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天文學家找到為何銀暈中有大質量恆星的原因

  • 上版日期:111-02-07

恆星的質量越大燃燒速度就會越快,於是壽命也會越短。因此大質量恆星的壽命甚至不到1000萬年。所以大多數這類恆星都位於它們出生區域不遠處。但有些奇怪的大恆星遠離它們的最可能的出生地:銀河盤面。而且到達它們目前位置所需的旅行時間也大大超過恆星壽命。長期以來這現象困擾天文學家,現在可能有了答案。

喬治亞州立大學的天文學家研究名為HD 93521的O型星,是主序帶質量最大的恆星,它位於恆星稀疏的銀暈,距離銀盤達3,600光年。天文學家使用歐洲航天局蓋亞衛星的數據,得到HD 93521高精度位置與速度,此外還仔細分析這顆恆星的光譜,確定它的質量、年齡和自轉。數據顯示,HD 93521距離地球約4,064光年,距離銀盤約3,600光年。這顆恆星的質量約太陽的17倍,溫度為30,000K。在這樣的質量和溫度下,這顆恆星的年齡應該在500萬年左右,誤差約為200萬年。所以,它的最長可能的壽命約為830萬年。然而,估計它從銀盤移到現在位置,大約需要3900萬年。
 
此外,團隊測得HD 93521以每秒435公里高速自轉,相對於太陽的自轉速度不到每秒2公里。團隊認為有幾種機制會加快恆星自轉,最可能的原因是恆星合併,合併後不僅會結合兩顆恆星的自轉,還會加上軌道的角動量,造成恆星高速自轉。團隊認為HD 93521過去就是兩顆中等質量恆星組成的雙星,之後合併形成了我們現在所見的大恆星。如此,中等質量的恆星壽命足夠長,能完成從銀盤進入銀暈的旅程。
 
團隊還發現另一個可以驗證理論的雙星:天秤座IT星。它是兩顆B型星組成的雙星,其中較大恆星的壽命也不足到達當前位置。但研究人員認為兩顆恆星正處於密接聯星狀態,而較小的星已經將質量轉移到較大的星。因此目前較大質量的星當初質量小,所以它的壽命比目前估計長得多。論文發表在The Astronomical Journal學刊。(編譯/李瑾)
資料來源:sciencealert
HD 93521O型星
圖說  HD 93521星在赤道處周長是太陽的7.4倍,自轉僅21小時,以至於恆星變形為橄欖球形。