金牛座是黄道十二星座之一，包含了两个著名的疏散星团——毕星团和昴星团。这两个疏散星团的内部成员，互相都是老熟人了，它们之间有着相似的年龄、化学丰度等等。但是在某一天，有一位不速之客闯入了毕星团，那就是闯入星。

疏散星团的不速之客——闯入星

毕星团位于金牛的眼睛处，昴星团位于金牛的脖子处。

（图片来源：stellarium）

毕星团的“毕”字，在古汉语中指“带网的棍子”。这个名字其实来源于星团的外形，该星团内最亮的恒星们会排列成一个V字型，像是古时候抓兔子的网。毕星团距离我们大约143光年，是银河系内距离地球最近的一个疏散星团。

位于金牛座的毕星团（图片来源：stellarium）

像是昴星团、毕星团这样的疏散星团，诞生于同一片分子云中，其内部的恒星年龄相仿，化学丰度基本上相同。这意味着疏散星团是一个“单一血统”的恒星集群，但是这个集群中也会有非原生成员星的闯入，我们把这群不速之客叫做“闯入星”。

“闯入星”是原本疏散星团的入侵者，具有明显异于疏散星团的纯种恒星成员的特性，比如年龄、化学丰度等。

闯入星的入侵，可能是被迫的？

闯入星并不是一出生就入侵了疏散星团，它们在成为入侵者之前，要经历很长的过程。它们的前身可能是年老的或者已经死亡的大质量恒星。很多时候它们大部分是以场星的形式存在。

那场星又是什么呢？其实就是经过长时间演化的小质量恒星，在星团演化中获得了足够多的动能，逐渐移动至星团边缘，最后可以脱离星团，成为场星。场星在银河系的主要组成部位银盘的薄厚盘上均有分布。

由于疏散星团在银盘上是以往复跨越银盘的方式绕着银心（银河系的中心）运动，对沿途所遇的场星会产生一定的扰动，因此，当遇到恒星集群，场星会被扰动，被动进入这些目标变成闯入星，随着疏散星团一起运动和演化。

对于传统意义上的疏散星团而言，从诞生至我们今天所观测的状态，已经经历了至少上百万年，甚至千万年的演化。在这段时间，入侵星可能趁着疏散星团在银盘上运动的机会进入星团内部，与其单一血统的恒星成员混在一起，并且在运动学特征上与星团的成员星保持一致。

随之演化或来去匆匆——闯入星的命运与归宿

正如我们前文所说，闯入星通常是一类年老的恒星，甚至是年老的矮星。它本身的演化一般是很缓慢的。当它与疏散星团的成员星混在一起时，可能会被星团的引力捕获，跟随该星团一起慢慢演化。但是，如果入侵者仅仅只是闯入星团的外部，没有被其引力俘获，它可能会在一段时间之后脱离星团，继续成为一颗场星。

终将逃离的毕星团不速之客

由于闯入星的行踪总是来去匆匆，而且小小的一颗闯入星对整个星团的影响实在太小，所以发现一颗闯入星实在不是一件简单的事。中科院新疆天文台光学天文与技术应用研究室科研人员基于盖亚空间科学卫星第三次释放数据，首次发现毕星团内存在一颗低速的闯入星。

通过分析发现，这颗星明显偏离毕星团的视向速度和化学丰度。并且通过模拟，科研人员发现，该闯入星极有可能是在过去两百万年内侵入星团。同时，科研人员推测，如果不发生其它意外事件，它将在未来两百万年内逃离其宿主星团。

可见，其到来是意外，离去则是命运归宿。

闯入星与其宿主星团的成员星在过去两百万年至未来两百万年时间段内的三维空间投影分布，图中红色五角星表示闯入星。（图片来源：中国科学院新疆天文台）

结语

同一个疏散星团中的成员不论年龄、化学丰度以及运动学特征都很相近，对于研究恒星演化而言，疏散星团是不可多得的天体。疏散星团中的闯入星，对于理解疏散星团的演化过程具有重要意义。

不过，目前受观测条件还有技术的限制，闯入星不那么容易被发现。不过我们相信，随着科学技术的发展，我们会在某些星团中发现一定规模的闯入星，能帮助我们更好地理解星团的演化。

参考文献：

[1] https://iopscience.iop.org/article/10.3847/1538-4357/ac8355

出品：科普中国

作者：胡卿顺 韩晓红（中国科学院新疆天文台）

监制：中国科普博览

编辑：孙晨宇