失控的“失败恒星”以120万英里/小时的速度在宇宙中奔跑

一幅插图显示了一颗失控的褐矮星逃离螺旋星系。（图片来源：Robert Lea（与Canva共同创作）/NASA）

（蜘蛛网eeook.com）据美国太空网（Robert Lea）：新发现的流氓恒星体很可能是一颗“失败的恒星”，但就速度而言，它肯定不是失败的！

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。这比音速快1500倍！值得庆幸的是，这个宇宙失控正朝着银河系的中心而不是我们前进。然而，这个物体的速度如此之快，以至于它最终可能会完全逃离我们的星系。

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

恒星体的质量只有太阳的8%左右，是木星质量的80倍，这使它正好位于恒星和一组被称为“褐矮星”的迷人天体之间的分界线上，这些天体通常（有点不公平）被标记为“失败的恒星”

CWISE J1249+3621最初是由与后院世界：行星9项目合作的公民科学家发现的，该项目使用美国国家航空航天局广域红外巡天探测器（WISE）的数据来探测相对靠近太阳的微弱运动物体。

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跟进，凯克一型望远镜是位于夏威夷休眠火山Maunakea上的两台10米双望远镜之一。

加州大学圣地亚哥分校的研究小组负责人Adam Burgasser告诉Space.com：“我们发现了一个质量非常低的物体，就在恒星/褐矮星质量边界上，它具有极高的速度，移动得足够快，实际上可能与银河系无关。”“它加入了过去几十年发现的‘超高速’恒星的集合，其中大部分距离太阳数千光年，而这个来源距离我们‘仅仅’400光年。”

Burgasser补充说，该团队的观测包括对CWISE J1249+3621大气层的分析。这表明潜在的褐矮星也有一种不寻常的化学成分。该团队旨在利用他们收集到的关于CWISE J1249+3621的运动和组成的信息来推测其可能的起源。

“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、晕以及各种球状星团和卫星，”Burgasser说。“所有这些系统都太远了，无法直接详细研究褐矮星，但如果它们被扔给我们，就容易多了！”

褐矮星就像恒星一样，是由巨大的气体和尘埃云（称为分子云）形成的，这些分子云会形成过于密集的斑块，在自身引力的影响下坍塌。然而，与太阳等普通恒星不同，褐矮星无法从产生它们的云的残骸中收集足够的物质，以达到在其核心产生压力和温度所需的质量，从而启动氢到氦的聚变。这是定义“主序星”的过程。因此，褐矮星被冠以“失败之星”的绰号。

褐矮星的质量从木星的四倍到气态巨星的80倍不等。（相比之下，太阳的质量是木星的1000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想边界。

Burgasser说：“低质量很重要，因为它是迄今为止发现的质量最低、速度最快的‘恒星’。大约20年前发现的原始超高速恒星是大质量的O型恒星[大约是太阳的50倍]和B型恒星[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找到。”。“我们的发现表明，无论是什么过程导致这些恒星逃逸，都必须在高质量和低质量下运行。”

与其他一些太空物体的大小相比，一颗带有极光的褐矮星的图示。（图片来源：NASA/CC）

加州大学圣地亚哥分校的研究人员解释说，该团队非常兴奋地试图回答是什么让这个恒星体在银河系中倾斜。

“这颗恒星可能被我们的超大质量黑洞人马座A*踢出了银河系的中心，这一过程通常用于解释其他超高速恒星的起源，”Burgasser说。“值得注意的是，我们的恒星正在向中心移动，而不是远离，但它可能会在之前被弹出后返回。”

他补充说，这颗褐矮星也有可能正在逃离“宇宙吸血鬼”。这颗流氓恒星体可能是一个双星系统的一部分，其中有一颗白矮星的尸体正在从它身上剥离物质。这种可怕的进食最终导致白矮星在一场被称为Ia型超新星的宇宙爆炸中爆发。这将摧毁白矮星，并提供“踢腿”，使这颗失控的恒星以难以置信的速度在银河系中疾驰。

“另一种可能性是，这颗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，在银河系的整个年龄段，这种情况应该会发生几次，”Burgasser说。“上述任何一个过程，只要踢得足够快，都可能将其发射出去，或者在‘河外’恒星的情况下，它只是碰巧经过。”

他补充说，目前，该团队不能排除这种潜在的褐矮星是来自银河系外的入侵者的可能性。但事实上，它正穿过我们银河系的平面，这使得这种情况不太可能发生。

“轨道无疑是这个物体最令人惊讶的方面；它在银河系中心径向移动，几乎完全在平面上，”Burgasser说。“我们看到的大多数高速恒星都在更混乱或倾斜的轨道上。我认为这是它真正起源的真正线索。”

一个微弱的褐矮星及其红外辐射的图示。（图片来源：美国国家航空航天局、欧洲航天局、加拿大航天局、LEAH HUSTAK（空间望远镜科学研究所））

如果这确实是CWISE J1249+3621，那么逃逸的褐矮星似乎很罕见，但这可能是因为它们的凉爽和微弱的性质，这使得它们很难被探测到。这意味着流氓褐矮星的数量可能比目前的探测率所显示的要大得多。

布尔加瑟说：“这些类型的恒星非常罕见；在数十亿颗被检查的恒星中，只发现了几十颗，而且如上所述，这是第一颗低质量的恒星。特别是这个物体很难看到，因为它是一颗非常冷和暗淡的恒星，比太阳暗近10000倍，发出的大部分光都是红外波长的。”。“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。

“这种猜测的部分原因是，银河系中的大多数恒星都是低质量的，大约五分之一的恒星是褐矮星，而且这些天体是最容易‘抛来抛去’的，因为它们的质量很低。”

该团队现在打算更详细地跟进对CWISE J1249+3621大气层的调查，以了解其化学丰度是否揭示了其起源。他们还将尝试发现更多这些低质量恒星逃逸体，公民科学家将在其中发挥不可或缺的作用。

Burgasser总结道：“我们确实希望找到更多这样的天体，我们的公民科学家已经确定了几个更高速的候选者进行后续研究。”。“公民科学家对这项研究至关重要！他们将这一来源确定为值得调查的有趣目标。没有他们，我们仍然有数十万个微弱的小点需要整理。”

该团队的研究在存储库网站arXiv上发表的一篇同行评审前论文中进行了讨论。