天文學家發現數十顆從年輕星團 R136 發射的大質量恆星

天文學家利用歐洲蓋亞太空望遠鏡的數據發現了從銀河系衛星星系大麥哲倫雲中的年輕星團 R136 發射的 55 顆高速恆星。這使該地區已知的「失控恆星」數量增加了十倍。天文學家團隊，包括萊頓天文台的西蒙·波特吉斯·茲瓦特 (Simon Portegies Zwart)，發表他們本週的結果是自然。

當星團形成時，緊密堆積的近碰撞和十字形移動可能會導致恆星從年輕恆星中噴射出來。由 UvA 博士領導的天文學家。學生米切爾·斯托普發現，年輕的星團 R136 在過去幾百萬年以超過 10 萬公里/小時的速度發射了多達三分之一的最大質量恆星。這些恆星距離其誕生地最遠可達 1,000 光年，然後在生命結束時爆炸為超新星，產生中子星或黑洞。

但斯托普和他的同事們有了另一個令人驚訝的發現：恆星動態噴射的並不是一個週期，而是兩個週期。 Stoop解釋說：「第一幕發生在180萬年前，當時星團形成，與星團形成過程中恆星的噴射相吻合。第二幕只有20萬年前，並且具有非常不同的特徵。例如，第二集中的失控明星移動得更慢，並且不會像第一集中那樣以隨機方向射出，而是以首選方向射出。

「我們認為，第二次射走恆星的事件是由於R136與附近另一個星團（2012年才發現）的相互作用造成的。第二次事件可能預示著這兩個星團將在不久的將來混合併合併，」合著者亞歷克斯·德·科特（Alex de Koter）（弗吉尼亞大學）說。

大質量恆星最終會爆炸為超新星。在它們的一生中，它們非常明亮——比太陽亮一百萬倍以上——並且主要發射紫外線，使周圍的氫氣電離。它們的壽命很短（數百萬年），通常仍然在它們誕生的恆星形成區域爆炸。這樣的恆星形成區域由氣體和塵埃雲組成，減弱了大質量恆星對其周圍環境的影響。

這是第一次發現如此多（55顆）源自單一星團的高速恆星。 R136是一個非常特殊的星團，擁有數十萬顆恆星，其中包括已知質量最大的恆星（質量高達太陽的300倍）。它是我們所知的半徑五百萬光年範圍內最大的恆星形成區域的一部分，也是「首席女主角」。

「既然我們發現三分之一的大質量恆星在生命早期就被從它們的誕生區域噴射出來？並且它們的影響力超出了這些區域？對星系結構和演化的影響可能比之前想像的要大得多。甚至有可能早期宇宙中形成的失控恆星對紫外線引起的所謂宇宙再電離做出了重要貢獻，」合著者萊克斯·卡珀（UvA）說。

天文學家使用了歐空局蓋亞望遠鏡的數據，該望遠鏡測量了超過十億顆恆星的位置、距離和速度。蓋亞位於月球之外，距離地球150萬公里。團隊的主要目標是測試蓋亞能力的極限。 R136位於大麥哲倫星雲中，是銀河系的姊妹星系，距離16萬光年。這對於蓋亞測量來說是非常遠的。

「R136 才剛剛形成（180 萬年前），因此失控恆星不可能離得太遠，以至於無法識別它們。如果你能找到很多這樣的恆星，你就可以做出可靠的統計報表。這其結果超出了我們的預期，我們對結果感到非常滿意，對於科學家來說，發現新的東西總是令人興奮的。

順便說一句，荷蘭天文學家阿德里安·布勞（Adriaan Blaauw，1914年4月12日？2010年12月1日）在他的博士研究期間（1946年）首次發現了逃逸恆星存在的跡象，這些恆星在銀河系中會高速移動。借助布勞夫共同領導的歐空局依巴谷太空任務和現在蓋亞任務的數據，可以詳細研究星團和失控恆星的運動。