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每秒飞奔2.4万公里,科学家发现最快恒星,然而其命运却是被吞噬

 科普大世界 2020-08-15

宇宙中所有的天体都在以一定的速度运行,比如月球在以每秒钟1.02公里的速度围绕地球运行地球,以每秒29公里的速度围绕太阳运行,而太阳携带着整个太阳系在以每秒220公里的速度在围绕银河系中心运行,可见太阳的公转速度更快,但是即便如此,它围绕银河系运行一周仍然需要2.5亿年的时间,从恐龙灭绝直到今天,太阳刚绕行其公转轨道的1/4长度。

那么宇宙中的恒星的运行速度都一样吗?当然是不一样的,即便在银河系中,恒星之间的运行速度也都是不一样的,虽然大部分恒星都遵从于银河系运行状态的大趋势,但是它们的运行方向也并不完全相同,观测发现有的恒星在靠近太阳系,有的恒星却在远离太阳系。

恒星的运行速度和其所处的引力场和其惯性速度有关,通常是处于更强引力场中的恒星的运行速度越快,在银河系中最强的引力场当然是银河系中心黑洞人马座A*附近了,先前天文学家们对一颗名为S2的恒星观察较为仔细,它处于银河系中心人马座A*的180亿公里外,仍然被天文学家们认为是“在地狱的边缘游荡”,因为推测认为将来的它终有一天会被银河系中心黑洞吞噬掉。

S2恒星与人马座a的距离是海王星到太阳距离的4倍多,单塔围绕人马座a*黑洞绕行一周只需要16年时间,相比之下,海王星围绕太阳运行一周需要165年,可见S2恒星的运行速度要比海王星快得多。计算发现S2恒星公转运行速度接近每秒钟9000公里,该速度已接近光速的3%,它必须保持这样的速度,才能不被银河系中心黑洞吞噬。

那么S2恒星就是运行速度最快的恒星了吗?近期天文学家们又发现并非如此,2019年时,来自德国科隆大学天体物理学家弗洛里安·佩斯克带领的观测团队利用甚大望远镜发现了一颗更靠近银河系中心的恒星——S62,其距离银河系中心黑洞最近的时候仅24亿公里,比S2与银河系中心黑洞的距离近多了,甚至比天王星和太阳的距离还要近,它为了不被银河系中心黑洞吞噬,公转速度达到了每秒2万公里,相当于光速的6.7%,只需9.9年便可以绕银河系中心黑洞运行一周,而天王星绕太阳运行一周,却需要84年。

由于黑洞的强大引力给它提供了惊人的公转速度,竟然可以达到每秒20000公里的速度,也就是约等于光速的6.7%,将恒星移动速度的纪录整整翻了一倍还不止!凭借着这样的惊人速度,它仅仅需要9.9年的时间就可以公转一圈。

那么S62就是已知公转速度最快的恒星了吗?后来佩斯克团队又发现了5颗比S2更接近银河系中心黑洞人马座a*的恒星,分别是S4711、S4712、S4713、S4714与S4715,其公转速度都非常快,特别是S4711和S4714,前者公转周期仅有7.6年,后者的公转周期略长一点,大约是12年,其偏心率达到了0.985,它的运行轨道是一个十分狭长的椭圆形轨道,突然发现,当它运行到周围靠近银河系中心黑洞的时候,两者的距离只有19亿公里,其速度可达每秒钟24,000公里,高达光速的8%,是迄今为止已知最快的恒星运行速度。

不过,虽然S4714的运行速度很快,却仍然逃不过银河系中心黑洞的吸附作用,在它每次经过黑洞的近质心点的时候,引力潮汐力都会将恒星的一小部分动能转化为热能,这个时候恒星会变得更加明亮,但是其轨道也会越来越靠向黑洞,最终它也会被黑洞吞噬掉。

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