银河系中最快的恒星以每秒一千多公里的速度疾驰而过。博士候选人弗雷泽埃文斯对这些难以捉摸的超高速恒星进行了研究,并发现它们可以教给我们很多关于黑洞和超新星的知识。

宇宙的速度恶魔如何告诉我们一些关于银河系的事情

超高速恒星(HVS)是运动速度如此之快的恒星,它们可以逃脱银河系的引力。2019年,天文学家发现了一颗恒星——S5-HVS1——它的速度达到惊人的每秒1,755公里。此后发现了数十颗这样的恒星。但在我们的银河系中可能有大约一千个。

埃文斯使用计算机模拟在银河系中喷射出数百万颗假的超高速恒星。他想更好地了解它们及其速度的来源。

“为了进行正确的计算机模拟,我们使用了盖亚太空望远镜的大量数据,该望远镜绘制了我们银河系中令人印象深刻的20亿颗恒星,”埃文斯说。他的研究成果将使未来寻找超高速恒星变得更加容易。

但为什么对天文学家来说,了解更多关于这些速度恶魔的信息如此重要?“我们可以相当肯定地假设,现在发现的一些超高速恒星是在与银河系中心的大质量黑洞:人马座A*的引力相遇后被抛射出来的。我们在大星系中看到了类似的效果麦哲伦星云,另一个我们有理由相信也包含黑洞的星系。”在合适的条件下,超新星——爆炸的恒星——也可能喷射出超高速恒星。

“在我们的银河系中,变成超新星的恒星非常罕见,而且事件持续时间如此短,以至于难以测量。除此之外,人马座A*周围有如此多的恒星和如此多的尘埃飞舞,我们可以正确地看到那里发生了什么,”埃文斯解释道。“一些超高速恒星在太空中更明显的地方飞行,可以告诉我们更多关于它们来自哪里的信息。例如,关于黑洞的引力或超新星产生的能量。”

尽管埃文斯小时候并没有成为天文学家的特别抱负,但他的学习和研究让他对超高速恒星着迷。

“它们是非常酷的物体。每秒一千公里的速度非常快。你可以在一分钟内飞遍世界。它们还有一个关于宇宙过程的故事,我们对此知之甚少,但仍然有很多发现。”