科学家发现宇宙超高速恒星：可达三分之一光速

新浪科技讯 北京时间9月10日消息，据国外媒体报道，由于太空的广袤无穷，星星们看起来就像天体的固定装置一样，在夜空中纹丝不动。事实上，恒星一直在宇宙中快速移动，有的移动速度可达每秒数千甚至数万公里。天文学家发现，在银河系中存在着无数此类的超高速恒星，它们大多是从黑洞中心被抛射出来，然后逃离银河系。如果有两个超大质量黑洞相互作用，甚至可能会抛射出超级超高速恒星，速度甚至可达三分之一光速。迄今为止，科学家共发现约二十多颗超高速恒星，他们甚至猜想，这些恒星可能会充当外星生命的星际运输车。

　　这种超高速恒星的速度大约是世界上最快速火车运行速度的十万倍，是人类历史上最高速宇宙飞船飞行速度的一千倍，也就是说，在你穿上袜子的瞬间，这些恒星已经环绕地球转了好几圈。总之，速度快得惊人。一些天体物理学家指出，按道理这些恒星可以移动得更快一些——甚至接近光速。由于这些超高速恒星可能拥有自己的行星，从而令科学家猜想，恒星可能充当着外星生命的星系际运输机的角色。但是，你不用设想能够发现可逃逸出银河系的恒星。每秒一千公里左右的速度已经非常快了，足够令一颗恒星冲入广袤寂寞的太空中。大约在10年前，科学家才发现这些被称为超高速的恒星，迄今为止共发现大约二十多颗超高速恒星，正在逃离银河系。科学家还在努力寻找更多这样的恒星。

　　尽管被冠以超高速恒星之名，但是这些恒星并非是目前已知移动速度最快的恒星。移动速度最快的头衔当属于银河系中心超大质量黑洞周围高速旋转的恒星，其中一颗的速度高达每秒12000公里。由于这些巨型黑洞的重量是太阳的四百万倍，因此其附近的恒星即使移动速度如此之高，也无法逃离黑洞的引力。然而，这些恒星在将超高速恒星踢出银河系的过程中，发挥了不可或缺的作用。1988年，美国洛斯阿拉莫斯国家实验室天体物理学家杰克-希尔描述了一次假想性相遇，即一个超大质量黑洞与一个双星系统相遇。在双星系统中，两颗恒星会互相环绕旋转。希尔意识到，如果双星靠得太近，与黑洞的重力之舞将会把其中一颗恒星以每秒数千公里的速度抛出。于是，他将这些被放逐的恒星称之为超高速恒星。与此同时，黑洞会将另一颗恒星拉入一个紧凑的轨道。

然而，多年来，一直无人关注这个理念，毕竟没有谁观测到有恒星逃离银河系。在2005年，美国哈佛-史密森天体物理中心科学家沃伦-布朗，在银河系中搜寻过一种明亮的蓝色恒星，并通过追踪它们的移动以及银河系对其的重力影响，试图测量出银河系的质量。然而最后的结果是，他发现恒星的移动速度的确非常快，恒星逃离银河系的速度高达每秒853公里。布朗表示：“这个速度超过我之前观测到的任何星体。”一次偶然的机会，他看到了希尔的研究论文，这篇论文看似很好地解释了他的发现。布朗宣称：“如果银河系的正中心有一个超大质量的黑洞，这个黑洞就会不时地将恒星弹射出银河系。”依照这种机制，在中央黑洞周围，将有许多恒星在紧凑的轨道上绕行，这一现象刚好是科学家所观测到的。

　　受这一发现支持，布朗及其他科学家开始搜寻更快速的恒星。如今，他们已经发现二十多颗这样的恒星——这一数量刚好相当于银河系黑洞抛射恒星的频率。布朗表示：“这类恒星的数量还在增加。很有可能，即使这些恒星目前距离银河系足有成百上千光年，但是这些恒星的确曾经是在银河系的中心孕育而成的。”然而，布朗还有更多的发现。他探测到一些恒星体积巨大，呈蓝色，非常明亮——比太阳亮一百倍——之所以能发现它们，不过是因为它们在银河系数不清的恒星中特别耀眼突出。布朗表示，据预测在银河系附近可能存在约一千颗超快速恒星，这些恒星很可能体积更小，亮度更弱，以至于难以发现。

　　为了确切知道一颗恒星是否会逃离银河系，科学家需要确定其速度。随着一颗恒星逐渐远离，其光芒变得越来越红，拉出更长的波长。因此，通过测量一颗恒星的光谱——光被分散为其组成光波长——看有多少被转换成更红的色彩，科学家可以确定恒星的速度。但是，这种测量手段仅显示出恒星在视线范围内的移动速度，要计算出其真实速度，需要知道其运行轨道——要测量恒星划过天空的速度，需要极其精密的测量工具，这远远超出了目前的科技能力。恒星运行轨道的确定还将显示其是否真的来自银河系的中心。所幸的是，欧洲航天局的“盖亚”号宇航飞船能做到这一点。“盖亚”号宇宙飞船于2013年发射升空，正对银河系中约十亿的恒星进行速度和位置的测量。一旦测量任务结束，科学家预计“盖亚”号将识别出更多的超高速恒星，这将有助于他们更好地了解银河系。

　　这些超高速恒星孕育诞生于银河系中心，之后被抛射出去，它们的速度与特性将有助于我们探索了解中央黑洞附近繁忙热闹与拥挤不堪的环境。这些恒星还将有助于科学家对银河系中的所有物质进行绘图。布朗解释说：“任何偏离轨道的现象，都显示出其下存在某种物质的拉力作用。”银河系中的大多数物质都是由神秘莫测、不易看见的物质组成，它们被称之为暗物质。要弄明白这些暗物质是什么，科学家需要知道，在银河中存在多少这样的物质，它们是如何分布的。