伊丹·金斯伯格著《对话》 一些恒星在宇宙中高速运行,有时会留下壮观的尘埃和气体云
信用:美国宇航局,欧空局和R
美国宇航局喷气推进实验室 “我看到你的荣耀像流星
" 索尔兹伯里伯爵在莎士比亚的《理查二世》中沉思未来时如是说
" 在英国文艺复兴时期,人们相信流星是从天而降的发光体,是灾难的预兆
但是到了19世纪末,科学家们发现真相远比想象的要平凡
今天通常所说的流星或陨落的恒星只是一些小块的岩石或尘埃,它们在进入地球大气层时会迅速燃烧
但是大自然给了你一个惊喜——流星真的存在
我是一名天体物理学家,研究天体力学——比如恒星、行星和星系是如何运动的
从2005年到2014年,一个结合了斯隆数字天空测量和弗雷德·劳伦斯·惠普尔天文台望远镜的纪念性观测项目证实了一类新的恒星,它们以令人难以置信的速度移动,以至于可以逃脱其家乡星系的引力
天文学家刚刚开始了解这些现实生活中的流星——被称为超高速恒星——它们以每小时数百万英里的速度在宇宙中穿行
一颗超高速恒星,HE 0437-5439,从银河系中心被抛出,正在进行银河系外的单程旅行
信用:美国航天局、欧空局和G
培根,抄送 旋转的星星和弹弓 超高速恒星的故事始于1988年,当时洛斯阿拉莫斯国家实验室的理论家杰克·吉尔伯特·希尔斯(Jack Gilbert Hills)有一个启发性的想法:如果一个双星系统——也就是两个相互引力束缚并围绕一个共同的质心运行的恒星——在银河系中心的大质量黑洞附近运行,会发生什么?希尔斯计算出黑洞的潮汐力可以将双星系统一分为二
想象一下,两个溜冰者手牵着手,不停地旋转,直到他们突然松开手
这两个溜冰者将会飞走
同样,当双星系统中的两颗恒星因与黑洞的近距离相遇而被撕裂时,它们将会分离
在这样的相遇中,一颗恒星可能会获得足够的能量,从而被完全甩出银河系
天文学家现在知道超高速恒星就是这样诞生的
理论、观察和模拟 希尔斯有先见之明的论文发表后,天文学界认为超高速恒星是一种有趣的可能性,尽管没有观测证据
这在2005年发生了变化
模拟使用物理定律来计算恒星的轨道和轨迹,包括超高速恒星
信用:股票期权
calada/space engine
组织,抄送人 在观测银河系光环中的恒星时,一组使用亚利桑那州MMT天文台的研究人员遇到了最意想不到的事情
他们观察到一颗恒星以接近每小时200万英里的速度逃离银河系
200万kph)
这是HVS1,第一颗已知的超高速恒星
观察结果说明了部分情况,但为了帮助回答其他问题——比如同伴从超高速恒星分离后会发生什么——我和我的顾问求助于计算机模拟
我们的模型预测,前一对中的另一颗恒星通常会像地球绕着太阳转一样绕着黑洞转
这些建模工作的另一个令人兴奋的结果是发现有时两颗恒星会相互碰撞
当这种情况发生时,恒星可能会合并成一颗非常大的恒星
如果你想知道围绕其中一颗恒星运行的行星会发生什么,我们也模拟了这种情况
在2012年的一篇短文中,我和我的同事展示了我们银河系中心的黑洞可以以接近5%的光速将行星冲出银河系
到今天为止,还没有发现超高速行星,但它们很可能就在那里,等待着一些快乐的天文学家偶然发现它们
行星也可能以惊人的速度被甩出银河系
信用:大卫·阿
阿吉拉尔/CfA,CC BY-ND 并非所有的快速恒星都离开银河系 利用2013年发射的盖亚号宇宙飞船的数据,我和我的同事们发现,天文学界此前认为的一些“超高速恒星”实际上很可能与银河系有关
虽然这个结果听起来令人失望,但它实际上揭示了两个关键点
首先,有不同的机制将恒星加速到高速
今天,天文学家知道数以千计的快速恒星
然而,仅仅因为一颗恒星快速运动并不一定会使它成为脱离银河系的超高速恒星
第二,真正逃离银河系的超高速恒星可能比以前想象的要少
未来是光明而迅速的 我发现真流星的存在很美
同样令人惊奇的是,研究它们的轨迹和速度可以帮助回答当今科学中一些最重要的问题
例如,超高速恒星可以为宇宙中暗物质的性质和分布提供线索
超高速恒星也可能是回答星系中心是否存在不止一个黑洞的关键
来自地面和太空望远镜(如盖亚)的数据帮助天文学家更多地了解所有类型的高速恒星,包括超高速恒星
信用:欧空局,抄送 我的学生们正在使用美国国家航空航天局的凌日系外行星调查卫星来寻找围绕这些速度极快的恒星的行星
在一颗超高速恒星周围发现一颗行星将永远改变行星形成和生存能力的观念
这些恒星速度很快,但慢慢地,它们揭示了大自然的秘密
虽然你可能无法亲眼看到一颗真正的流星,但你可以向它许愿
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