银河系中已知最快的恒星正在飞出银河系,新的研究表明,是超新星给了它“一脚”。
这颗失控的恒星US 708,正以每秒7456英里(12000公里/秒)的速度飞行——也就是每小时2600万英里(4300万公里/小时)——根据这项新的研究,这使其成为天文学家有史以来在银河系中观测到的最快恒星。它的速度将使其逃脱银河系的引力,并最终进入星系际空间。一段美国宇航局的动画展示了超高速恒星在恒星爆炸后被抛射出去,开始了在银河系中的流浪飞行。
研究人员表示,大多数其他移动速度快到足以飞出银河系的恒星,被认为是银河系中心的巨型黑洞抛射出去的。US 708是第一颗具有不同起源故事的恒星,新的研究表明,它的生命是奇怪而混乱的。[十大恒星谜团]
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走了!
我们的太阳和银河系中数百万颗恒星中的大多数,都以平缓的速度集体绕着银河系中心运行:我们的太阳以每秒约125英里,或每小时45万英里的速度运动。
但是有一类被称为超高速恒星,或HVSs,它们以足够高的速度运动,可以逃脱银河系的引力。
到目前为止,这些超高速恒星中最快的速度大约为每小时200万英里。但US 708的移动速度超过每小时2600万英里。
“它明显快得多,”欧洲南方天文台的博士后研究员、新研究的合著者斯蒂芬·盖尔说。
盖尔和一些同事在2005年首次发现了UB 708。在新的研究中,他和他的合著者能够通过使用当前和存档的数据,并观察它在总共约70年时间内的运动变化来测量这颗恒星的速度。
银河系中心的巨型黑洞具有引力能力,可以将恒星以单程的方式甩出,许多其他超高速恒星也被认为起源于那里。但是新的研究表明,US 708的旅程并不是从银河系中心附近开始的。
根据其他线索,科学家们说,当它的路径改变时,它可能正在绕着另一颗恒星运行。US 708和它的伴星可能以非常快的速度彼此环绕运行,它们之间的距离非常小。这颗邻近恒星爆炸成一颗超新星并被完全摧毁。US 708突然失去了将其保持在同一位置的引力束缚,所有这些旋转速度和能量然后突然开始沿直线运动。
“这就像你乘坐一个旋转秋千,你用链条连接着,然后你切断链条——然后你就从旋转秋千上飞走了,”盖尔说。“在这种情况下,旋转秋千爆炸了。” [恒星爆炸比太阳亮1000亿倍]
一颗恒星不平凡的生命
研究人员无法回到过去,看看US 708在被设定为当前轨道之前发生了什么。但是他们需要的线索在恒星的物理特征和当前行为中。
速度不是US 708与其他超高速恒星不同的唯一因素。在2014年之前,所有检测到的HVSs都是主序星,类似于我们的太阳。在那一年年初,发现了一组更大的超高速恒星(这些恒星似乎也起源于远离银河系中心的地方)。但US 708不是主序星,而且它不大;它被称为热亚矮星。
正如它们的名称所示,热亚矮星很小,但具有非常高的温度,这表明它们曾经更大。US 708目前的质量大约是太阳的一半,但研究人员说,它在早期的生命中可能是一颗红巨星,质量是太阳的两到三倍。这颗红巨星的外层氢可能被另一颗附近的恒星虹吸走了,留下了一颗主要由氦组成的小型亚矮星。
这颗蚕食的邻居恒星很可能是一颗白矮星:一颗不再燃烧燃料的坍缩恒星。在它吃掉US 708的外层氢之后,它开始从US 708吸走氦,这最终导致了它的灭亡。
氦是一种高度易燃的气体,随着白矮星吞噬越来越多的这种物质,在其表面稳定地形成了一个厚厚的、热的层,氦气被点燃。理论表明,氦的这种积累和点燃然后启动了恒星内部碳的燃烧,这可以触发整个恒星的毁灭,就像1a型超新星爆炸一样。
“白矮星被彻底摧毁了,”盖尔说。
再一次,白矮星的消失使US 708走上了飞出银河系的道路。他说,爆炸本身可能对这颗恒星离开系统几乎没有贡献能量。
“这可能是一颗恒星最戏剧性的生命故事之一,”盖尔说。“这颗恒星经历了很多。”
研究人员无法确定US 708是否来自1a型超新星爆发的区域。盖尔说,这种事件的残余物早已消失。但是这颗恒星的物理特性使他们得出了这个结论:US 708是一个主要由氦组成的热亚矮星,并且它旋转速度非常快(这可能是它与白矮星的近距离轨道的结果)。
盖尔和他的同事说,研究更多像US 708这样的恒星,可以提供关于1a型超新星如何形成的信息。科学家们利用这些明亮的光点来测量宇宙中的巨大距离,因此更好地了解它们可以影响天文学的许多领域。
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