超高速恒星从银河系卫星星系大麦哲伦星云中逃逸时的示意图。 （图片来源：ESO）
文：莫心海
据太空网2023年6月18日报导。天文学家发现六颗失控恒星正在银河系中狂奔。两颗超高速恒星，分别命名为 J0927 和 J1235，分别以每小时 510 万英里（每秒 2,285 公里）和每小时 380 万英里（每秒 1,694 公里）的速度行进。其速度比以往任何此类天体都要快。以这样的速度，一个物体可以在一小时内绕地球 694 圈。
其他四颗星在速度方面也不逊色，均以超过每小时 220 万英里（每秒 1,000 公里）的速度行驶。这些恒星的速度都超过了银河系逃逸速度（每小时 120 万英里）。
“这些恒星非同寻常，因为它们在银河系中的行进速度比普通恒星快得多。因为它们比银河逃逸速度快，它们最终会逃出银河系达到星系际空间，”团队负责人和哈佛/史密森尼天体物理中心研究员卡里姆·埃尔.巴德里（Kareem El-Badry）告诉太空网。
研究团队认为，这四颗恒星令人难以置信的速度可能是它们被称为 Ia 型超新星的特殊类型宇宙爆炸发射的结果。这也给了他们异常高的表面温度，这让团队感到惊讶。“它们也比普通恒星热得多—— 可能是它们不寻常的形成历史的结果，其中包括一颗超新星在它们旁边爆炸！”天体物理学家解释道。
Ia 型超新星出现在包含被称为白矮星的恒星残余物的双星系统中，白矮星是像太阳这样的恒星死亡时形成的，以来自伴星的物质为食。
白矮星 — 也被称为“退化恒星” — 由于恒星核心坍缩而产生，其密度大的令人难以置信，其质量约为太阳质量，被挤压在地球大小的球体里，但它们的质量还不足以跨越所谓的钱德拉塞卡（Chandrasekhar） 极限 — 恒星达到触发“正常”超新星并在其死亡时产生中子星甚至黑洞的质量。
虽然任何超新星都会释放出足够的能量来创造失控的恒星，但该团队认为可能需要更猛烈和更强大的超新星才能将这些恒星加速到超高速状态。这些特殊的爆炸被称为“氦点燃的剧烈合并”或“动态驱动的双简并双爆”，这个绰号缩写为 D6 超新星。
当白矮星从其伴星的外层剥离氦而不是氢时，就会发生 D6 超新星，这被认为是另一颗白矮星（因此双简并）。这导致了第二次大爆炸（因此是双爆炸），结果伴星白矮星被作为超高速失控恒星发射出来。
“失控恒星的组成非常不寻常，”埃尔.巴德里解释道。 “银河系中几乎所有恒星的大气层主要由氢和氦组成，但这些天体根本不含氢或氦，主要由碳和氧组成。”
这表明这些失控的恒星是退化的白矮星，并进一步支持了它们被 D⁶ 超新星爆炸到极端速度的想法。
埃尔.巴德里和他的同事使用 Ia 型标准烛光的标准光输出来计算失控恒星的发射速率。他们发现超高速恒星的产生速率与 Ia 型超新星的产生速率一致，表明其中许多事件可能是 D6 爆炸。
这使他们得出结论，宇宙中大量这些超高速逃逸恒星尚未被发现。
尽管它们在银河系内，但这些失控恒星的速度都超过每小时 220 万英里（每秒 1000 公里），有一天它们将离开我们的银河系, 因为它们的速度超过了银河系的逃逸速度（约为每小时 120 万英里，或每秒 550 公里）。该团队认为它们不会是银河系发射的第一批恒星。
埃尔.巴德里 和他的合著者写道：“如果 Ia 型超新星的很大一部分产生一颗 D6 星，那么银河系可能已经将超过 1000 万颗超新星发射到星际空间。”
当然，就像我们的银河系向它的邻居发射超高速恒星一样，埃尔.巴德里领导的研究人员认为其他星系也一直在向我们发射超高速恒星。他们说，这意味着应该有大量暗淡的失控恒星从银河系本地星系群中发射出来，在太阳系附近飞驰穿过我们的银河系。
参考资料：
https://www.space.com/fastest-runaway-stars-milky-way
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来源:正见网
