世界中的“速逃星”，为何忽然逃逸了？

出品：科普我国

作者：郭彦君（我国科学院云南地理台）

监制：我国科普饱览

编者按：为揭开科技工作的奥妙面纱，科普我国前沿科技项目推出“我和我的研讨”系列文章，约请科学家亲身执笔，共享科研进程，打造科学国际。让咱们跟从站在科技最前沿的探求者们，敞开一段段充满热情、应战与惊喜的旅程。

在浩瀚无垠的世界舞台上，星斗如沙，而早型速逃星（Early-type Runaway Stars）则是这片星海中最为奥妙莫测的旅者。它们好像被世界巨手突然掷出的飞镖，以令人咋舌的速度划破幽静的虚空，留下一道道耀眼而时间短的轨迹。这些星斗大多诞生于银河系的繁忙旮旯，或许是某个密布星团或星云的心脏地带，却在某种不知道力气的推进下，挣脱了原有的引力捆绑，踏上了孤单的漂泊之旅。

何谓“早型速逃星”？

化学物质在焚烧时，物质中不同的温度、元素会呈现出一起的光谱和色彩。因而地理学家经过对天体的光谱剖析，就能知道这个星体的元素组成及有用温度。依据有用温度的凹凸，地理学家将恒星光谱分为O、B、A、F、G、K、M以及R、N和S型。

一般，O、B、A型这些有用温度较高的星被称为“早型星”，有用温度较低的K、M型星称为“晚型星”。

其他称为“中心型星”，大约30%的O型星和5%-10%的B型星，一般以大于30-40 km/s的本动空间速度在银河系中运动，差不多是火箭速度的1000倍，远超过大部分恒星正常的运动速度。这些星星便是所谓的“速逃星”。速逃星，或许称之为“世界中的急速逃亡者”，是一种特别的恒星，它们不像大大都恒星那样稳定地环绕银河中心运动，而是以很高的速度，敏捷脱离它们的诞生之地。

为何早型速逃星如此重要？

速逃星的构成机制研讨对咱们了解超新星爆破模型、特别双星体系、双星演化等具有重要含义。速逃星的构成机制首要能够归结为两种。一种是双星超新星图景（如图1），当两颗恒星靠得十分近时，就会结合成为一个彼此绕转的双星同伴。

图1：速逃星的双星超新星构成途径

（图片来历：参阅文献1）

在这对同伴中，当质量更大的恒星在阅历非对称核坍缩超新星爆破时，其伴星会被抛射出然后构成速逃星。此外，在密布的星团中，星星们好像交际舞会上的参与者，不断地相互络绎交织。在这种高密度的环境中，多体体系的杂乱彼此作用能够意外地将某些星星推出本来的舞台，成为穿越银河系的独行侠（动力学抛射图景见图2）。

图2：速逃星的动力学弹射途径

（图片来历：ESA/Hubble Media）

LAMOST全称为“大天区面积多目标光纤光谱地理望远镜”，又称“郭守敬望远镜”，是由我国科学院国家地理台承当研发的我国自主立异的、国际上口径最大的大视场兼大口径及光谱获取率最高的望远镜，能够获取很多光学光谱。

Gaia为盖亚全天天体丈量干涉仪（Global Astrometric Interferometer for Astrophysics）的简写，是欧洲空间局最重要的项目之一，它的面世将人类的天体丈量精度大幅提高，也将为处理与银河系的来历、结构和演化前史有关的一系列重要问题供给所需的数据。

依据最新观测设备获取的很多样本数据，速逃星的相貌也在地理学家的眼前愈加明晰。在曩昔的观测研讨中，已有一些速逃星被发现可是大都样本缺少一致性视向速度的丈量信息，本次发现的229颗早型速逃星是现在已知依据Gaia天测数据速逃星研讨中，具有一致性视向速度且数量最大的样本。

视向速度在地理学中一般也被称为径向速度（Vr），是指物体（如天体）在观察者视野方向上的运动速度。这一速度重量反映了物体朝向或远离观察者的动态特性。视向速度、切向速度、一起构成了空间速度，关于研讨天体的运动规则、探求世界的结构和动力学特性具有重要含义。而投影自转速度能够用于揣度天体的实在自转速度。

依据这批样本的投影自转速度和空间速度散布，研讨人员发现，在该样本中，大部分速逃星具有较小的投影自转速度和空间速度，但几乎没有一起具有较大的投影自转速度和空间速度的速逃星（如图3）。这一特征或许与速逃星的构成途径密切相关。

图3：速逃星本动空间速度与投影自转速度的联系

（图片来历：参阅文献2）

研讨人员进一步探求了速逃星样本在银河系中的空间方位散布，发现大大都速逃星或许坐落银河系薄盘内。经过对该样本中具有屡次视向速度丈量值的速逃星进行轨迹剖析，研讨人员还发现了两颗或许是速逃星双星的样本，其轨迹周期分别为40天和61天。

结语

速逃星在研讨银河系结构和超新星爆破等前沿课题中扮演着重要人物。接下来，研讨人员还将依据这些更具计算含义的参阅样本，继续研讨速逃星的来历。跟着地理观测技能的不断进步和数据剖析才能的继续提高，咱们将会有才能去穿透星际尘土，捕捉那些悠远星系最弱小的光辉，将海量的地理数据转化为提醒世界奥妙的金钥匙。终有一天，速逃星的奥妙将被咱们逐个揭开，成为衔接恒星演化、星系动力学甚至世界大标准结构的要害桥梁。

参阅文献：

1.Renzo, M., Zapartas, E., de Mink, S. E., et al.2019, A&A, 624, A66.

2.Guo, Y., Wang, L., Liu, C., et al. 2024, ApJS.