Terzan 5 包含四代恆星族群，改寫銀河系核球形成歷史

位於銀河系核心核球區、距離地球約 1.9 萬光年的 Terzan 5，長期以來被視為一個典型的球狀星團。然而，天文學家利用韋伯太空望遠鏡與哈伯太空望遠鏡的觀測資料發現，這個古老的星團遠比原先認知複雜。最新研究不僅證實其中存在兩個已知的恆星族群，更進一步找到另外兩批較年輕的恆星形成證據，使 Terzan 5 成為目前已知擁有四個不同世代恆星族群的星團。這項成果顯示，它並非一般球狀星團，而可能是銀河系早期形成過程中遺留下來的珍貴化石。

▲ 由韋伯太空望遠鏡的近紅外線相機所拍攝的星團Terzan 5影像。（Source：Astronomy & Astrophysics）

Terzan 5於1968年由土耳其裔法國天文學家Agop Terzan發現，內部擁有數十萬顆恆星。早在2009年，研究人員便發現其內部存在兩個明顯不同的恆星族群；隨後哈伯太空望遠鏡於2016年推估，較古老的一群形成於約120億年前，幾乎與銀河系誕生同期；另一群則形成於約50億年前。這樣巨大的年齡差異已經顛覆傳統球狀星團「單一恆星世代」的概念，也暗示Terzan 5可能保留著銀河系早期演化的重要線索。

由於Terzan 5位於銀河系核球深處，周圍恆星極度密集，並受到大量星際塵埃遮蔽，使觀測工作十分困難。韋伯望遠鏡憑藉強大的近紅外線觀測能力，成功穿透塵埃，觀測到比以往更多且更暗弱的恆星；研究團隊再結合哈伯長達12年的觀測數據，利用恆星自行運動測量技術，精確區分哪些恆星真正屬於Terzan 5、哪些只是銀河系核球區的前景或背景天體。

透過分析恆星的顏色、亮度與化學組成，研究人員辨識出兩個全新的恆星世代，其形成時間分別約為38億年前與25億年前；同時也將原先兩個族群的年齡精修為125億年與47億年。另外根據進一步的光譜觀測顯示，四個世代恆星的化學組成差異明顯，呈現出重元素逐步累積的演化歷程。

研究認為，Terzan 5的前身原本是一個質量遠大於現今規模的巨大星團，擁有足夠重力束縛超新星爆炸拋出的氣體與重元素，使這些物質得以持續參與後續恆星形成，並在超過百億年的時間裡陸續誕生新世代恆星。這項發現排除了單純與其他星團或巨大分子雲碰撞後再度形成恆星的解釋，也顯示Terzan 5很可能是銀河系核球形成初期巨大原始星團的殘存遺跡。研究團隊因此將其稱為「核球化石碎片」（bulge fossil fragment），認為它保存了銀河系誕生初期的重要歷史紀錄，為探索銀河系核心結構的形成與演化提供了難得的天然實驗室。