时速六百万公里的神秘恒星正在冲向地球,它什么时候到达太阳系?

银河系核球处是恒星最密集的区域,恒星密集度大约是太阳系所在的猎户座旋臂处的2万倍,它们都被中心的银心黑洞Sgr A*黑洞束缚在周围,但有一颗怪异的恒星却逃脱了黑洞的束缚,正在超高速冲向太阳系!

超高速恒星S5-HVS1

这颗超高速恒星是卡内基·梅隆大学麦维伦斯宇宙学中心的谢尔盖·科波索夫的科研团队在2019年发现的,他们展开的工作南天区恒星光谱巡天的一部分。S5-HVS1是一颗A型主序星,位于南天区天鹤座的。谢尔盖·科波索夫发现这颗恒星的光谱中蓝移量很大,经过仔细研究发现,这是一颗正在冲向地球的恒星,速度高达600万千米/小时(大约1700千米/秒),比绝大部分恒星的最高自行速度还要高十倍左右!

比如太阳系附近最高自行速度的恒星是巴纳德星,它的速度大约为110千米/秒,而S5-HVS1的速度整整是巴纳德星的15倍以上,幸亏S5-HVS1当前距离太阳系还有2.9万光年,即使以这个速度飞行,大约需要580万年才能到达太阳系!

黄圈处中心就是太阳系所在

看来各位还是不必担心它会撞上太阳,它需要580万年才到达太阳系,到那会,太阳系早随着银河系的自转转过了NNN光年,担心是多余的!不过各位可要注意了,经过谢尔盖·科波索夫的溯源研究,发现它从500万年前就出发了,也就它可能是从银河系另一端过来的,而且穿过了银河系恒星最密集的核球处!

这种超高速恒星银河系中还有吗?它们是怎么产生的?

1700千米/秒的速度远超银河系的逃逸速度,在太阳系所在的猎户座旋臂附近逃逸速度大约360千米/秒,核球处逃逸速度会更高一些,但S5-HVS1的速度足以让它在银河系绝大部分位置逃离!那么问题来了,银河系中还有这样的恒星吗?

当然有,银河系中还有很多这样的超高速星,只不过速度像S5-HVS1这么高的极少数而已,ESO早在前些年就发现银河系中就有很多流浪恒星前往银河系的,也有从银河系中逃离的流浪恒星,这种特立独行的恒星,我们将其称之为流浪恒星!

形成这种超高速星的机制其实大家都比较熟悉,就是黑洞洞引力弹弓效应,比如NASA在向太阳系行星发射探测器时总是会利用行星的引力弹弓效应,它可以节省探测器燃料,但引力弹弓需要有精准的角度与距离控制,对于恒星来说这绝对不可能!难道有超级文明在控制恒星逃离银河系?

其实完全不是,单颗恒星逃离黑洞很难,但两颗恒星组成的双星系统就简单多了,牺牲掉一个猪队友,然后自己逃离黑洞,简直就是绝配!是怎么实现的的呢?看下图就明白了!

双星系统被黑洞捕获时,另一颗就有可能逃离成功的

这就是链球运动员甩飞链球的原理是一样的,运动场上,链球运动员旋转几圈后放手,链球就从切线方向飞走了,当然如果束缚链球的那根链条质量不可靠,断裂了同样能达到这个效果!而双星系统束缚互相环绕运动的引力就是那根不可靠的链条!当然这能量不是凭空产生的,而是被捕获的那颗恒星损失角动量为前提的,所以那颗恒星可能会因此堕入黑洞的地狱,但总比两颗都挂掉要强,不是吗?

双星系统逃逸示意图

这种黑洞恒星的逃逸机制是30年前由天文学家杰克·希尔斯提出的,在发现银河系那么多逃逸恒星之前并不能确定是否真实存在,不过现在已经真相大白了!在三星或者多星系统被黑洞捕获时也会有同样的效果,但逃逸时到底能逃逸几颗就得具体问题具体分析了!

2012年中国科学院国家天文台天体元素丰度与星系化学演化研究团组及合作者在斯隆数字巡天的观瀑数据中发现了13颗贫金属F型超高速星候选天体。所以超高速星在银河系中还是非常普遍的,看来这银河系中的黑洞也多得难以想象哦!