这些是银河系中最快的恒星
直到最近,只有10颗已知恒星的轨道可以让它们逃离银河系,因为强大的超新星爆炸而误入歧途。今年6月,一项使用欧空局盖亚调查数据的新研究揭示了另外六颗失控恒星,其中两颗打破了有史以来最快的失控恒星视向速度记录:1,694公里/秒和2,285公里/秒。
发射这些恒星的超新星是一种被称为1a型的特殊超新星。1a型超新星因其在确定天文距离方面的有用性(因为它们总是以相同的亮度爆炸)而闻名,它出现在双星系统中,其中一颗白矮星慢慢消化另一颗,在它们相互环绕时剥离恒星物质。当足够的物质从一颗恒星吸积到另一颗恒星时,这颗盛宴的恒星最终将达到所谓的“钱德拉塞卡质量”,以印度裔美国理论物理学家苏布拉马尼扬·钱德拉塞卡的名字命名。
在这个临界质量下,成长中的恒星无法再抵抗引力,并自行坍缩,导致大规模爆炸。
围绕1a型超新星仍有一些悬而未决的问题。从理论上讲,达到钱德拉塞卡质量的白矮星双星应该比现在更罕见。这导致天文学家考虑另一种方法来产生类似的超新星:双引爆。
在这种情况下,一颗白矮星从邻近恒星的外壳中窃取氦气,氦气首先引爆,引起冲击波,随后引发第二次爆炸,这次是恒星的碳核。
在这种情况下,只要盛宴恒星有足够大的碳核,白矮星就可以在不接近钱德拉塞卡极限的情况下成为超新星。
在双引爆的情况下,邻近恒星的残骸被射入太空,其速度与它绕其现已死亡的伙伴运行的速度相似。这个过程让失控者以极快的速度穿过——并最终离开——银河系。
“这些失控的白矮星是双简并爆炸的确凿证据,”发表在arXiv预印本服务器上的新研究的作者写道。
单次爆炸超新星也可以产生失控的恒星。在这些情况下,达到极端速度的是爆炸恒星的残骸,而不是伴星。此类事件称为1ax型超新星,其中爆炸未能完全摧毁恒星,留下白矮星核心的快速残骸。
这些失控仍然非常快,但不如双引爆造成的那么快。
研究人员能够利用速度和光谱特征的差异来确定失控恒星的不同起源,并据此对它们进行分类。随着观测到的失控超新星数量的增加,它最终应该有助于限制每种超新星发生的频率。
目前,银河系中最快的新恒星是J0927,亚军也是新发现的J1235。
除了少数例外,J0927的视向速度几乎是银河系中任何其他恒星的两倍。例如,距离我们银河系中心黑洞最近的恒星以极快的速度绕着它旋转,并且能够接近J0927的速度。然而,这些物体被困在轨道上,并没有在失控的轨道上。
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