伴星爆炸把它踢飛！天文學家鎖定一顆極速逃逸星

探索宇宙奧秘 · 理性思考

在浩瀚的宇宙中，星星通常像優雅的舞者，在星系中緩慢移動。

但有些星星是“暴脾氣”，它們在星系中橫沖直撞，速度極快。

近日，德國耶拿大學的一個團隊取得了一項重要進展。

他們不僅發現了一顆新的逃逸星，還找到了它“發瘋”的原因。

這項研究證實了一個存在了60多年的天體物理學假說。

大多數恒星，包括我們的太陽，運動速度相對較慢。

它們被銀河系的引力束縛，規規矩矩地繞著星系中心旋轉。

但“逃逸星”完全不同。

它們在星際空間中狂奔，速度高達每秒數十甚至數百公里。

這就好比在擁擠的廣場上，大家都在散步，突然有一個人像火箭一樣沖了出去。

關于逃逸星的成因，主要有兩種理論。

一種是動力學彈射。

這通常發生在密集的星團中。

恒星之間的引力相互作用復雜，有時會把某顆恒星像踢皮球一樣踢出去。

但這很難解釋大質量逃逸星的起源。

因為大質量恒星通常位于星團中心，很難被單純的引力互動加速到極高速度。

他認為，這些逃逸星原本處于雙星系統中。

雙星系統中的兩顆恒星互相繞轉，就像手拉手的舞伴。

如果其中一顆恒星發生了核心坍縮超新星爆炸，它會瞬間失去大部分質量。

這就好比舞伴突然消失，另一顆恒星會瞬間失去束縛。

巨大的離心力會將這顆幸存的恒星狠狠地甩向太空。

這就是著名的“超新星彈射機制”。

幾十年來，這個理論聽起來很完美，但確鑿的證據卻少得可憐。

要驗證布勞的理論，光有理論推演是不夠的。

由Baha Din?el領導的團隊，把目光鎖定在了恒星HD 254577上。

這顆恒星本身就很特殊。

它是一顆大質量恒星，且處于高度演化階段。

更重要的是，它現在看起來是單星，沒有伴星。

這符合“被炸飛”后的特征：曾經的伴星已經不在了。

研究團隊利用了歐洲空間局蓋亞衛星的數據。

蓋亞衛星是天體測量領域的“神探”。

它能以前所未有的精度，測量恒星的位置和運動軌跡。

除了位置數據，團隊還分析了光譜數據。

光譜揭示了HD 254577的溫度、化學成分和演化狀態。

通過這些數據，研究人員重建了這顆恒星的“飛行路徑”。

他們將其運動軌跡與周圍的恒星背景進行了精細對比。

結果顯示，HD 254577確實是一顆真正的逃逸星。

它的運動速度和方向，無法用普通的引力擾動來解釋。

唯一的合理解釋是：它曾經經歷過一次劇烈的“彈射”事件。

證據鏈并沒有在這里斷裂。

他們發現，這顆恒星的出發地，指向一個著名的超新星遺跡——IC 443。

IC 443還有一個更通俗的名字：水母星云。

這是一個形狀奇特、結構復雜的氣體塵埃云。

它是大質量恒星死亡后留下的殘骸。

通過計算，研究人員推測這場爆炸發生在大約1萬到3萬年前。

爆炸的“真兇”，是一顆初始質量約為30個太陽質量的巨大恒星。

這場爆炸極其猛烈，瞬間摧毀了雙星系統的平衡。

HD 254577就是在這場浩劫中被拋射出來的。

它就像一顆被炸飛的彈片，一路狂奔到了今天的位置。

這為布勞的理論提供了最強有力的支持。

研究人員還指出，水母星云的幾何中心并不一定是爆炸中心。

因為該星云正在穿過致密的分子云，導致其膨脹不對稱。

而逃逸星的軌跡，正好幫我們確定了真實的爆炸點。

值得一提的是，水母星云中還有一顆中子星。

雖然這顆中子星的位置測量有很大不確定性，但它有一條明顯的彗星狀X射線尾。

這條尾巴的方向，也暗示它正遠離同一個爆炸點。

這構成了完美的“雙證人”證詞。

要研究這類“逃逸星”，核心在于兩項能力：一是高精度的位置測量，二是精細的光譜分析。

中國的郭守敬望遠鏡（LAMOST）在這方面功不可沒。

LAMOST是世界上光譜獲取率最高的望遠鏡。

它已經發布了數千萬條光譜數據。

這些海量數據就像一座巨大的金礦，為篩選逃逸星候選體提供了堅實基礎。

通過LAMOST的數據，中國科學家可以精確測定恒星的速度和物理參數。

這就像是給宇宙中的每一顆星星都建立了詳細的“檔案”。

在尋找超新星遺跡方面，中國的“天眼”FAST（500米口徑球面射電望遠鏡）也發揮著關鍵作用。

FAST是目前世界上最大、最靈敏的單口徑射電望遠鏡。

它能探測到微弱的脈沖信號。

脈沖星就是超新星爆炸后留下的核心——中子星。

要確認逃逸星和超新星遺跡的關系，往往需要找到對應的中子星。

FAST的高靈敏度，使得它在搜尋這類“幽靈”天體時具有天然優勢。

此外，中國正在規劃中的巡天空間望遠鏡（CSST）也值得期待。

它將發射到太空，擁有哈勃級別的分辨率，但視場更寬廣。

CSST將能夠更精確地測量遙遠恒星的運動。

屆時，我們將能發現更多像HD 254577這樣的逃逸星。

這不僅有助于完善恒星演化理論，也能幫我們理解銀河系的化學增豐歷史。

總的來說，這項研究讓我們看清了一場發生在萬年前的宇宙“事故”。

而隨著中國觀測設備的不斷升級，我們將不再僅僅是宇宙故事的“聽眾”。

我們正在成為這個宏大故事最關鍵的“講述者”之一。