03.05 人类是否观测到过不属于任何星系的单个流浪恒星?

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人们一度认为,恒星都属于某一个星际,但在1997年时,科学家在室女座星系团发现了为数众多的星系际恒星(弥散恒星)。这些星系际恒星不属于任何星系,与最近的星系间的距离达到了30万光年以上。它们的总质量甚至达到了室女座星系的10%。

图:


室女座星系团的星系际恒星(弥散恒星)

在90年代末,科学家又在天炉座星系团发现了另一个星系际恒星团。

弥散恒星主要是因为两个星系发生合并时,被甩出星系而形成的。星系合并时的相对速度为每秒100~1000千米,甚至能够到达每秒3000千米,在如此高的速度下,恒星被甩出星系就是一件非常正常的事情了。

星系合并在宇宙中是一件非常正常的事情,哈勃太空望远镜就拍摄到多起星系合并。

图:由哈勃天文望远镜拍摄到的星系合并


银河系也是由多个星系合并而成,而且会在35亿年后再次与仙女座星系合并。

图:另一种星系际恒星形成的
机制

上图描绘了一种星系际恒星形成的机制,一个三合星系统在靠近星系中巨大黑洞时,其中一颗恒星被黑洞吞噬,另外两颗恒星被甩出了星系,在此期间两颗恒星发生了合并。这就像舞动一个重物,绳子断线后,重物飞出一样。


讲科学堂


人类是否观测到过不属于任何星系的单个流浪恒星?

流浪行星我们观测到已经不少了,因为流浪行星的界定相对比较单纯,只要在银河系流浪的行星、不属于其他恒星系中的行星就算是流浪行星了!但流浪恒星的定义标准相对比较高,因为恒星本身就是行星的中心,或者独里运行于银河系中,这种严格的界定来看都不属于流浪恒星,因为它们仍然有一个母星系!

观测一颗恒星是否是一颗流浪恒星或者是一颗事实上的流浪恒星的标准很简单,只要它的运行速度超过银河系的逃逸速度即可,那么它将逃离银河系成为一颗事实上的流浪恒星!毕竟银河系外的独立恒星我们很难观测!

一些离开银河系的恒星和从系外进入银河系的恒星,当然后者将结束流浪生涯,而前者刚刚开始流浪!但需要提醒一下的是很多尽管在银道面距离很远的轨道上运行,或者称之为银道面离散矮星系,但他们并未超过银河系逃逸速度,最终还是围绕银心公转的!

不过有意思的是这些银道面离散的矮星系成了计算银河系质量的天秤,正是由于他们才让银河系质量计算比较准确!

4颗新发现的超快恒星在银河系中的位置,彩色箭头标注出它们的逃逸方向。它们的运行速度超过160KM/S,未来的趋势即成为流浪恒星!

流浪恒星成因是星系合并或者双星甚至多星系被黑洞俘获时,伴星中的另一颗被甩入宇宙空间!我们可以确认的是这种情况在银河系中并不少见,只是局限于观测技术我们难以观测到更多,但斯隆数字巡天仍然在观测过程中发现了大量的离散恒星,也许银河系里的很多恒星正在打包准备离开!


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