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1 # 軍機處留級大學士
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2 # 科普大世界
我們銀河系中有著數千億顆恆星,它們雖然大部分遵從於銀河系的執行總趨勢,但是也有一部分恆星的執行狀態是比較獨特的,比如有的執行速度快,有的執行速度慢,也有的在執行方向,和銀河系的旋轉方向並不一致,如此等等,所以銀河系的外形和執行狀態也是時刻都在變化著。
近日科學家們就發現一個奇特的恆星,正在以極快的速度逃離銀河系,這顆編號為S5-HVS1的恆星正以驚人的600萬公里/小時的速度行進,每秒鐘的速度就高達1700公里,是已知速度最快的恆星,它的速度也已經超過了銀河系的逃逸速度,也就是說銀河系引力已經對它無能為力,它終將會從銀河系中逃出,成為流浪恆星。
這顆恆星的質量大約相當於太陽的2.35倍,行程時間只有5億年左右,距離我們大約2.9萬光年,位於天鶴座,那麼它為什麼速度那麼快呢?天文學家認為它是銀河系的中心黑洞與其他恆星的引力共同作用而被甩出來的,黑洞和其他恆星是它的加速器,所以才會有如此之高的速度。
這顆恆星很可能來自於一個雙星系統,這個雙星系統的兩顆恆星都受到了銀河系中心黑洞的引力影響,並一起圍繞這個黑洞執行,但是由於這個雙星系統中的兩顆恆星相互旋轉,在某一時刻,這個逃逸恆星受到了銀河系中心黑洞和另一顆恆星引力的共同作用,以至於產生了極大的飛行速度,從而脫離了銀河系中心黑洞的引力,開始向著銀河系的外圍進發,並且終將進入銀河系外的虛空之中。這一事件被認為發生了500萬年前,那個時候人類還沒有出現。
在我們太陽系中,月亮的執行大速度大致為每秒1公里,地球的執行速度大致為每秒29公里,太陽的執行速度大致為250公里,和S5-HVS1相比較都差得遠了,因為這個恆星是太陽執行速度的6倍多。
S5-HVS1恆星所表現出來的現象也驗證了天文學家們一直認為存在的一種理論,就是黑洞等大質量天體可以將雙星系統中的另外一顆恆星以極高的速度甩出去,不過有得必也有失,這顆恆星在被甩出黑洞的同時,另一個給他以力量的恆星,也會被它的反作用力而更快地甩向黑洞,等於說另一顆恆星犧牲了自己,成全了它逃出黑洞的魔爪。
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3 # 太空科學站
牛頓的萬有引力定律闡明瞭一個事實,那就是宇宙天體系統執行都是受到引力支配的,小到太陽系大到銀河系都概莫能外
而除了萬有引力定律外牛頓還提出了“平方反比定律”,該定律表明引力強度和距離的平方呈反比例關係,所以在太陽系內距離太陽越近的天體受到的太陽引力就越強,繞太陽公轉的速度也就越快,因為只有公轉速度夠快才能產生足夠的“離心力”從而避免墜入太陽,同理可得距離太陽越遠的天體受到的引力越弱,其公轉速度也就越慢。
直徑20萬光年的銀河系內擁有1000億到4000億顆恆星,如果某顆小質量恆星位於黑洞附近或者聚星系統內,那麼在黑洞執行和聚星系統繞行的過程中,小質量恆星是有可能被黑洞或者大質量恆星的“引力彈弓”給拋射出去的。
除了內部黑洞和聚星系統外,銀河系在過去吞噬其他小星系時,兩個星系內都會有一部分恆星被引力加速到逃逸速度,進而成為星系之外的流浪恆星。
雖然模型推演的結果表明銀河系每10萬年才能產生一顆超過逃逸速度的恆星,但目前天文學界認為37.5億年後,銀河系和仙女座星系的融合將會再造就一批“流浪恆星”
雖然理論上流浪恆星也有可能再被新的星系所捕獲,但考慮到星系之間的距離,這種情況還是極難發生的
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銀河系偶爾會出一顆恆星,藍巨星HE 0437-5439已經被丟擲了銀河系。這顆被拋棄的恆星以250萬公里的時速執行,距離銀盤面20萬光年,它將註定流浪於恆星際空間。被驅逐的恆星通常被銀河系中心的超大質量黑洞驅逐出去。
它們以每秒500公里的速度執行,速度是其他恆星的兩倍,並且需要大量的能量來推動它們達到這個速度。
為了理解發生了什麼,看看銀河系的整體結構。
銀河系的凸起在中心,在凸起的中心深處是我們銀河系的超大質量黑洞,圍繞它展開的是銀河系圓盤,由銀河系的旋臂組成。
當一顆恆星被踢出銀河系時,它通常是恆星中的雙星。科學家認為,當一對雙星過於靠近超大質量黑洞及其巨大的引力時,黑洞會捕獲其中一顆恆星。
另一顆恆星是用“重力彈弓”射向太空的。這黑洞必須是超級大質量的,因為只有它們有足夠強大的引力來加速這些逃逸的恆星到如此高的速度。
一種可能性是不同型別的相遇。這顆失控的恆星可能與一整群其他大質量恆星相遇,並被複雜的重力相互作用拋射出去。
這種型別的相遇在過去創造了失控的恆星。恆星被丟擲的速度是40-100公里/秒,但沒有一顆接近這顆恆星的500公里/秒。
另一種更奇特的可能性是黑洞。銀河系盤中可能還有其他中間黑洞,引力足以將恆星拋向太空,但這只是猜測。
如果它丟擲HE 0437-5439,那麼它是一個還沒人見過的星團。這顆超高速恆星來自銀河系諾瑪旋臂,這個區域與任何已知的大質量星團都沒有聯絡。
然而,那個地區被星塵遮住了。那裡可能有一個質量足以拋射出恆星的星團。
如果天文學家能在那裡找到一個大質量的星團,那麼它可能表明所有的超高速恆星都是從與大質量星團的相遇中彈射出來的,而超大質量黑洞與此無關。
或者,巨大的星團中心可能有一箇中間黑洞,強大到足以拋射出恆星。