蓋亞衛星數據新發現,13 顆銀河系外恆星正高速飛奔而來

作者 | 發布日期 2018 年 10 月 04 日 17:12 | 分類 天文 , 尖端科技 , 自然科學 follow us in feedly

自蓋亞衛星今年 4 月釋出第二批數據後,天文學家便開始歡快地從中挖掘各種驚喜,比如最近荷蘭萊頓大學科學家發現,有多顆「超高速星」出乎意料的不是遠離銀河系,而是正在朝銀河系中心飛奔過來。



蓋亞衛星(Gaia)為歐洲太空總署於 2013 年發射的太空望遠鏡,目標是繪製出包含 10 億顆恆星(銀河系 1%)的三維星圖,確認這 10 億顆恆星的位置、距離和每年自行量。

第一階段數據已收集了 2015 年 7 月至 2016 年 9 月 13 日間共 14 個觀測資料並釋出,第二階段資料於今年 4 月釋出,馬上吸引世界各地天文學家湧入探索這個數據庫,仔細研究銀河系中恆星的性質與運動,衍生大量有趣論文。

我們的銀河系包含超過 1,000 億顆恆星,它們一般以每秒上百公里的速度環繞銀河系,比如我們的太陽以每秒約 200 公里的速度繞著銀河系中心運行。但有一類恆星速度每秒可達上千公里,遠超過星系引力所能約束的量級,天文學中稱為超高速星(hypervelocity star,HVS),也有少數人稱為流放星。

科學家相信,超高速星起源於銀河系中心與超大質量黑洞密切接觸的聯星系統,當其中一顆被黑洞捕獲時,另一顆就轉而獲得高速,成為被拋向邊緣的流浪恆星。估計銀河系內有約 1,000 顆超高速星,但天文學家過去只發現十多顆。

而蓋亞衛星第二批數據也許隱藏了更多超高速星的祕密,幾組天文學家在數據發表後立即投入尋找,其中萊頓大學 3 名科學家便挖出一大驚喜:新發現 20 顆超高速星,但只有 7 顆正在逃離銀河系,剩下的 13 顆正朝中心飛奔而來,其中還有 2 顆速度高達每秒 700 公里。

論文共同作者 Tommaso Marchetti 表示,這些超高速星很可能來自其他星系,比如銀河系的鄰居大麥哲倫星雲(LMC)。論文共同作者 Elena Maria Rossi 解釋,其他星系的超大質量黑洞也可以造出超高速星,科學家還沒有發現隱藏在大麥哲倫星雲的超大質量黑洞,也許這些恆星可成為線索。

▲ 大麥哲倫星雲。(Source:ESA)

還有另一種解釋認為,新發現的超高速星也可能來自銀河系郊區,在早期與矮星系相互作用後被加速向內部推進。

要判斷這些超高速星的來源,可以透過分析恆星成分得知,假如恆星大部分由氫組成,那麼它們可能來自銀河邊緣的矮星系;如果恆星滿載重元素,則可能來自銀河系外。

這項新論文發表在《皇家天文學會月刊》。

(首圖來源:ESA