每秒1200公里奔逃 科學家發現銀河系「飛毛腿」

2015-03-10 22:17

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遇到爆炸,大家想必會盡力逃得遠遠的,有些星星也一樣。一顆編號「US 708」的恆星在其夥伴發生大爆炸後,以每秒1200公里(時速432萬公里,音速的3500倍)的高速逃離,堪稱銀河系(Milky Way)第一飛毛腿。包括中國科學家在內的國際研究團隊在6日出版的美國《科學》(Science)雜誌上報告了這一發現。

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超高速星(Hypervelocity stars,HVS)US 708
 

US 708的奔跑速度到底有多快?參與研究的夏威夷大學的馬尼耶(Eugene Magnier)說:「以這樣速度,5分鐘就可以從地球飛到月亮。」US 708目前距離地球約61970光年。

類似US 708這種跑得超快的恆星,有一個專門的名字叫做「超高速星」(Hypervelocity stars,HVS),其速度足以脫離銀河系的引力束縛,未來將飛出銀河系。

對於超高速星的形成,當前的主流觀點是,一個雙星系統在路過銀河系中心時,被超大質量黑洞俘獲了一顆,另一顆卻「因禍得福」獲得加速度而逃離,最終成為超高速星。但黑洞加速機制無法解釋US 708的形成。

歐洲南方天文台(European Southern Observatory)科學家蓋爾(Stephan Geier)領導的觀測小組利用地面望遠鏡獲得US 708的距離、視向速度和切向速度,從而得知,該恆星的空間速度為每秒1200公里,這個速度遠遠高於在銀河系發現的其他超高速星。

與其他超高速星相比,US 708還有一個特殊特徵:它是一顆快速轉動的緻密氦星,也是一顆白矮星(white dwarf)。氦星是大質量恆星失去外層氫後的殘骸。

研究人員據此認為,US 708原先與一顆大質量白矮星構成緊密的雙星系統,但白矮星不斷從它那裡奪走氫,最後因「吃得太撐」發生Ia型超新星(Type Ia supernova)爆炸。US 708雖然僅剩氦核,卻在超新星爆炸時獲得了一個很高的速度,最終逃逸到目前的位置。

在這一研究中,中國科學院雲南天文台韓佔文小組主要負責理論詮釋。早在2009年,該小組就提出了氦雙星前身星模型,預言了出身於超新星的超高速氦星的存在。

US 708是由美國賓州州立大學(Pennsylvania State University)的亞瑟(Peter Usher)博士在1982年發現,但是當時並沒有得到太多注意。 2005年展開的史隆數位巡天計劃第二階段(Sloan Digital Sky Survey-II),才讓它成為天文學家的目光焦點。

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