又是如何經歷一系列的複雜演化過程,最終將是如何以恆星演化自循環規律的演化過程又回到星際塵埃中去,成為孕育新恆星的原材料的完整演化歷程。

5、前景恆星TYC 2004-1683-1的距離

在影像上方12點30分的位置上,我們能夠觀測到一顆光譜類型為G2IV的視亮度為9.66等的亞巨星,依據解析宇宙學給出的光譜類型對應的絕對星等速查表查詢獲知,光譜類型為G2IV的亞巨星對應的絕對星等值是2.9等,當我們將這些觀測數據用黑色觀測虛線和黑色五角星「」標註在星圖的對應位置上後就會發現,就會發現沿著視星等為9.66等的水平觀測線往右延伸,在遇到絕對星等值為2.9等後就再沿著絕對星等為2.9等的垂直觀測線往下延伸,最終它將指向一個距離刻度,當我們仔細查看後就會發現,就會發現這顆編號為TYC 2004-1683-1的恆星的距離我們734光年,對應的周堅紅移是0.000 000 053。哈哈,我們發現了!我們發現了!我們發現這顆編號為TYC 2004-1683-1的恆星是球狀星團M4的前景恆星,其距離是球狀星團M4距離的十分之一強一點點,它是十足的前景恆星,前景恆星!前景恆星!!它與球狀星團M4沒有任何關聯。

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