我们的太阳系大约每2.1亿年绕银河系中心运行一周,以大约每秒240公里的速度巡航——这是一个惊人的速度,我们感觉不到,因为整个系统以相同的恒定速度移动。但一项新的研究表明,与我们星系中的一个系统相比,我们简直是宇宙中的慢郎中,这个系统的速度不知何故被抛到了每秒541公里,使其成为已知速度最快的行星系统。
“这个速度非常高,有点令人震惊,”马里兰大学天体物理学家肖恩·特里说,他是这项研究的主要作者,该研究已发布在预印本服务器arXiv.org上,并已提交给《天体物理学杂志》。它引入了“关于这类系统生存能力的一系列问题”。
这个银河系速度之星似乎以一颗比我们的太阳更小更暗的红矮星为中心。它距离地球约24,500光年,距离我们星系的中心约1,500光年。天文学家在2011年名为MOA-2011-BLG-262的“微引力透镜”事件之后发现了这颗恒星和一颗疑似伴随行星,当时该系统从一颗背景恒星前面经过,并扭曲了后者的光线。
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特里和他的同事于2021年在夏威夷的W. M. 凯克天文台再次观测了该系统。他们发现,其已知的行星很可能是一颗气体巨星,质量约为地球的29倍,它在其恒星周围的轨道距离介于金星和地球绕太阳运行的距离之间。(该系统可能还有未被发现的行星。)研究人员还绘制了该系统在2021年数据中的位置相对于大约十年前的位置,揭示了它的运行速度有多快。
这个速度表明它可能是一个超高速恒星系统,这是一类罕见的恒星天体的例子,它们的速度因过去与其他恒星引力的遭遇而加快——甚至是被我们星系中心的超大质量黑洞的引力弹弓效应加速。这些天体的运行速度超过每秒500公里,而已知速度最快的一个以每秒超过2,000公里的速度飞驰。“这是恒星中一个非常奇特的子集,”特里说,他估计这项研究中的系统在经历了自己的剧烈遭遇后,速度提高了一倍以上。他指出,以前没有发现过带有行星的超高速恒星。
美国宇航局系外行星科学研究所的杰西·克里斯蒂安森说,该系统为了解我们星系中心恒星密集区域存在什么样的世界提供了线索。她说,我们不知道处于银河系隆起中是否“会影响形成的行星系统类型”。
这个高速系统的已知行星轨道远离红矮星周围的区域,在红矮星周围,液态水(以及我们所知的生命)可能在表面持续存在。但特里说,它的存在表明,行星可以在恒星被加速到极高速度时发生的“有些混乱的相互作用”中幸存下来。“这可能会开启一项关于围绕超高速恒星的行星的起源和演化的新研究,”他补充道。