研究发现银河系中速度最快的恒星

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。 今年6月，一项利用欧洲航天局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。

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：NASA、ESA和G. Bacon (STScI)。

推动这些恒星的超新星被称为Ia型。 Ia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。

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。 这个过程让逃逸的恒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恒星的不同起源，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/吴典谚）

资料来源：phys.org