昴星团(又称“七姊妹星团”,梅西耶编号M45)是北半球最著名、最易观测的疏散星团之一,位于金牛座天区。其具体方位约为金牛座西北部,毕宿五(金牛座α星,0.9等,K5 III型红巨星)西北方约10度处,与毕星团(Hyades,金牛座V字型星团)相邻但相互独立(毕宿五为毕星团的前景恒星,距离地球68光年,而毕星团距离约150光年)。
作为距离地球较近的疏散星团,昴星团的距离约为128秒差距(417光年)(近年Hipparcos卫星修正值为380光年),视直径约2度(相当于4个月亮的宽度),因此在晴朗的夜空,肉眼即可识别为一团模糊的亮斑。
二、昴星团的星体构成
1. 核心亮星:七姊妹的传说来源
昴星团最显著的标志是6-7颗肉眼可见的亮星,因亮度较高且排列紧凑,古代中国称为“昴宿”(二十八宿之一),西方则衍生出“七姊妹”(Atlas与Pleione的七个女儿)的神话。这些亮星均为高温蓝巨星/超巨星,光谱型以B型为主(如B6-B8),质量约为太阳的5-8倍,年龄约5000万年(处于恒星演化的“少年期”)。
主要亮星的具体参数如下(按视星等排序):
昴宿六(金牛座η星):视星等2.87,为昴星团最亮的恒星,光谱型B7Ⅲ,质量约为太阳的7倍,半径约为太阳的8倍,表面有效温度约13500K,总辐射光度约为太阳的2200倍;
昴宿七(金牛座27星):视星等3.64,光谱型B8Ⅲ,是一颗分光双星(轨道周期数年),质量约为太阳的6倍;
昴宿一(金牛座17星):视星等3.71,光谱型B6Ⅲ;
昴宿四(金牛座20星):视星等3.88,光谱型B7ⅢSn(“Sn”表示星周有星云物质);
昴宿五(金牛座23星):视星等4.18,光谱型B6V(主序星);
昴宿二(金牛座19星):视星等4.31,光谱型B6Ⅳ(亚巨星);
昴宿增十二(金牛座Pleione):视星等4.77-5.50(变星),光谱型B8IVpe(“pe”表示发射线),是一颗快速自转的变星(赤道自转速度约300km/s),亮度变化源于星体扁圆化导致的辐射面积变化。
2. 成员星数量与分布
昴星团并非仅有7颗星,实际包含超过3000颗恒星,分布在直径约13光年的空间范围内。其中,90%以上的成员星为B型主序星(质量大于太阳的2倍),另有少量A型、F型星及白矮星、褐矮星等特殊天体。
3. 特殊天体与星云
白矮星:昴星团中存在数颗白矮星(如HD 23514),这是恒星演化的异常产物——通常白矮星需数十亿年冷却,但昴星团年龄仅5000万年。推测这些白矮星原本是大质量恒星(质量大于8倍太阳),因强烈恒星风或邻近恒星的物质吸积,失去大部分质量(降至1.4倍太阳质量以下,低于钱德拉塞卡极限),最终演化为白矮星。
褐矮星:1995年以来,观测发现昴星团中存在褐矮星候选体(质量约为木星的10-60倍)。褐矮星因质量不足无法点燃氢核聚变,温度较低(约1000-3000K),主要在红外波段被探测到,是研究恒星与行星形成过渡阶段的重要对象。
星云:昴星团周围环绕着蓝色反射星云(如NGC 1432、NGC 1435),由星际尘埃反射和散射恒星光芒形成。这些星云并非星团的原始残留物(与星团径向速度不同,相互穿越),而是星团运动中遇到的星际物质。其中,IC 349是位于昴宿五附近的致密星云,由E.E. Barnard于1890年发现,直径约0.5光年。

