失控的“失败之星”以 120 万英里/小时的速度穿越宇宙

公民科学家发现了一颗可能以每小时 120 万英里的速度穿过宇宙的褐矮星。现在天文学家想知道是什么发射了它。

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新发现的流氓恒星很可能是一颗“失败的恒星”，但就速度而言，它肯定不是失败！ 

这颗潜在的褐矮星正以 120 万英里/小时（190 万公里/小时）的速度穿过我们的银河系。这大约比音速快 1,500 倍！值得庆幸的是，这个宇宙逃亡者正在朝着银河系中心而不是我们前进。然而，该物体的运动速度如此之快，以至于它最终可能完全逃离我们的银河系。 

这个新发现的恒星体（被命名为 CWISE J1249+3621）令人难以置信的速度并不是该物体唯一令人着迷的地方，该物体目前距离地球约 400 光年。  

该恒星体的质量仅为太阳质量的 8% 左右，或者是木星质量的 80 倍，这使得它正好位于恒星和一群被称为“褐矮星”的迷人天体之间的分界线上，通常（有点不公平）被贴上“失败明星”的标签。

CWISE J1249+3621 最初是由参与后院世界：第 9 号行星项目的公民科学家发现的，该项目使用 NASA 广域红外巡天探测器 (WISE) 的数据来探测距离太阳相对较近的微弱移动物体。

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在几位公民科学家标记了该物体后，一组天文学家使用凯克一号望远镜进行了后续追踪，凯克一号望远镜是位于夏威夷莫纳克亚休眠火山上的两台 10 米双望远镜之一。

“我们在恒星/褐矮星质量边界上发现了一个质量非常低的物体，它具有极高的速度，移动速度足够快，以至于它实际上可能不受银河系束缚，”研究小组负责人亚当·布尔加瑟（Adam Burgasser）说道。加州大学圣地亚哥分校告诉 Space.com。 “它加入了过去几十年中发现的一系列‘超高速’恒星，其中大多数距离太阳数千光年，而这个源距离太阳‘仅’400光年。” 

Burgasser 补充说，该团队的观测结果包括对 CWISE J1249+3621 大气层的分析。这表明潜在的棕矮星也具有不寻常的化学成分。该团队旨在利用他们收集到的有关 CWISE J1249+3621 运动和组成的信息来推测其可能的起源。

布尔加瑟说：“这一发现主要为研究银河系偏远地区的褐矮星开辟了一条新途径，包括其中心、光环以及各种球状星团和卫星。” “所有这些系统都距离太远，无法直接详细研究褐矮星，但如果将它们扔给我们，那就容易多了！”

这个流氓明星到底在逃避什么？

褐矮星的形成就像恒星一样——由巨大的气体和尘埃云（称为分子云）形成，它们形成过于密集的斑块，在自身重力的影响下塌陷。然而，与太阳等普通恒星不同，褐矮星无法从孕育它们的云的残余物中收集到足够的物质，无法达到在其核心产生压力和温度所需的质量，从而启动氢与氦的聚变。这是定义“主序”恒星的过程。因此，“失败的恒星”的绰号被强加给了褐矮星。

褐矮星的质量从木星的四倍左右到气态巨星的80倍左右不等。 （作为比较，太阳的质量是木星的 1,000 倍。）CWISE J1249+3621 的质量令人兴奋，因为它正好位于恒星和褐矮星之间的假设边界。 

“低质量意义重大，因为它是迄今为止发现的质量最低、高速‘恒星’。大约 20 年前发现的原始超高速恒星是大质量 O 型恒星（质量约为太阳的 50 倍）和 B 型恒星。恒星[质量高达太阳的 16 倍]，这可能是一种选择偏差，因为这些恒星很罕见，需要在很远的距离才能发现，”布尔加瑟说。 “我们的发现表明，无论什么过程（或多个过程）导致这些恒星逃跑，都必须在高质量和低质量下运行。”

加州大学圣地亚哥分校的研究人员解释说，该团队非常高兴能够尝试回答是什么导致这颗恒星在银河系中倾斜。

伯加瑟说：“这颗恒星可能被我们的超大质量黑洞人马座 A* 踢出银河系中心，这一过程通常用于解释其他超高速恒星的起源。” “值得注意的是，我们的恒星正在移入中心，而不是远离中心，但它可能在之前被弹出后正在返回。”他补充说，褐矮星也有可能正在逃离“宇宙吸血鬼”。这个流氓恒星体可能是双星系统的一部分，其中有一颗白矮星尸体正在从其上撕扯物质。这种可怕的吞噬最终导致白矮星在称为 Ia 型超新星的宇宙爆炸中爆发。这将摧毁白矮星并提供“踢力”，让这颗失控的矮星以令人难以置信的速度穿过银河系。

伯加瑟说：“另一种可能性是，恒星是通过与星团中心黑洞的动态相互作用从球状星团中发射出来的；最近的模拟表明，这种情况在银河系的年龄中应该会发生几次。” “上述任何一个过程，如果有足够快的推动力，都可能将其发射出去，或者对于‘河外’恒星来说，它只是恰好经过。”

他补充说，目前，该团队不能排除这颗潜在的褐矮星是来自银河系以外的银河系入侵者的可能性。但它穿过银河系平面的事实使得这种情况的可能性较小。

伯加瑟说：“轨道无疑是这个物体最令人惊讶的方面；它在银河系中心呈放射状进出，几乎完美地在平面上。” “我们看到的大多数高速恒星都处于更加混乱或倾斜的轨道上。我认为这是了解其真正起源的真正线索。”

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失控的褐矮星（如果这确实是 CWISE J1249+3621）似乎很罕见，但这可能是因为它们的温度低且微弱，这使得它们很难被发现。这意味着流氓棕矮星的数量可能比目前检测率显示的要多得多。

“这些类型的恒星非常罕见；在检查的数十亿颗恒星中，只发现了几十颗，而且，如上所述，这是第一个低质量恒星。而且这个物体特别难以看到，因为它是一个非常大的恒星。”凉爽而昏暗的恒星，比太阳暗近一万倍，并且发出大部分红外波长的光，”伯加瑟说。 “很难说这些尸体有多常见，到目前为止只发现了一具，但由于距离如此之近，我们推测可能还有更多。

“这种推测的部分原因是银河系中的大多数恒星质量都很低，大约五分之一是褐矮星，而且这些物体最容易被‘扔掉’，因为它们的质量如此之低。 ”

该团队现在打算对 CWISE J1249+3621 的大气层进行更详细的调查，看看其化学丰度是否能揭示其起源。 他们还将尝试发现更多这些低质量的逃逸恒星，公民科学家将在这场搜寻中发挥不可或缺的作用。

布尔加瑟总结道：“我们肯定希望找到更多这样的物体，而且我们的公民科学家已经确定了更多的高速候选物体来进行追踪。” “民间科学家对这项研究绝对至关重要！他们将这一来源确定为值得研究的有趣目标。没有他们，我们仍然有数十万个微弱的小点需要分类。”

该团队的研究在存储库网站 arXiv 上的一篇经过同行评审的论文中进行了讨论。