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中國天文學家發現一顆從球狀星團梅西耶15噴出的高速恒星

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中國天文學家發現一顆從球狀星團梅西耶15噴出的高速恒星


J0731+3717和梅西耶15球狀星團向后軌道的三維表示 。資料來源：Huang et al.，2024 。
據美國物理學家組織網（Tomasz Nowakowski）：中國天文學家報告稱，在大約4200光年外發現了一顆新的高速恒星 。這顆新發現的恒星被命名為J0731+3717，原來是由一個中等質量的黑洞從球狀星團梅西耶15中噴出的 。這一發現發表在6月3日預打印服務器arXiv上的一篇論文中 。
球狀星團（GC）是圍繞星系運行的緊密結合恒星的集合 。天文學家認為它們是研究恒星和星系演化的天然實驗室 。特別是，球狀星團可以幫助研究人員更好地了解早期星系的形成歷史和演化，因為GC的起源似乎與強烈的恒星形成時期密切相關 。
梅西耶15（也稱為NGC 7078或M15）距離地球約35700光年，是一個核心坍塌的GC ， 半徑約88光年，估計質量為560000太陽質量 。它是最古老（約125億年前）和最貧金屬的星系GC之一（金屬豐度約為-2.25），也是我們銀河系中密度最大的GC之一 。
已知該星團有一個中等質量黑洞（IMBH），估計質量為1700–3200太陽質量 。
由北京中國科學院大學的楊煌領導的天文學家團隊最近對可能從球狀星團中噴出的高速恒星進行了搜索 。因此，通過分析主要來自斯隆數字巡天（SDSS）和歐空局蓋亞衛星的數據，他們在梅西耶15號上發現了一個有希望的候選者 。
研究人員解釋道：“我們報告發現了一顆高速恒星J0731+3717，其向后軌跡約21百萬年前在星團潮汐半徑內與球狀星團M15的軌跡相交 ?！?。
J0731+3717的總速度為418.71公里/秒，質量約為0.69太陽質量 ， 有效溫度為6062 K 。這顆恒星的年齡估計為130億年，距離地球約4200光年 ， 金屬豐度為-2.23 。
研究發現，雖然J0731+3717目前距離梅西耶15號37500光年，但它們的向后軌跡在2100萬年前相交，相對速度為548公里/秒，最近距離約為189光年 。這個距離小于梅西耶15號的潮汐半徑，估計為430光年 。
此外 ， J0731+3717顯示出與Messier 15一致的罕見化學指紋，并且具有與團簇相似的金屬性和年齡 。因此，天文學家得出結論，這顆恒星最初與梅西耶15星有關 。
這篇論文的作者假設J0731+3717很可能是從距離梅西耶15號中心1天文單位的地方潮汐噴出的 。他們補充說，以如此高的速度噴出需要一個質量至少為100太陽質量的黑洞，這意味著星團的IMBH很可能是造成這種情況的原因 。