天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)大質(zhì)量恒星出現(xiàn)在不應(yīng)出現(xiàn)的位置 可能是由于天體合并導(dǎo)致
來自佐治亞州立大學(xué)的天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)了一種解釋,即大質(zhì)量恒星位于遠(yuǎn)離其出生地的銀河系盤中的奇怪現(xiàn)象。比太陽質(zhì)量更大的恒星有非常熱的核心,能以非常高的速度驅(qū)動(dòng)核能產(chǎn)生。它們是我們銀河系中最明亮的物體之一,但是,由于它們的氫燃料燃燒得如此之快,它們的壽命也相對(duì)較短,也許是1000萬年,而太陽是100億年。
它們的短暫壽命意味著它們幾乎沒有時(shí)間偏離它們的出生地,大多數(shù)大質(zhì)量恒星都是在我們銀河系的星盤部分被發(fā)現(xiàn)的,那里的氣體云密集到足以促進(jìn)恒星的誕生,天文學(xué)家通常在那里發(fā)現(xiàn)年輕的大質(zhì)量恒星群。那么,當(dāng)一顆大質(zhì)量恒星在遠(yuǎn)離銀河系圓盤的地方被發(fā)現(xiàn)時(shí),它是如何到達(dá)那里的?
這就是被稱為HD93521的大質(zhì)量恒星帶來的問題,它位于銀河系盤面上方約3600光年,佐治亞州立大學(xué)的天文學(xué)家道格拉斯-吉斯和同事的一項(xiàng)新研究揭示了一個(gè)深刻的差異,到達(dá)這個(gè)位置的飛行時(shí)間遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了這個(gè)大質(zhì)量恒星的預(yù)測(cè)年齡。
天文學(xué)家們利用歐洲航天局蓋亞航天器的一個(gè)新的距離估計(jì),加上對(duì)這顆恒星光譜的調(diào)查來確定這顆恒星的質(zhì)量和年齡以及它在空間的運(yùn)動(dòng)。他們發(fā)現(xiàn)HD93521的質(zhì)量大約是太陽的17倍,這導(dǎo)致了預(yù)測(cè)的年齡大約為500萬年。另一方面,這顆恒星的運(yùn)動(dòng)表明,它從圓盤中走出來的時(shí)間要長得多,大約3900萬年。
佐治亞州立大學(xué)的天文學(xué)家解釋了這顆恒星的壽命和旅行時(shí)間之間的奇怪差異,他們認(rèn)為HD93521是作為兩顆質(zhì)量較低、壽命較長的恒星離開星盤的,而不是我們今天看到的單一大質(zhì)量恒星,他們的發(fā)現(xiàn)已經(jīng)發(fā)表在《天文學(xué)雜志》上。
這個(gè)謎團(tuán)的線索是,HD93521是銀河系中旋轉(zhuǎn)最快的恒星之一,恒星可以通過恒星合并而旋轉(zhuǎn)起來,在這種情況下,兩顆靠近軌道的恒星可以隨著時(shí)間的推移而增長,并碰撞形成一顆恒星。HD93521可能開始時(shí)是一對(duì)緊密的中等質(zhì)量的恒星,它們注定要相互吞噬,形成我們今天看到的單一的、快速旋轉(zhuǎn)的恒星。
這種中等質(zhì)量的恒星壽命很長,足以與HD93521的漫長飛行時(shí)間相匹配。
HD93521并不是唯一一個(gè)在離其出生地如此遙遠(yuǎn)的地方發(fā)現(xiàn)大質(zhì)量恒星的案例。佐治亞州立大學(xué)的研究生Peter Wysocki正在研究一個(gè)遙遠(yuǎn)的大質(zhì)量雙星對(duì)的例子,它可能是合并前階段的代表。這顆恒星被稱為天秤座IT,當(dāng)兩顆恒星從對(duì)方面前經(jīng)過時(shí),它的方向會(huì)產(chǎn)生相互的日食,對(duì)光譜中檢測(cè)到的光輸出和運(yùn)動(dòng)的變化的可以形成對(duì)恒星質(zhì)量的估算。
天文學(xué)家從質(zhì)量結(jié)果中發(fā)現(xiàn)了一個(gè)類似的難題--預(yù)測(cè)的年齡遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于天秤座從盤面出發(fā)的旅行時(shí)間。但是這項(xiàng)研究還顯示,這對(duì)恒星中的低質(zhì)量恒星已經(jīng)開始向高質(zhì)量恒星轉(zhuǎn)移其大部分質(zhì)量,啟動(dòng)了可能最終導(dǎo)致合并的過程。這意味著質(zhì)量較高的恒星實(shí)際上比它看起來要老,它在開始生活時(shí)是一顆質(zhì)量較低的恒星。
這些遙遠(yuǎn)的大質(zhì)量恒星提供了驚人的證據(jù),證明近距離的恒星對(duì)可以合并成更大的恒星,而且它們是關(guān)于快速旋轉(zhuǎn)的大質(zhì)量恒星如何能夠創(chuàng)造大旋轉(zhuǎn)黑洞的關(guān)鍵線索。
【來源:cnBeta.COM】
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