白矮星这种恒星意味着它们已经经历过了超新星爆发这个极致的物理过程 , 早期的银河系物质分布是非常稠密的 , 因此形成的第一代恒星通常都是很大质量的 , 大质量恒星都是凭借着氢核聚变的机制与自身的引力相抗衡 。
当作为燃料的氢燃烧殆尽之后 , 恒星就再也没有了与引力抗衡的力量 , 此时的恒星也处在了死亡的状态 。 以此类推 , 质量越大的恒星消耗的氢气就越多 , 步入死亡的状态也越快 , 相对的寿命也越短 , 质量与寿命是成正比 。
早期的银河系存在数量很多的第一代恒星 , 因此早期的银河系超新星爆发事件是非常普遍的 。 发生了超新星爆发后的星体会坍缩成为白矮星、中子星或者黑洞 , 至于坍缩成什么类型的星体是由恒星的自身质量所决定的 。
质量越大的恒星产生的超新星爆发冲击力就越大 , 坍缩后的星体(白矮星、中子星或者黑洞)会在爆发的冲击力影响下被推向其它区域 , 从而成为了「星际恒星」 , 这是恒星成为星际恒星的一种方式 。
图源:网络|图解:恒星演化过程示意图
■方式二·排斥力
具有三颗或者三颗以上的恒星系统 , 称为多星系统 , 比如原本两颗恒星的系统可以非常稳定地相互绕转 , 但是如果多了一颗恒星的话 , 那么恒星系统就不能稳定地运行了 , 额外的影响会导致稳定的系统变得混乱 。
图源:网络|图解:三合星系统恒星运行轨道
三体系统一切初始运行和演化都是由混沌动力学支配 , 并且高度依赖系统早期的形成时的细微变化 , 恒星的运行轨道十分不稳定 , 运行轨道趋向于不可模拟的形状 , 混乱运行中的恒星 , 最终会有一颗不可避免地被甩出恒星系统 , 这是恒星成为星际恒星的第二种方式 。
图源:网络|图解:三星系统恒星运行轨道模拟图
举例说明:
半人马座a星是一个三合星系统 , 这3颗恒星分别是:半人马座a星A、半人马座a星B和半人马座a星C·比邻星;其中A和B组成了一个双星系统 , 比邻星则是以双曲线的运行轨道围绕双星系统运转 , 这个三合星系统与其它多星系统无异 , 虽然目前看似可以稳定地运行 , 但是比邻星的运行轨道是既混乱又不稳定的 。 由于比邻星是以双曲线的运行轨道围绕双星系统公转 , 因此在不久的将来比邻星会被甩出半人马座a星恒星系统 。
图源:网络|图解:半人马座a星
■方式三·冲击力:
在一个存在多颗恒星的高密度星系团里 , 有的恒星会距离彼此比较近 , 当两颗恒星的距离达到了阈值时 , 它们会在引力和离心力的作用影响下围绕着对方旋转 , 成为双星系统 。
双星系统中质量相对于较大的那颗恒星会率先发生超新星爆炸 , 质量较小的那颗恒星会被超新星爆发的冲击力弹射到星际空间中去 。 由于脱离了原来的运行轨道 , 飞行的速度也非常快 , 沿途也没能遇上能够束缚住高速飞行中的星体 , 从而成为「星际恒星」 , 这是恒星成为星际恒星的第三种方式 。
图源:网络|图解:双星系统/白矮星与小质量伴星——超新星爆发
■方式四:引力弹弓效应
当一个双星系统移动到与黑洞很近的区域时会短暂地组合成一个三合星系统 , 在黑洞质量的影响下原本双星系统的重力与质量之间的微妙关系会受到破坏 , 随之而来的三合星系统将会变得非常混乱 。
因为此时的双星恒星会在新的重力场下围绕着质量较大的黑洞运转 , 双星系统利用黑洞重力场来加速 , 从而使得其中的恒星因速度过快被甩了出去 , 这就是引力弹弓效应让恒星成为星际恒星的第四种方式 。
图源:网络|图解:引力弹弓效应示意图
◢举例说明一:
当你用手指转动一串钥匙 , 当这串钥匙越转越快的时候 , 最终那串钥匙会脱离你的手指 , 并且会与很快的速度飞出较远的一段距离 。
◣举例说明二:
当年旅行者2号就是利用了太阳系中的行星引力弹弓效应 , 这样做的目的不仅是为了省时 , 同时还是为了省能源 。 图源:网络|图解:旅行者2号·引力弹弓效应示意图
星际恒星·S5 HVS1星际恒星都拥有高速的飞行速度 , S5 HVS1是一颗位于天鹤座的A型主序星 , 在获得了足够的速度之后 , 从原来的运行轨道弹出之后 , 以每秒16093公里的速度向着银河系边缘的区域飞行 , 造成S5 HVS1成为星际恒星的原因是——引力弹弓效应 。
S5 HVS1并不是一颗普通的恒星 , 根据观测的结果显示它的体积是太阳的2倍 , 质量也比太阳大2.35倍 。 虽然体积与质量不足以构成它异常的原因 , 但是体积如此之大的恒星竟然有每秒16093公里的飞行速度就非比寻常了 。
推荐阅读
- 硫酸铵检测:实验室测试方法的原理及技术分享
- 科学家研发出一种价格低廉的钠硫电池,其容量是锂离子的4倍
- 斑马跑得快,又凶猛,为什么还会沦为斑鬣狗的猎物?
- 张核子的核子基因,被24小时监管了
- 心力衰竭|杭州风景美如画,最是仙气西子湖
- 多国冰川现过度消融迹象,欧美专家紧急关注!