最快恆星的起源揭示

銀河系中最快的“超高速”恆星可能是從超新星那裡獲得了速度

銀河系中已知最快的恆星正在飛出銀河系,新的研究表明,是超新星給了它“一腳”。

這顆失控的恆星US 708,正以每秒7456英里(12000公里/秒)的速度飛行——也就是每小時2600萬英里(4300萬公里/小時)——根據這項新的研究,這使其成為天文學家有史以來在銀河系中觀測到的最快恆星。它的速度將使其逃脫銀河系的引力,並最終進入星系際空間。一段美國宇航局的動畫展示了超高速恆星在恆星爆炸後被拋射出去,開始了在銀河系中的流浪飛行。

研究人員表示,大多數其他移動速度快到足以飛出銀河系的恆星,被認為是銀河系中心的巨型黑洞拋射出去的。US 708是第一顆具有不同起源故事的恆星,新的研究表明,它的生命是奇怪而混亂的。[十大恆星謎團]


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走了!
我們的太陽和銀河系中數百萬顆恆星中的大多數,都以平緩的速度集體繞著銀河系中心執行:我們的太陽以每秒約125英里,或每小時45萬英里的速度運動。

但是有一類被稱為超高速恆星,或HVSs,它們以足夠高的速度運動,可以逃脫銀河系的引力。

到目前為止,這些超高速恆星中最快的速度大約為每小時200萬英里。但US 708的移動速度超過每小時2600萬英里。

“它明顯快得多,”歐洲南方天文臺的博士後研究員、新研究的合著者斯蒂芬·蓋爾說。

蓋爾和一些同事在2005年首次發現了UB 708。在新的研究中,他和他的合著者能夠透過使用當前和存檔的資料,並觀察它在總共約70年時間內的運動變化來測量這顆恆星的速度。

銀河系中心的巨型黑洞具有引力能力,可以將恆星以單程的方式甩出,許多其他超高速恆星也被認為起源於那裡。但是新的研究表明,US 708的旅程並不是從銀河系中心附近開始的。

根據其他線索,科學家們說,當它的路徑改變時,它可能正在繞著另一顆恆星執行。US 708和它的伴星可能以非常快的速度彼此環繞執行,它們之間的距離非常小。這顆鄰近恆星爆炸成一顆超新星並被完全摧毀。US 708突然失去了將其保持在同一位置的引力束縛,所有這些旋轉速度和能量然後突然開始沿直線運動。

“這就像你乘坐一個旋轉鞦韆,你用鏈條連線著,然後你切斷鏈條——然後你就從旋轉鞦韆上飛走了,”蓋爾說。“在這種情況下,旋轉鞦韆爆炸了。” [恆星爆炸比太陽亮1000億倍]

一顆恆星不平凡的生命
研究人員無法回到過去,看看US 708在被設定為當前軌道之前發生了什麼。但是他們需要的線索在恆星的物理特徵和當前行為中。

速度不是US 708與其他超高速恆星不同的唯一因素。在2014年之前,所有檢測到的HVSs都是主序星,類似於我們的太陽。在那一年年初,發現了一組更大的超高速恆星(這些恆星似乎也起源於遠離銀河系中心的地方)。但US 708不是主序星,而且它不大;它被稱為熱亞矮星。

正如它們的名稱所示,熱亞矮星很小,但具有非常高的溫度,這表明它們曾經更大。US 708目前的質量大約是太陽的一半,但研究人員說,它在早期的生命中可能是一顆紅巨星,質量是太陽的兩到三倍。這顆紅巨星的外層氫可能被另一顆附近的恆星虹吸走了,留下了一顆主要由氦組成的小型亞矮星。

這顆蠶食的鄰居恆星很可能是一顆白矮星:一顆不再燃燒燃料的坍縮恆星。在它吃掉US 708的外層氫之後,它開始從US 708吸走氦,這最終導致了它的滅亡。

氦是一種高度易燃的氣體,隨著白矮星吞噬越來越多的這種物質,在其表面穩定地形成了一個厚厚的、熱的層,氦氣被點燃。理論表明,氦的這種積累和點燃然後啟動了恆星內部碳的燃燒,這可以觸發整個恆星的毀滅,就像1a型超新星爆炸一樣。

“白矮星被徹底摧毀了,”蓋爾說。

再一次,白矮星的消失使US 708走上了飛出銀河系的道路。他說,爆炸本身可能對這顆恆星離開系統幾乎沒有貢獻能量。

“這可能是一顆恆星最戲劇性的生命故事之一,”蓋爾說。“這顆恆星經歷了很多。”

研究人員無法確定US 708是否來自1a型超新星爆發的區域。蓋爾說,這種事件的殘餘物早已消失。但是這顆恆星的物理特性使他們得出了這個結論:US 708是一個主要由氦組成的熱亞矮星,並且它旋轉速度非常快(這可能是它與白矮星的近距離軌道的結果)。

蓋爾和他的同事說,研究更多像US 708這樣的恆星,可以提供關於1a型超新星如何形成的資訊。科學家們利用這些明亮的光點來測量宇宙中的巨大距離,因此更好地瞭解它們可以影響天文學的許多領域。

 

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