0%

研究发现银河系中径向速度最快的恒星

发布单位台北市立天文科学教育馆

之前只有10颗已知的恒星被超新星强大的爆炸推力让它们可以逃脱银河系20236一项利用欧洲太空总署盖亚探测器数据的研究揭示了另外六颗逃逸恒星其中两颗打破有史以来逃逸恒星的最快径向速度记录1,694公里/秒和2,285公里/秒

艺术家的概念图,显示了一颗逃离我们银河系的超高速恒星。图片来源:NASA、ESA和G. Bacon (STScI)。Artist concept showing a hypervelocity star escaping our galaxy. Credit: NASA, ESA, and G. Bacon (STScI)
图说艺术家的概念图显示了一颗逃离我们银河系的超高速恒星图片来源NASAESAG. Bacon (STScI)

推动这些恒星的超新星被称为IaIa型超新星可作为标准烛光来测量遥远星系距离的量天尺因为它们总是以相同的亮度爆炸发生在双星系统中其中一颗白矮星慢慢地吞食另一颗伴星在它们相互环绕时剥离伴星的物质当这颗白矮星吸积够多的物质时最终将达到所谓的钱德拉塞卡质量Chandrasekhar Mass是以印度裔美国理论物理学家Subrahmanyan Chandrasekhar命名在这个临界质量下成长中的恒星无法再抵抗自身的重力并向内部坍缩导致大爆炸

艺术家的概念图,显示物质从一颗恒星上剥离并被吸积到邻近的恒星上。图片来源:STSci。Artist’s concept of material being stripped from one star and accreting onto its neighbor. Credit: STSci
图说艺术家的概念图显示物质从一颗恒星上剥离并被吸积到邻近的恒星上图片来源STSci

关于Ia型超新星还有一些悬而未决的问题理论上达到钱德拉塞卡质量的白矮星双星应该比现在更少这使得天文学家考虑另一种双重爆炸的方式来产生类似的超新星在这种情况下一颗白矮星从伴星的外壳中窃取氦氦首先爆炸产生冲击波随后引发第二次爆炸这次是白矮星的碳核爆炸只要有足够大的碳核白矮星就可以在不接近钱德拉塞卡极限的情况下变成超新星

在双重爆炸的情况下伴星的残骸被射入太空其速度与它绕其现已死亡的白矮星运行的速度相似这个过程让逃逸的恆星以极快的速度飞越并最终离开银河系

单次爆炸的超新星也能产生逃逸恒星然而达到极端速度的是爆炸恒星的残骸而不是伴星这样的事件被称为Iax型超新星此种情况下爆炸没有完全摧毁恒星只留下高速的白矮星核心残骸但不如双重爆炸造成的那么快

研究人员能够利用速度和光谱特征的差异来确定逃逸恆星的不同起源并对它们进行相应的分类随着观测到的逃逸超新星数量的增加将有助于限制每种类型超新星发生的频率本研究已发表在arXiv论文预印本网站编译/台北天文馆吴典谚

资料来源Phys.org