
地理学家发现了一颗有史以来在银河系中观测到的运动最快的主序星。它正在以惊人的1700公里每秒的速度飞离银河系中心。
这也使得它成为地理学家能够确以为由银河系中心被甩出的恒星,它或许因为和一个超级黑洞的相互效果而被弹出,即大人马座A*(Sgr A*)中的黑洞。(后续文章中举例这个黑洞又被称为中等质量的黑洞)
图解:坐落M87中心的超大质量黑洞,推估质量达太阳的数十亿倍。这是人类史上第一张直接对黑洞观测的地理印象,由事情视界望远镜所拍照,发表于2019年4月10日。
‘事实上,咱们发现这颗恒星是个意外’麦考瑞大学的地理学家丹尼尔·朱克对科学预警杂志说。
‘咱们其时正在进行一次称为S5的测绘。。。观测被银河系的潮汐力拉扯碎的星团和矮星系构成的恒星流中的恒星。’
依据朱克的说法,恒星的光谱能够告知咱们它们的温度,成分,年纪以及它们朝向或远离咱们运转的速度(即视向速度)。
‘作为一个隶属项目,卡内基·梅隆大学的谢尔盖·科波索夫教授对S5 测绘所得到的光谱做多元化的剖析,寻觅其间高视向速度的恒星;他惊奇地发现他命名为S5-HVS1的这颗恒星正在以超越1000公里/秒的速度远离咱们!’
图解:大麦哲伦云面前的黑洞(中心)的模仿视图。请留意引力透镜效应,然后发生两个扩大,以星云最高处歪曲的视界。银河系星盘呈现在顶部,歪曲成一个弧形。
后续的观测和核算证明晰这一成果,并得到了难以置信的1700公里/秒的速度。
S5-HVS1十分值得研讨。它是一颗主序星,即星核仍在进行氢核聚变的‘活着’的恒星;事实上,它还很年青,约5亿年,而他的生命周期被估量为10亿年。
这是一颗质量约为太阳的2.35倍,正在亮堂地发光的A类恒星。这使得它称为了这类飞驰的恒星,也被称为极高速恒星或HSV中乖僻的一员。
因为依据2015年的一项研讨,地理学家在主序星中所观测到的HSV大部分为O类和B类恒星:这类恒星火热,巨大且短寿,一般寿数不会超越几千万年。
极高速恒星中也有‘逝世’了的恒星,即中子星。在S5-HSV1之前的速度纪录坚持者RX J0822-4300在2006年被核算出的速度超越了1500公里/秒。
这项研讨以为,S5-HVS1的速度或许远低于之前的核算值,但无论怎么,运转速度更快的逝世恒星于上一年被观测到:有两颗白矮星的速度到达了2200公里每秒。
但关于极高速的逝世恒星,它们有比较清晰的构成原因:当一颗濒死的恒星变为超新星,其爆破或许是不对称的,使得恒星向一个方向获得惊人的速度。对那两颗白矮星来说,人们以为两颗恒星对向地爆破为它们的构成原因。
在S5-HVS1被发现之前(它的速度还需求进一步检查和证明),US708是当时银河系中所知的,不行怀疑的最快的主序星,它的运转速度为1200公里每小时。US708是一颗O类恒星,S5-HVS1的发现打破了它的纪录。
但假如没有爆破的效果,主序星是怎么到达如此之高的速度呢?这是黑洞的效果呈现的时分了。
地理学家以为,迄今为止发现的极高速主序星或许是三恒星体系中恒星相互效果的成果,而且其间一颗恒星是黑洞,其他两颗为双星体系的恒星。
‘三恒星体系中恒星和黑洞的相互效果将不行避免地把恒星抛出星系,’哈佛史密森地理物理中心的地理学家沃伦·布朗在2015年写道。
‘因为恒星的体积是有限的,只要一个大质量、高密度的物体能够与恒星效果并将其加快到1000公里每小时。’
S5-HVS1间隔地球大约29000光年,以它移动的速度,能够得出它在约4800万年前在一股强壮的力的效果下脱离了银河系中心。
‘咱们推算出的S5-HVS1的轨迹模型中,它的初始速度和它当时运转的速度十分挨近-大约为1800公里每小时,’朱克说道。
‘使它加快到这个速度需求约6×10^42焦耳的动能转化-举个比方,相同的能量将满足使地球加快到0.997倍光速!’
自那开端,它便一直在飞速地穿越太空-但它怎么得到高速的真实原因还不很清楚。
依据文献,这样的三恒星效果的呈现需求一颗恒星质量较小,小于太阳的质量,一起与S5-HVS1时刻短地处于双星轨迹上-约3-40天。
尽管这样的双星体系十分稀有,但仍是有或许的。几百万年前的吸积事情或许触发了银河系中心的恒星的构成,并构成了S5-HVS1双星体系。它的轨迹奇特地能够与这些恒星盘衔接,这也表明晰它是自那里构成的。
‘根本的原理是(也被称为希尔斯机制)是当一个双星体系(两颗恒星相互盘绕互相)挨近一个超大质量黑洞,其间一颗恒星被黑洞的引力捕获,’朱克解释道。
‘当被捕获的恒星进入盘绕黑洞的轨迹时,另一颗将被以高速抛入太空中-当黑洞的质量为太阳的几百万倍时,被抛出的恒星的速度能够到达1000公里每秒或更高。’
但还存在其它的S5-HSV1的构成方法,比方银河系中心的一个中等质量的黑洞在几百万年前融入大人马座A*时。其运动中止的最终阶段发生的动态冲突或许将一些恒星抛离银河系中心
尽管这些事情都还根本上没有依据,它们仍是能够以找寻其它和S5-HVS1在同一时刻段被抛出的极高速恒星的方法来被研讨。
关于恒星,咱们还有更多的常识需求探究。2021年底将会有新的盖亚数据发布-一项以史上最高精度和细节制作银河系三维地图的项目。
图解:人马座A*(中心)与两个光回波(圈内)
‘进一步对恒星的调查,特别是下一期盖亚数据的发布,将使得咱们咱们能够以更高的精度测算恒星的三维方位和速度,然后更好地测算轨迹模型。这将使咱们能精确地找到恒星来历的方位。’朱克说道
‘此外,更多的HVS的发现将给咱们一些银河系中心的活动的概念,并使咱们更好地了解银河系和形状与物质散布。’
相关常识延伸阅览
恒星运动学是研讨恒星的运动但无须了解它们怎么获得运动原因的学门。这不同于恒星动力学,它有必要考虑到引力的效应。一颗恒星相关于太阳的运动,能够供给有用的资讯,包含恒星的来历和年纪,以及所绕行星系的结构和演化。
图解:这4颗速逃星如犁田般的经过密布的星际气体区域发生弓形波和伴随着亮堂气体的尾迹。美国国家航空航天局运用哈伯太空望远镜的先进巡天相机在2005年10月至2006年8月发现14颗年青速逃星。
在地理学,现已广泛的承受恒星诞生于被称为恒星育婴室的分子云内。在这样的云气内构成的恒星会组成稀有打至数千颗恒星的分散星团。这种星团会跟着时刻而溃散,别离的恒星将集合成为另一种称为星协的恒星集团。假如这些剩余的恒星经过一些相干的组合在星系中一起漂流,它们就会被称为移动星群。
参考资料
1.WJ百科全书
2.地理学名词
3. sciencealert- MICHELLE STARR-然
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