在一項新研究中,天文學家發現了迄今為止已知的銀河系運動速度最快的恆星。這顆恆星名為S4714,正緊密環繞銀心黑洞人馬座A*運轉,最高速度達到驚人的24000公裡/秒,即光速8%。
人馬座A*是潛伏在銀河系中心的超大質量黑洞,質量超過太陽400萬倍,創造了無比極端的環境。因此,在這裡發現任何離奇現象都不必感到太意外。
在人馬座A*強大引力支配下,大量恆星俯首稱臣,以扁平的橢圓軌道環繞其高速運轉。這些恆星被稱為S星,它們為天文學家研究人馬座A*的性質提供了絕佳機會。
多年來,「距離人馬座A*最近的恆星」的光榮稱號屬於一顆名為S2的恆星。S2環繞人馬座A*運轉的軌道周期約16年,最近時距離人馬座A*約180億公裡,最高速度接近光速3%。
然而,就在去年,由德國科隆大學的天體物理學家弗洛裡安·佩斯克(Florian Peissker)領導的團隊,發現了一顆更暗淡但更接近人馬座A*的恆星,名曰S62。
S62隻需9.9年就可環繞人馬座A*運轉一周,最近時距離人馬座A*僅24億公裡,比天王星到太陽的平均距離還要近,最高速度更是達到了20000公裡/秒,約合光速6.7%。
這還沒完!隨著研究的繼續,佩斯克團隊之後又發現另外五顆比S2更接近人馬座A*的恆星——S4711、S4712、S4713、S4714和S4715。其中,S4711和S4714尤為引人注目。
S4711是一顆年齡約1.5億年的藍色B型星,軌道周期非常短,僅7.6年,但軌道偏心率相對較小,最近時距離人馬座A*約215億公裡。需要指出的是,就平均距離而言,S4711是已知距離人馬座A*最近的恆星。
相比之下,S4714的軌道周期要長一些,約12年,但軌道偏心率高達0.985,以至於最近時距離人馬座A*只有19億公裡。當S4714從最近點掠過人馬座A*時,速度更是達到了驚人的24000公裡/秒,即光速8%。這是人類迄今為止已知的銀河系運動速度最快的恆星。
據介紹,S4711和S4714很可能是傳說中的擠壓體(Squeezar)。
所謂擠壓體,指的是天文學家2003年所預言的一類恆星,它們緊密環繞超大質量黑洞運轉,每次飛掠黑洞時潮汐力都會將其部分軌道能量轉化為熱量。這會使恆星突然變亮,並導致軌道衰變,最終將墜入黑洞的懷抱。也就是說,擠壓體緊密環繞銀心黑洞暴走,在作死邊緣瘋狂試探。
另外,這些新發現的恆星有助於我們更好地研究人馬座A*和天體物理學。比如,S2曾被多次用於驗證愛因斯坦的廣義相對論。接下來,天文學家將開展這方面的研究,同時探尋其他隱藏在人馬座A*附近更極端的S星。
研究人員已經將這項新研究發布在《天體物理學雜誌》上。