超高速恒星向我们揭露了黑洞和超新星的秘密

发布时间：2023-03-27 12:49:16 所属栏目：外闻来源：

导读：超高速恒星（HVS）绝对是名副其实的，它的运行速度为每秒数千公里，或光速的几分之一(相对论速度)。这些“速度恶魔”被认为是星系或黑洞合并的结果，将球状星团踢出成员，或者双星对，当一颗恒星变成超新星

超高速恒星（HVS）绝对是名副其实的，它的运行速度为每秒数千公里，或光速的几分之一(相对论速度)。这些“速度恶魔”被认为是星系或黑洞合并的结果，将球状星团踢出成员，或者双星对，当一颗恒星变成超新星时，另一颗恒星则被踢出。偶尔，这些恒星的速度足以逃离我们的星系（在某些情况下）还会带着它们的星系一起飞行。这将会对我们关于生命如何在宇宙中分布的理论，产生重大影响。

在我们的银河系中有成千上万颗这样的恒星，追踪它们已经成为前沿天体测量任务的任务（比如欧洲航天局的盖亚天文台）。在之前的研究中，天文学家认为这些恒星可以用来确定银河系的质量。在荷兰莱顿大学最近的一项研究中，博士候选人弗雷泽·埃文斯（Fraser Evans）展示了如何利用 HVS 的数据来探索我们宇宙中最极端物体的奥秘——超大质量黑洞（SMBHs）和由大质量恒星组成的剧烈超新星。

这项名为“远离家乡：银河系中速度最快的恒星的科学开发”的研究是由弗雷泽·埃文斯进行的，作为他博士论文的一部分。这包括使用盖亚天文台获得的数据，该天文台绘制了银河系中超过20亿颗恒星，创建了有史以来最大的天体3D目录。埃文斯利用这一点进行了计算机模拟，其中数百万颗恒星被喷射出银河系，以更好地了解它们的起源（以及它们的速度来自何处）。

回顾一下，所有恒星都以平均100公里/秒的速度围绕银河系中心运行。使 HVS 变得与众不同的是，它们的速度远远超过其他恒星，有时甚至达到逃逸速度。1988年，天文学家、洛斯阿拉莫斯国家实验室研究员杰克·g·希尔斯（Jack G. Hills）首次预测了 HVS 的存在，但一直到2005年才首次发现。多亏了盖亚这样的天文台和大型巡天望远镜，天文学家从那时起已经发现了1000多个HVS。

尽管如此，关于 HVS 最有可能起源于哪里，以及是什么机制赋予了它们惊人的速度，仍然存在许多悬而未决的问题。尽管埃文斯小时候并没有成为天文学家的雄心壮志，但他的学习和研究让他对超高速恒星着迷。“它们是如此酷的东西。每秒一千公里是非常快的。[你可以在一分钟内环游世界，”他最近在接受莱顿大学采访时说。“它们还讲述了我们所了解的关于宇宙发展过程,关于这个过程我们虽然知之甚少,但还有很多有待我们去探索。”

迄今为止，研究的大多数 HVS 都被认为起源于银河系中心附近，那里有更大、更紧密结合的恒星群。此外，这些恒星中的许多，都受到银河系中心超大质量黑洞人马座A*的引力束缚。但天文学家也发现了起源于球状星团和麦哲伦云的快速移动的恒星，这暗示了可能是各种机制造成的。对此，弗雷泽·埃文斯解释说：

“我们可以相当肯定地假设，现在发现的一些超高速恒星。我们在大麦哲伦星云（LMC）中也看到了类似的效果，我们有理由相信另一个星系也包含黑洞。”并且可能存在一个类似的超高速恒星。这些发现表明，我们的银河系中可能存在一个超高速恒星系统。

“在我们的银河系中，变成超新星的恒星非常罕见，而且这一事件非常短暂，很难测量。除此之外，人马座A*周围有太多的恒星和尘埃，我们无法准确地看到那里发生了什么。一些超高速恒星在太空中可见的地方飞行，可以告诉我们更多关于它们来自哪里的信息。”

在这方面，HVS的研究将通过观察黑洞对周围环境的影响，来建立在研究黑洞的悠久历史之上。除此之外，它们还可以提供对极其强大但短暂的瞬变现象（即超新星）的洞察。随着HVS的发现速度之快,可以提供大量样本用于研究,这可能意味着它在不久的将来能够获得令人振奋的科学回报。

（编辑：汽车网）

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