神秘天体正以惊人速度穿过银河系,速度达到 160 万千米/时!这是什么天体?

文摘   科学   2024-08-29 17:20   北京  

最近,科学家发现了一个高速移动的神秘天体,距离地球约400光年。它的速度如此之快,甚至可能会摆脱银河系的引力束缚。科学家推测,这个天体的高速运动可能与双星系统的瓦解或与黑洞近距离接触有关。

文 | 诺亚·利奇(Noa Leach)

译 | 陈强

视觉设计 | 李梅


近日,科学家发现了一个神秘天体正以约160万千米/时的惊人速度穿越太空。速度如此之快,以至于它可能会完全脱离银河系。科学家正在努力弄清它到底是什么。
这个天体被称为CWISE J1249,目前距离地球约400光年,其质量约为地球的3万倍,相当于太阳质量的8%左右。由于其巨大的尺寸,它不太可能是一台探测器。
英国萨塞克斯大学的天文学家达伦·巴斯克尔(Darren Baskill)告诉《科学焦点》,这个不寻常的尺寸使得J1249“处于恒星和行星之间”。
他说:“如此快速移动的恒星非常罕见。在我们附近的星空中,每千颗恒星中只有一两颗以这样的速度移动。而像J1249这样快速移动的恒星将在几千万年内离开我们的星系。对于这些可以生存数十亿年的恒星来说,几千万年不过是一瞬间。”
这张艺术概念图展示了一颗白矮星(左)发生超新星爆炸时的景象。右侧的天体是 CWISE J1249,在爆炸过程中被抛出这个系统。这是解释 CWISE J1249 起源的一种可能情况。(图片来源:W.M. Keck Observatory/Adam Makarenko)
来自“自家后院”的天文发现
所以说,虽然这个巨大的天体只以光速的0.001%的速度移动,但它有可能脱离银河系,飞向星系际空间。
巴斯克尔解释说:“为了更好地理解J1249的速度,可以将其与人类迄今为止发射的最快的空间探测器——帕克太阳探测器——进行比较。J1249的速度大致为帕克太阳探测器在20246月绕太阳运行时达到的最高速度的2.6倍。
这个快速移动的天体是由参与美国航空航天局(NASA)“后院世界:第九行星”(Backyard Worlds: Planet 9)项目的志愿者发现的。志愿者通过在线浏览NASA的广角红外测量探测器(WISE)在执行近地天体观测任务(NEOWISE)期间产生的图像,希望能从中找到一些有趣的天文现象或未被发现的天体。
三名志愿者——马丁·卡巴特尼克(Martin Kabatnik)、托马斯·P·比克尔(Thomas P. Bickle)和丹·凯斯登(Dan Caselden)——在WISE图像中注意到了这个微弱的、快速移动的天体。
卡巴特尼克说:“我无法形容我当时的兴奋程度。当我第一次看到它移动得如此之快时,我确信它一定已经被上报过了。
这个天体曾近距离接触黑洞?
美国加利福尼亚州大学圣地亚哥分校领导的研究团队已经利用地面望远镜证实了这一发现,并对J1249进行了深入研究。这项研究即将发表在《天体物理学杂志快报》(The Astrophysical Journal Letters)上。
研究团队认为,J1249可能是一颗低质量恒星或一颗褐矮星。褐矮星是一种比行星大但没有足够质量在其核心维持核聚变的天体。
进一步的观测还揭示了J1249的成分较为奇特:与通常的恒星和褐矮星相比,J1249的铁和其他金属含量较低。根据NASA的说法,这种不寻常的成分可能表明J1249是银河系中最早的恒星之一。
那么,为什么它移动得如此之快呢?科学家推测,这个奇怪的天体可能是一个出错的双星系统的残余物:它的伴星,一颗白矮星,可能从J1249吸取了过多的物质后发生了超新星爆发。
或者,J1249可能来自一个星团,这些星团在遇到一对黑洞后迅速分散。
巴斯克尔解释说:“一种达到如此极端速度的方法是向一个天体坠落……然后擦肩而过。这就是引力弹弓效应,是我们加速空间探测器到如此极端速度的方法,以便我们能够在合理的时间尺度内近距离探索太阳系。
“这种技术也可以解释J1249的速度——这颗恒星可能起源于银河系的致密中心,在那里它朝向一个天体坠落,然后擦肩而过,在这个过程中被加速到极端速度。

参考文献:

https://arxiv.org/abs/2407.08578

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