速逃星被“弹球游戏”驱逐 时速40万公里逃命

时间:2021-06-21 16:44 阅读:

  据国外媒体报道,日前,哈勃望远镜观测到一颗超大质量速逃星(runaway star)以40万公里每小时的速度从邻近的“恒星托儿所”逃逸,它的惊人逃逸速度很可能是由于超大质量同伴的“弹球游戏”或者超新星爆炸驱逐形成的。哈勃望远镜宇宙起源光谱仪(COS)等三个观测来源暗示这颗速逃星来自距离其375光年的大型恒星团——R136。

  这颗无家可归的速逃星现处于“30多拉杜斯云翳”边缘,这里是邻近大麦哲伦星云中嘈杂的恒星滋生地。这项研究发现证实了30多拉杜斯云翳中存在着许多超大质量恒星,该云翳是研究超重恒星的独特实验室。30多拉杜斯云翳也被称为“狼蛛云翳”,距离地球大约17万光年。R136恒星团就栖息在30多拉杜斯云翳中心区域,该恒星团所包含的几颗质量是太阳100多倍的恒星。这项观测有助于洞察超大质量恒星团是如何运行的。

  美国巴尔的摩市太空望远镜协会的诺兰-沃尔伯恩(Nolan Walborn)说:“这项研究之所以吸引人就在于曾经理论上预测的非常密集、超大质量恒星团的动态变化,现在首次在宇宙区域直观地观测到。过去半个世纪以来,很少观测到超大质量速逃星存在于较小的猎户星云团中,这是近期第一次证实超大质量年轻恒星团中存在着速逃星。”速逃星形成时有自己的“同伴”,一颗速逃星在超大质量密集恒星团中可能还存在一至两个较重的同伴,它之所以以惊人的速度逃逸,是在恒星弹球游戏中被弹出,或者在二元制恒星体系超新星爆炸中被另一颗更大质量的恒星驱逐。

  哈勃望远镜宇宙起源光谱仪(COS)研究小组成员丹尼-伦农(Danny Lennon)说:“R136是非常年轻的恒星团,其内部的超大质量恒星不可能以超新星的形式爆炸,这暗示着观测到的这颗速逃星肯定是在其它较大质量恒星的动态交互作用下被驱逐的。”据悉,这支速逃星研究小组是由英国爱丁堡天文观测台的克莉丝-埃文斯(Chris Evans)领导的,该研究报告发表在5月10日出版的《天体物理学期刊快报》上。

  自2006年,英国伦敦大学院天文学家伊恩-豪沃思(Ian Howarth)带领的研究小组就曾对这颗速逃星进行了观测研究,他们发现速逃星与另一颗超大质量炽热蓝白恒星并不匹配,它们远离通常所发现的任何恒星团。

  当天文学家使用该恒星作为宇宙起源光谱仪的校准对象时出乎意料地发现了另一个重要线索,他们发现这颗任性的恒星释放出猛烈的带电粒子,这是迄今发现最强大的恒星风之一,清晰的迹象显示这颗超大质量恒星的质量可能是太阳的90倍。因此,它也应当是一颗非常年轻的恒星,大约存在了100-200万年,超大质量恒星仅能存活数百万年。

  通过哈勃望远镜图片档案筛选,天文学家发现另一个重要的线索。1995年2号广域行星相机拍摄的该恒星光学图像显示这颗恒星的末端有一个呈蛋壳状宇宙空洞。空洞的发光边缘在恒星后端延伸,指向30多拉杜斯云翳方向。

  欧洲南方天文台甚大望远镜(VLT)的另一项分光镜研究显示,该恒星的速度恒久不变,并不是二元恒星体系轨道运行的结果。它的速度与其恒星周围的运动完全不一致,清晰的证据显示它是一颗速逃星。这项研究同时证实了所观测到的速逃光线来自一颗单独的超大质量恒星,而不是两颗较低质量恒星的结合光线。此外,这项观测还确定这颗速逃星比太阳炽热10倍,其温度与大质量星体相符。

  甚大望远镜观测研究是VLT-FLAMES狼蛛勘测计划的一部分,该观测研究是由埃文斯带领的一支国际研究小组进行的,他们的观测范围覆盖了30多拉杜斯云翳中900多颗恒星。

  这颗速逃星不可能是该宇宙区域中唯一的速逃星,此前曾在30多拉杜斯云翳边缘观测发现两颗超炽热大质量恒星。天文学家猜测这两颗恒星也是被驱逐逃逸的,他们计划对这两颗恒星进行详细分析,以确定是否30多拉杜斯云翳释放大质量速逃星至周围的邻近区域。

  研究小组成员保罗-克劳瑟(Paul Crowther)称,这颗任性的速逃星可能仍持续这种流离生活,最终它将以超新星爆炸的形式结束生命,最后的残骸将形成一个黑洞。