什么东西“踢”了这颗以每小时130万英里竞速穿越银河系的超高速恒星（视频）

By Robert Lea

published 15 hours ago

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    如果你被一个贪婪的吸血鬼恒星袭击或者处在掉进两个决斗黑洞的风险中，你应该可能的逃跑！

    这些可怕的场景之一可能对发送一颗低质量恒星以一个惊人的每小时百万英里（每小时160万公里）跑过银河系是负责的。这比音速大约快了 1500 倍。

    这颗恒星被命名为CWISE J124909+362116.0（J1249+36），最初被“后院世界：行星9”项目的公民科学志愿者探测到，他们正在探索由美国宇航局的宽视场红外勘查探测器（WISE）使命在几乎十五年时间过程收集的大量数据。J1249+36立即的鹤立鸡群，因为它的巨大的特别的130万英里/小时（210万公里/小时），这几乎快的是太阳在它的围绕银河系中心轨道上速度的三倍。事实上，这颗“超高速”恒星的速度是如此之快以至于它很可能完全逃离我们的银河系。

    为破解这颗超高速恒星的秘密，加州大学圣地亚哥分校天文学和天体物理学教授亚当·布尔加瑟（Adam Burgasser）转向夏威夷莫纳基亚的WM凯克天文台，目标是来观察它的红外光谱。

    这项调查揭示了这颗恒星属于银河系中最古老的一类恒星：L亚矮星。这些恒星非常罕见的和引人注目的，因为它们的高度低的质量和相对凉的温度。

    该团队的光谱数据与一组特别的被创造来研究L亚矮星的新大气模型相结合。这揭示了J1249+36的穿过银河系的位置和速度。布尔加瑟在一份声明中说，“这是消息来源变得非常有趣的地方，它的速度和轨迹表明了它正在足够快的移动，潜在的逃离银河系”。

    问题是是什么发射了这颗亚矮星走上它的快速逃逸轨道的？好吧，这把我们带到我们的两个嫌疑上。

这颗恒星是从一颗白矮星吸血鬼跑的吗？

    在用来解释J1249+36的超高速性质的第一种场景中，布尔加瑟及其同事假设了这颗低质量恒星从前是一种叫一个白矮星的“死的”恒星的恒星伴星。

    当比像太阳一样的更小恒星耗尽它们核的氢供应时白矮星被诞生。当这种情况发生时，一颗恒星的核聚变停止。这切断支持恒星抵抗它自己引力的向内压力的能量向外流。虽然这结束像太阳一样孤独、孤立的恒星的生命，但是，双星系统中的白矮星能通过自相残杀吃食从一个附近的“捐主”恒星剥离的恒星物质从坟墓返回。

    这种物质堆积在白矮星上直到恒星残骸的质量超过太阳质量的1.4倍左右的钱德拉塞卡极限为止，超过这个极限恒星能成超新星。这造成一种彻底的湮灭白矮星的叫“Ia型超新星”的宇宙爆炸。

一幅插图显示一颗白矮星随它吃食在一颗伴星上开始来爆发。(Image credit: Robert Lea (created with Canva))

    布尔加瑟解释说，“在这种超新星中，白矮星被彻底的摧毁，因此它的同伴被释放并以它最初正在移动的轨道速度飞走，再加上来自超新星爆炸的一点点踢，我们的计算表明这种场景起作用的。然而，白矮星已经不再在那里了，可能发生在几百万年前的爆炸残余物已经消散，因此我们没有明确的这是它的起源的证据”。

双黑洞可能有某些与它要做的事情吗？

    由该团队考虑的第二种场景是看这颗超高速恒星在一个球状星团中开始生命，球状星团是一个被引力束缚在一起的密集和紧凑的恒星群。这些球形星团能包含从数万到数百万颗恒星的任何。

    这些恒星被朝球状星团的中心集中，在那里科学家理论化也潜伏着不同质量的黑洞。这些黑洞能来一起聚集并形成擅长将任何冒险离它们太近的恒星发射出它们的家系统的双。

    加州大学圣地亚哥分校天文学和天体物理学系即将上任的助理教授凯尔·克雷默说，“当一颗恒星遭遇一个黑洞双时这种三体相互作用的复杂动力学能将那个恒星径直从球状星团抛出”。

一个密的被包的球状星团在它的中心可能有一对双黑洞。 (Image credit: NASA, ESA, ESA/Hubble, Roger Cohen (RU))

    由克雷默生成的仿真揭示了在罕见的案例中，这种相互作用能将一个低质量亚矮星踢出一个球状星团，并将它们放在类似于与J1249 + 36观测到的轨迹上。

    该团队还将这颗超高速恒星的轨迹追溯回到一个极端拥挤的太空区域，这可能真的是目前未被发现的球状星团的一个位置 - 或者，也许。不止一个。

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    该团队现在将观察J1249 + 36的元素组成，试图来确定这些甩场景中哪种是正确的。成分可能是起源的一个可能表明，因为当白矮星“成新星”时，它们污染它们踢走的恒星。除此之外，在球状星团中诞生的恒星有分明的化学成分

    无论这颗恒星的起源是什么，它的发现为科学家提供来调查作为整体的超高速恒星的独特机会。这一切都非常酷。

    布尔加瑟周一（6月10日）在威斯康星州麦迪逊举行的美国天文学会（AAS）第244届全国会议期间的新闻发布会上提交了该团队的结果。