真正的流星，星系中高速奔跑的恒星

“我像流星一样看到你的荣耀。”

这位索尔兹伯里伯爵在莎士比亚的“理查德二世”中沉思未来时如是说。

在英国文艺复兴时期，人们认为流星是从天而降的流星和灾难的预兆。

但到了19世纪末，科学家们发现了更为平凡的事实。

今天通常所说的流星只是一小块岩石或尘埃，它们在进入地球大气层后很快就会燃烧殆尽。

流星--比如这幅1889年的狮子座流星雨所产生的流星--与真正的恒星没有任何关系。

但是大自然给了你一个惊喜--流星确实存在。

从2005年到2014年，弗雷德·劳伦斯·惠普尔天文台整合了斯隆数字天空勘测和望远镜的不朽观测项目，证实了一类新的恒星，它们的运动速度如此之快，以至于它们可以逃脱所在星系的引力。

天文学家们刚刚开始了解这些被称为超高速恒星的现实生活中的流星，它们以每小时数百万英里的速度在宇宙中急速运行。

旋转的星星和弹弓。

超高速恒星的故事始于1988年，当时洛斯阿拉莫斯国家实验室的理论家杰克·吉尔伯特·希尔斯(Jack Gilbert Hills)有了一个灵感：如果一个双星系统--也就是两颗相互引力绑在一起、围绕一个共同质心运行的恒星--在银河系中心的大质量黑洞附近运行，会发生什么？

希尔斯计算出，黑洞的潮汐力量可以将双星系统撕裂成两半。

想象一下，两个滑冰运动员手牵着手转来转去，直到他们突然松手。

这两名滑冰运动员将飞离对方。

同样，当双星系统中的两颗恒星因与黑洞的近距离接触而被撕裂时，它们也会飞离。

在这样的遭遇中，一颗恒星可能会获得足够的能量，被弹射出整个银河系。

天文学家现在知道这就是超高速恒星是如何诞生的。

一颗名为HE 0437-5439的超高速恒星从银河系中心被抛出，正单程飞出银河系。

理论、观察和模拟。

在希尔斯有先见之明的论文发表后，天文学团体认为超高速恒星是一种有趣的可能性，尽管没有观测证据。

这种情况在2005年发生了变化。

在观测银河系光环中的恒星时，一组使用亚利桑那州MMT天文台的研究人员发现了一些最意想不到的东西。

他们观察到一颗恒星以每小时近320万公里的速度逃离银河系。

这就是HVS1，第一颗已知的超高速恒星。

观察说明了故事的一部分，但为了帮助回答其他问题-比如它与超高速恒星分离后会发生什么-我的顾问和我求助于计算机模拟。

我们的模型预测，前一对恒星中的另一颗恒星经常被留在黑洞轨道上，其方式与地球绕太阳运行的方式大致相同。

模拟使用物理定律来计算恒星的轨道和轨迹，包括超高速恒星。

这些建模工作的另一个令人兴奋的结果是发现，有时这两颗恒星可能会相撞。

当这种情况发生时，这些恒星可能会合并成一颗非常大的恒星。

如果你想知道围绕其中一颗恒星运行的行星会发生什么，我们也对其进行了建模。

在2012年的一篇短文中，展示了我们银河系中心的黑洞能够以近5%的光速将行星抛出银河系。

到今天为止，还没有探测到超高速行星，但它们很可能就在那里，等待着一些快乐的天文学家偶然发现它们。

并不是所有的快速恒星都离开银河系。

利用2013年发射的盖亚(Gaia)宇宙飞船的数据，发现天文学界之前认为的一些“超高速恒星”实际上很可能与银河系捆绑在一起。

虽然这一结果听起来可能令人失望，但它实际上揭示了两个关键点。

首先，有不同的机制可以将恒星加速到高速。

今天，天文学家知道数以千计的高速恒星。

然而，仅仅因为一颗恒星在快速移动并不一定意味着它就是一颗不受银河系束缚的超高速恒星。

其次，真正逃离银河系的超高速恒星可能比之前想象的更为罕见。

来自地面和天基望远镜(如盖亚)的数据帮助天文学家更多地了解所有类型的高速恒星，包括超高速恒星。

未来是光明而快速的。

发现真正的流星存在是一件很美好的事情。

同样令人惊讶的是，研究它们的轨迹和速度可以帮助回答当今科学界的一些最重要的问题。

例如，超高速恒星可以提供宇宙中暗物质的性质和分布的线索。

超高速恒星可能也是回答星系中心是否存在不止一个黑洞的关键。

即使是围绕一颗超高速恒星发现一颗行星，也将永远改变人们对行星形成和生存能力的看法。

这些恒星速度很快，但它们慢慢地揭示了大自然的秘密。

虽然你可能无法亲眼看到一颗真正的流星，但你肯定可以向它许愿。

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