天文學家發現六顆恆星正以不可思議的高速度穿過銀河系

據太空網2023年6月18日報導。天文學家發現六顆失控恆星正在銀河系中狂奔。兩顆超高速恆星，分別命名為J0927 和J1235，分別以每小時510 萬英里（每秒2,285 公里）和每小時380 萬英里（每秒1,694 公里）的速度行進。其速度比以往任何此類天體都要快。以這樣的速度，一個物體可以在一小時內繞地球694 圈。

其他四顆星在速度方面也不遜色，均以超過每小時220 萬英里（每秒1,000 公里）的速度行駛。這些恆星的速度都超過了銀河系逃逸速度（每小時120 萬英里）。

“這些恆星非同尋常，因為它們在銀河系中的行進速度比普通恆星快得多。因為它們比銀河逃逸速度快，它們最終會逃出銀河系達到星系際空間，”團隊負責人和哈佛/史密森尼天體物理中心研究員卡里姆·埃爾.巴德里（Kareem El-Badry）告訴太空網。

研究團隊認為，這四顆恆星令人難以置信的速度可能是它們被稱為Ia 型超新星的特殊類型宇宙爆炸發射的結果。這也給了他們異常高的表面溫度，這讓團隊感到驚訝。 “它們也比普通恆星熱得多—— 可能是它們不尋常的形成歷史的結果，其中包括一顆超新星在它們旁邊爆炸！”天體物理學家解釋道。

Ia 型超新星出現在包含被稱為白矮星的恆星殘餘物的雙星系統中，白矮星是像太陽這樣的恆星死亡時形成的，以來自伴星的物質為食。

白矮星— 也被稱為“退化恆星” — 由於恆星核心坍縮而產生，其密度大的令人難以置信，其質量約為太陽質量，被擠壓在地球大小的球體裡，但它們的質量還不足以跨越所謂的錢德拉塞卡（Chandrasekhar） 極限— 恆星達到觸發“正常”超新星並在其死亡時產生中子星甚至黑洞的質量。

雖然任何超新星都會釋放出足夠的能量來創造失控的恆星，但該團隊認為可能需要更猛烈和更強大的超新星才能將這些恆星加速到超高速狀態。這些特殊的爆炸被稱為“氦點燃的劇烈合併”或“動態驅動的雙簡併雙爆”，這個綽號縮寫為D6 超新星。

當白矮星從其伴星的外層剝離氦而不是氫時，就會發生D6 超新星，這被認為是另一顆白矮星（因此雙簡併）。這導致了第二次大爆炸（因此是雙爆炸），結果伴星白矮星被作為超高速失控恆星發射出來。

“失控恆星的組成非常不尋常，”埃爾.巴德里解釋道。 “銀河系中幾乎所有恆星的大氣層主要由氫和氦組成，但這些天體根本不含氫或氦，主要由碳和氧組成。”

這表明這些失控的恆星是退化的白矮星，並進一步支持了它們被D⁶ 超新星爆炸到極端速度的想法。

埃爾.巴德里和他的同事使用Ia 型標準燭光的標準光輸出來計算失控恆星的發射速率。他們發現超高速恆星的產生速率與Ia 型超新星的產生速率一致，表明其中許多事件可能是D6 爆炸。

這使他們得出結論，宇宙中大量這些超高速逃逸恆星尚未被發現。

儘管它們在銀河系內，但這些失控恆星的速度都超過每小時220 萬英里（每秒1000 公里），有一天它們將離開我們的銀河系, 因為它們的速度超過了銀河系的逃逸速度（約為每小時120 萬英里，或每秒550 公里）。該團隊認為它們不會是銀河係發射的第一批恆星。

埃爾.巴德里和他的合著者寫道：“如果Ia 型超新星的很大一部分產生一顆D6 星，那麼銀河係可能已經將超過1000 萬顆超新星發射到星際空間。”

超高速恆星從銀河系衛星星系大麥哲倫星雲中逃逸時的示意圖。 （圖片來源：ESO）

參考資料：
https://www.space.com/fastest-runaway-stars-milky-way