天文學家發現打破所有目前物理學模型的超高速恆星系統

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在銀河系的邊緣,數千光年外,天文學家發現以前沒人見過的:雙恆星(兩顆恆星環繞著一個中心質量點)速度快到,它的計算速度幾乎可以匹敵我們銀河系本身的逃離的速度。

這代表什麼?一定有東西在幫助這個恆星系統聚集如此驚人的動量,到目前為止,我們針對超高速恆星推論出最好的結論是,在銀河系中心潛伏的超質量黑洞正在推進這些恆星。但問題是,放眼望去,在這個雙星附近根本找不到超質量黑洞。

被命名為PB3877,距離地球約18000光年,這個雙星已經不是第一個在銀河系裡被發現的超高速恆星。天文學家迄今已確認20多個超高速恆星像瘋了似得急忙逃離我們的銀河系。

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其中一個超高速恆星是US708,這是在2005年確定為以每秒745英里(等同每秒1198公里,或每小時270萬英里)的速度通過銀河系,快到足以逃脫銀河系的萬有引力。

發現US708的夏威夷大學研究員Eugene Magnier說,「以這種速度,從地球到月球只需要5分鐘。」US708預計在2500萬年內離開銀河系。

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但是,目前我們發現的所有超高速恆星皆為單星。這是天文學家第一次發現如此高速的雙星。

跟其它恆星的一大差別為,PB3877正以高速通過銀河系的邊緣。其它已知的超高速恆星幾乎都與銀河系中心的超質量黑洞比鄰,物理學家們普遍認為這是超高速恆星加速的原因。

PB3877首次被鑑定是2011年,由研究員使用Sloan數位天空調查(SDSS)數據加以辨認,但當時,他們認為這是一顆單星。現在,位於夏威夷10米的Keck II望遠鏡和位於智利的8.2米Very Large望遠鏡(VLT)為學家提供更精準的觀察,所以在德國的團隊才得以確認,這既是一個超高速恆星,也是一個雙恆星系統。

它似乎是由一個超熱恆星組成,熱度更甚太陽五倍以上;還有一個比太陽冷1000度的同伴。

來自加州理工學院的天文學家Thomas Kupfer說:「當我們觀察最新數據時,我們感到相當驚訝,因為它的吸收譜線呈弱吸收,不可能來自於一個熱恆星。而另外一顆比較冷的跟熱恆星相似,兩者的視向速度都很大。因此,兩顆恆星形成一個雙恆星系統,就是構成遠距超高速恆星的最佳選擇。」

他們還繪製出它的路徑,以確定它不可能源自銀河系的中心;這就意味著讓它加速的並不是超質量黑洞。

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團隊成員Eva Ziegerer說:「以我們計算的結果,我們可以排除銀河系中心為原點的可能,因為它們的軌道從來沒有靠近過。其他的彈出機制,如恆星碰撞和超新星爆發已被提出,但它們都將導致遠距雙恆星的擾亂。」

該團隊假設的理論為暗物質必須被恆星圍繞,像是一種「光暈」,才能在銀河系邊緣如此驚人的速度裡保持穩定;或PB3877可能是一個星際「入侵者」,在滲透我們之前先在鄰近的星系形成。目前還不清楚它是否會駛離銀河系。

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來自德國Dr. Karl Remeis天文台的研究員Andrea Irrgang表示:「我們使用不同的質量模型來計算恆星待在銀河系範圍內的機率,而且只觀察最龐大的銀河系模型。所以要探測暗物質暈模型的話,PB3877是最佳選擇。」

該研究結果已發表在天體物理期刊通訊。根據團隊,這個雙恆星系統的存在對公認的模型還有我們對暗物質的理解都是個挑戰。誰快點叫霍金啟動他的太空船去那裡,讓我們能有進一步的理解。

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來源: Futurism