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天文学家提供了关于大质量恒星神秘位置的理论

天文学与空间 2023-05-12 11:25:56

佐治亚州立大学 信用:CC0公共领域 佐治亚州立大学的天文学家已经找到了一种解释,说明在我们银河系的圆盘中,远离其出生地的大质量恒星的奇怪现象

比太阳更大的恒星有非常热的核心,以非常高的速度驱动核能的产生

它们是我们银河系中最亮的天体之一

但是由于它们燃烧氢燃料的速度如此之快,它们的寿命相对较短,可能只有1000万年,而太阳的寿命只有100亿年

他们短暂的一生意味着他们几乎没有时间远离他们的出生地

大多数大质量恒星都是在我们银河系的平圆盘部分发现的,那里的气体云密度足以促进恒星的诞生,天文学家在那里发现了年轻的大质量恒星群

那么,当在远离星系圆盘的地方发现一颗大质量恒星时,它是如何到达那里的呢? 佐治亚州天文学家道格拉斯·吉斯说:“天文学家在远离恒星起源的地方发现了巨大的恒星,事实上,到目前为止,到达那里需要比恒星寿命更长的时间。”

“这是如何发生的是科学家们积极争论的话题

" 这就是位于银河系盘面上方约3600光年处的一颗名为HD93521的大质量恒星所带来的问题

吉斯和佐治亚州的其他天文学家的一项新研究揭示了一个深刻的差异:到达这个位置的飞行时间远远超过了这颗大质量恒星的预测年龄

天文学家利用欧洲航天局盖亚号宇宙飞船的新的距离估计,以及对恒星光谱的调查,来确定恒星的质量和年龄以及它在太空中的运动

他们发现HD93521的质量大约是太阳的17倍,这导致了大约500万年的预测年龄

另一方面,恒星的运动表明它离开圆盘的旅程要长得多,大约3900万年

佐治亚州的天文学家解释了恒星寿命和旅行时间之间的这种奇怪差异,他们认为HD93521离开圆盘时是两个质量较低、寿命较长的恒星,而不是我们今天看到的单个大质量恒星

他们的发现已经发表在《天文学杂志》上

这个谜的线索是,HD93521是银河系中旋转最快的恒星之一

恒星可以通过恒星合并而旋转,在恒星合并中,两颗靠近轨道的恒星可以随着时间的推移而增长并碰撞形成一颗恒星

吉斯说:“HD93521可能是作为一对紧密的中等质量恒星开始生命的,它们注定要相互吞噬,创造出我们今天看到的单一的快速旋转的恒星。”

这种中等质量恒星的寿命足以与HD93521的长飞行时间相匹配

HD93521并不是唯一一颗距离其出生地如此遥远的大质量恒星

佐治亚州立大学研究生彼得·威索基正在研究一个遥远的大规模双星的例子,它可能代表了合并前的阶段

这颗恒星被称为天秤座,当两颗恒星在彼此前面经过时,它的方向会产生相互的日食

对光谱中探测到的光输出和运动变化的研究导致了对恒星质量的估计

威索基从大量的结果中发现了一个类似的难题——预测的年龄比IT Librae从磁盘上的旅行时间要短得多

但是这项研究也揭示了这对恒星中质量较低的恒星已经开始将其大部分质量转移到质量较高的恒星上,开始了最终可能导致合并的过程

这意味着质量较高的恒星实际上比它看起来的要老,已经作为质量较低的恒星开始了生命

吉斯说,这些遥远的大质量恒星提供了惊人的证据,表明紧密的恒星对可以合并成更大的恒星,它们是关于快速旋转的大质量恒星能够产生大自旋黑洞的关键线索

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