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  • 1 # 星辰大海路上的種花家

    時速600萬公里的神秘恆星正在衝向地球,它什麼時候到達太陽系?

    銀河系核球處是恆星最密集的區域,恆星密集度大約是太陽系所在的獵戶座旋臂處的2萬倍,它們都被中心的銀心黑洞Sgr A*黑洞束縛在周圍,但有一顆怪異的恆星卻逃脫了黑洞的束縛,正在超高速衝向太陽系!

    超高速恆星S5-HVS1

    這顆超高速恆星是卡內基·梅隆大學麥維倫斯宇宙學中心的謝爾蓋·科波索夫的科研團隊在2019年發現的,他們展開的工作南天區恆星光譜巡天的一部分。S5-HVS1是一顆A型主序星,位於南天區天鶴座的。謝爾蓋·科波索夫發現這顆恆星的光譜中藍移量很大,經過仔細研究發現,這是一顆正在衝向地球的恆星,速度高達600萬千米/小時(大約1700千米/秒),比絕大部分恆星的最高自行速度還要高十倍左右!

    比如太陽系附近最高自行速度的恆星是巴納德星,它的速度大約為110千米/秒,而S5-HVS1的速度整整是巴納德星的15倍以上,幸虧S5-HVS1當前距離太陽系還有2.9萬光年,即使以這個速度飛行,大約需要580萬年才能到達太陽系!

    黃圈處中心就是太陽系所在

    看來各位還是不必擔心它會撞上太陽,它需要580萬年才到達太陽系,到那會,太陽系早隨著銀河系的自轉轉過了NNN光年,擔心是多餘的!不過各位可要注意了,經過謝爾蓋·科波索夫的溯源研究,發現它從500萬年前就出發了,也就它可能是從銀河系另一端過來的,而且穿過了銀河系恆星最密集的核球處!

    這種超高速恆星銀河系中還有嗎?它們是怎麼產生的?

    1700千米/秒的速度遠超銀河系的逃逸速度,在太陽系所在的獵戶座旋臂附近逃逸速度大約360千米/秒,核球處逃逸速度會更高一些,但S5-HVS1的速度足以讓它在銀河系絕大部分位置逃離!那麼問題來了,銀河系中還有這樣的恆星嗎?

    當然有,銀河系中還有很多這樣的超高速星,只不過速度像S5-HVS1這麼高的極少數而已,ESO早在前些年就發現銀河系中就有很多流浪恆星前往銀河系的,也有從銀河系中逃離的流浪恆星,這種特立獨行的恆星,我們將其稱之為流浪恆星!

    形成這種超高速星的機制其實大家都比較熟悉,就是黑洞洞引力彈弓效應,比如NASA在向太陽系行星發射探測器時總是會利用行星的引力彈弓效應,它可以節省探測器燃料,但引力彈弓需要有精準的角度與距離控制,對於恆星來說這絕對不可能!難道有超級文明在控制恆星逃離銀河系?

    其實完全不是,單顆恆星逃離黑洞很難,但兩顆恆星組成的雙星系統就簡單多了,犧牲掉一個豬隊友,然後自己逃離黑洞,簡直就是絕配!是怎麼實現的的呢?看下圖就明白了!

    雙星系統被黑洞捕獲時,另一顆就有可能逃離成功的

    這就是鏈球運動員甩飛鏈球的原理是一樣的,運動場上,鏈球運動員旋轉幾圈後放手,鏈球就從切線方向飛走了,當然如果束縛鏈球的那根鏈條質量不可靠,斷裂了同樣能達到這個效果!而雙星系統束縛互相環繞運動的引力就是那根不可靠的鏈條!當然這能量不是憑空產生的,而是被捕獲的那顆恆星損失角動量為前提的,所以那顆恆星可能會因此墮入黑洞的地獄,但總比兩顆都掛掉要強,不是嗎?

    雙星系統逃逸示意圖

    這種黑洞恆星的逃逸機制是30年前由天文學家傑克·希爾斯提出的,在發現銀河系那麼多逃逸恆星之前並不能確定是否真實存在,不過現在已經真相大白了!在三星或者多星系統被黑洞捕獲時也會有同樣的效果,但逃逸時到底能逃逸幾顆就得具體問題具體分析了!

    2012年中國科學院國家天文臺天體元素丰度與星系化學演化研究團組及合作者在斯隆數字巡天的觀瀑資料中發現了13顆貧金屬F型超高速星候選天體。所以超高速星在銀河系中還是非常普遍的,看來這銀河系中的黑洞也多得難以想象哦!

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