一顆具有不尋常歷史的恆星正以驚人的速度穿越星系——很可能是被超新星爆炸噴射出去，並攜帶了爆炸恆星的痕跡。
科學家表示，這顆奇怪的失控恆星以超過每小時 96 萬英里（每小時 154 萬公里）的速度疾馳，並沾染了碳，儘管它還不夠成熟到可以自行產生碳。
加州大學聖克魯茲分校 (UCSC) 的高年級學生凱瑟琳·普蘭特本月早些時候在佛羅里達州基西米的美國天文學會第 227 次會議上展示了新的觀測結果。她和她的合著者表示，這顆恆星的驚人速度和碳訊號可能存在關聯。 [太空十大最奇異事物]
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“你正在看到一顆非常非常非常罕見的恆星，它正以炮彈般的速度移動，”該研究的合著者、加州大學聖克魯茲分校的天文學家布魯斯·馬爾貢告訴 Space.com。“這讓我們思考——也許它作為一顆矮碳星的身份與它擁有如此驚人的高速有關。”
他們最主要的猜測是，這顆高速恆星最初與另一顆恆星在一個雙星系統中，那顆伴星在一次巨大的 超新星爆炸中死亡之前，賦予了它碳，並將第一顆恆星射出。研究人員已經確定的其他幾個“炮彈”候選者的情況可能與之類似。
新研究的主要作者普蘭特說，這種不尋常的碳含量是揭示高速恆星起源的關鍵“額外線索”。
“對於許多恆星，我們可以觀察它們並瞭解它們現在的運動方式，但我們通常沒有太多線索瞭解它們在遙遠的過去可能在做什麼，”她告訴 Space.com。“由於[這顆恆星]攜帶了這種物質標記，我們有線索瞭解它過去在做什麼。”
這是斯隆數字巡天拍攝的新測量的“炮彈”恆星 SDSS J1128 的影像。
圖片來源：斯隆數字巡天
令人困惑的恆星
這顆被稱為 SDSS J112801.67+004034.6（簡稱 SDSS J1128）的恆星最初於 2000 年 3 月透過斯隆數字巡天進行測量。與迄今為止發現的其他約 500 顆恆星一樣，它似乎屬於“矮碳星”這一奇怪的恆星類別。與恆星生命週期結束時留下的超緻密殘骸“白矮星”不同，矮碳星似乎處於演化的早期階段，但含有高水平的碳。這很奇怪，因為碳通常存在於紅巨星周圍，而紅巨星處於晚期階段。
馬爾貢說：“這些恆星的存在本身就有點令人困惑，因為它們是年輕的恆星——它們所處的演化階段與我們的太陽大致相同。” “不應該存在矮碳星這種東西，因為就其生命週期所處的位置而言，這顆恆星不可能產生碳。”
相反，研究人員推測，這些恆星中的每一顆都曾經與另一顆恆星（一顆伴星）一起繞軌道執行，那顆伴星處於其生命週期的後期，並且已經產生了碳。如果雙星的軌道足夠近，一顆恆星的碳可能會轉移到另一顆恆星。
馬爾貢說，質量的 轉移 可能會隨著時間的推移平靜地發生——“數百萬年來，一股溫和的風吹過”——但是，當更成熟的恆星爆炸成超新星時，這兩顆恆星的關聯可能會以更加劇烈的方式結束。
研究人員結合 1955 年至 2009 年的影像，計算出恆星 SDSS J1128 相對於其背後恆星背景的運動方式，並將其與它遠離地球的速度相結合，以估計其在銀河系中的整體 3D 運動。紅色圓圈顯示了恆星在沒有運動的情況下的預期位置。點選影像放大。
圖片來源：加州大學聖克魯茲分校
確鑿的證據
SDSS J1128 最初引起研究人員的注意是因為它以多快的速度 遠離 地球，研究人員根據它在第一次測量中發出的光波長的扭曲計算出這一速度。他們隨後於 2015 年 4 月使用夏威夷的 凱克天文臺 測量了這顆恆星，發現它仍然以大致相同的速度遠離。
但不僅如此：在檢視多年來（最早的是 1955 年）的調查中恆星的位置後，研究團隊意識到它也在天空中明顯地掃過，而不僅僅是遠離地球。這暗示這顆恆星較暗且距離較近，而不是遙遠且非常明亮。
研究人員知道，恆星可以透過圍繞銀河系中心的超大質量 黑洞 旋轉來獲得驚人的速度，因此這是對這顆恆星高速的最初可能解釋之一。但是，一旦合作者計算出它的大概位置——在 3,000 到 10,000 光年之外——並將其速度與星系中心進行比較，就很明顯這顆恆星不在那種型別的軌道上。
“即使我們沒有一個確切的數字，我們也可以理解它最有可能在做什麼，”普蘭特說。“我們可以排除[…]某些不可能的運動，這讓我們得出結論，它不是來自星系中心，這是我們想要回答的主要問題之一，也讓我們得出結論，它與星系束縛在一起，但它在一個非常偏心的軌道上。”
因此，他們轉向了超新星的可能性。研究人員表示，其他恆星的速度 偶爾 也歸因於超新星的驅動力，但證據尚無定論。
馬爾貢說：“這件事有一系列不同的確鑿證據指向那個證據。” “這就是科幻小說的來源：你有一顆平靜的恆星過著自己的生活，它的伴星‘砰’的一聲完全摧毀了自己，並將這顆恆星像炮彈一樣射出，”他補充道。“我們正在推進將其作為該[情景]的候選者。” [超新星照片：恆星爆炸的精彩影像]
並非孤身一顆
為了更多地瞭解這顆高速恆星，研究人員可以進行後續測量，以檢查它遠離地球的速度的微小變化，以及更多關於其化學成分的資訊。研究人員表示，最終，像歐洲的 星系測繪蓋亞任務 這樣的專案可以提供更精確的關於恆星位置的資料，如果它在衛星的視野範圍內。
這顆恆星是研究人員發現的少數具有這種極端運動的候選者之一——它相對於地球的速度是這群恆星中最快的，但當在整個星系的背景下測量時，其他恆星可能會證明更快。比較所有這些“炮彈”恆星的特徵可能有助於鞏固超新星的解釋，或提出另一種機制。
馬爾貢說：“這是一顆超高速恆星這一事實不會消失。” “解釋可能會改變。”
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